DE20108840U1

DE20108840U1 - Verbindung für Rohre oder Rohrformteile

Info

Publication number: DE20108840U1
Application number: DE20108840U
Authority: DE
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2001-05-26
Filing date: 2001-05-26
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2011-05-27

Description

Verbindung für Rohre oder Rohrformteile

Die Erfindung betrifft eine Verbindung für Rohre oder Rohrformteile aus korrosions- und temperaturbeständigem Material zum Transport gasförmiger und flüssiger Medien, insbesondere für Abgasrohre von Feuerungsanlagen, mit im Verbindungsbereich ineinander gesteckten Rohren oder Rohrformteilen, wobei das eingesteckte Rohr oder Rohrformteil im Außenquerschnitt gegenüber dem aufgesteckten Rohr- oder Rohrformteil und/oder das aufgesteckte Rohr oder Rohrformteil im Innenquerschnitt gegenüber dem eingesteckten Rohr oder Rohrformteil wenigstens entsprechend der Wandstärke der Rohre oder Rohrformteile reduziert bzw. erweitert ausgebildet ist.

Bei derartigen Rohren oder Rohrformteilen findet häufig der Transport von aggressiven bzw. giftigen gasförmigen und flüssigen Medien ggf. unter Überdruck statt, was die Anforderungen an die Dichtigkeit der Verbindung derartiger Rohre oder Rohrformteile zwingend stellt. Dies gilt beispielsweise, worauf sich die Erfindung jedoch nicht beschränkt, für die Ableitung von Abgasen in Feuerungsanlagen.

Moderne Feuerstätten, insbesondere für Öl und Gas, aber auch für feste Brennstoffe wie Holz oder Kohle, sind heutzutage bezüglich ihres wärmetechnischen Wirkungsgrades so optimiert, dass die Abgastemperaturen gegenüber früheren Anlagen deutlich verringert sind. Solche modernen Feuerungsanlagen in Form sog. Brennwertgeräte sind so dimensioniert, dass bei bestimmungsgemäßer Betriebsweise die Abgase bis unter deren Taupunkttemperatur abgekühlt werden können, so dass es innerhalb der Rohre oder Rohrformteile zu einer Kondensation der Abgase kommt, wobei dann das saure und aggressive Kondensat in den Rohren oder Rohrformteilen an den inneren Oberflächen bei senkrechten Rohren nach unten strömt bzw. bei waagerecht verlegten Rohren oder Rohrformteilen sich an der Unterseite sammelt.

Derartige Rohre oder Rohrformteile für Abgasanlagen werden miteinander verbunden, wobei hierfür Rohrmuffen bekannt sind, die sowohl an dem entsprechenden Rohr oder Rohrformteil angeformt als auch als separate Bauteile ausgeführt sind.

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Den gestellten Anforderungen bezüglich der Dichtigkeit und der Säurebeständigkeit werden jedoch die bekannten Steckverbindungen von Rohren oder Rohrformteilen nicht gerecht. So ist bei den bekannten Verbindungen für Rohre oder Rohrformteile im Verbindungsbereich eine zusätzliche Sicke einzubringen, in die das zwingend notwendige Dichtelement eingebracht werden kann. Neben dem zusätzlichen Aufwand in der Fertigung derartiger Rohre und Rohrformteile entstehen Mehrkosten durch das Einbringen eines zusätzlichen Dichtelementes. Weiterhin ist insbesondere bei der Herstellung derartiger Rohre oder Rohrformteile ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich, um die Sicken in die entsprechenden Rohre oder Rohrformteile einzubringen, was den wirtschaftlichen Aufwand wesentlich erhöht.

Weiterhin nachteilig beim Stand der Technik wird gesehen, dass durch das zusätzliche Einbringen von Dichtelementen ein Fehlerrisiko entsteht, insbesondere dass das Einbringen der Dichtung schlicht vergessen oder dass bei der Montage auf der Baustelle das Dichtelement verletzt bzw. verschmutzt eingelegt wird, so dass die Undichtigkeiten bei einer derartigen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile schon vorgegeben sind. Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, dass bezüglich der Geometrie falsch dimensionierte Dichtelemente oder auch solche aus ungeeignetem Material eingesetzt werden.

Die Funktionsfähigkeit, insbesondere die Dichtigkeit eines derartigen Gesamtsystemes hängt dann im Wesentlichen von der Lebensdauer des Dichtelementes ab. Systembedingt ist ein Kontakt des aggressiven Kondensats mit dem Dichtelement in verschiedenen Einbausituationen, insbesondere im waagerechten Teil der Rohre oder Rohrformteile nicht vermeidbar. Somit ist es nur eine Frage der Zeit, bis das aggressive saure Kondensat Zutritt zum Dichtelement hat und so abhängig vom pH-Wert des Kondensats, der Menge und der Temperaturbelastung im Rohr bzw. Rohrformteil die Lebensdauer des Dichtelementes erheblich reduziert ist.

Eine weitere Möglichkeit der Verbindung für Rohre oder Rohrformteile im bekannten Stand der Technik ist der Einsatz von separaten Formteilen, die die zu verbindenden Rohre oder Rohrformteile an ihren Außenflächen umgreifen und den Verbindungsbereich fixieren.
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In der DE 198 47 712 ist eine derartige Verbindung für Rohre oder Rohrformteile beschrieben, bei der zwei zylindrische, jeweils endseitig, denselben Durchmesser aufweisende Blechrohre mit oder ohne axialen Abstand, koaxial aneinandergesetzt und mittels einer beide Rohre außen übergreifenden, klemmschellenartigen Rohrmanschette miteinander gasdicht verklemmt sind.

Bei der beschriebenen Verbindung von Rohren oder Rohrformteilen sind die miteinander zu verbindenden Rauchgasrohre in Abstand anzuordnen oder höchstens auf Stoß aneinander zu fügen und mit der Rohrmanschette gasdicht zu verbinden.

Durch den Einsatz dieser zusätzlichen Rohrmanschette, die an jeder Verbindungsstelle für Rohre und Rohrformteile einzusetzen ist, erhöhen sich die Kosten für das Material als auch für die Montage derartiger Abgasleitungen erheblich. Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, dass das aggressive und saure Kondensat trotzdem in den Verbindungsbereich der Rohre oder Rohrformteile eindringen kann und es hier zu Beschädigungen und Undichtigkeiten kommt.

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, die Nachteile des bekannten Standes des Technik zu vermeiden und eine lösbare Rohrverbindung aufzuzeigen, die dauerhaft gas- und flüssigkeitsdicht ist, die so ausgebildet ist, dass bei einfacher Konstruktion Montagefehler und Ungenauigkeiten ausgeglichen werden sowie eine gegen hohe Zug- und Druckkräfte widerstandsfähige Verbindung mit gleichzeitig hoher Knickstabilität entsteht. Die erfindungsgemäße Verbindung für Rohre und Rohrformteile ist kostengünstig und wirtschaftlich herstellbar und benötigt keine zusätzlichen Bauteile zur Herstellung der Verbindung.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das eingesteckte Rohr oder Rohrformteil und/oder das aufgesteckte Rohr oder Rohrformteil im Verbindungsbereich wenigstens eine dem jeweils anderen Rohr oder Rohrformteil zugewandte umlaufende Erweiterung aufweist und dass das jeweils freie Ende des anderen Rohres oder Rohrformteils ohne die Zwischenlage eines umlaufenden Dichtelementes gegen die Erweiterung in axialer und radialer Richtung der Rohre oder Rohrformteile in Anlage ist.

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Durch die erfindungsgemäße Verbindung für Rohre oder Rohrformteile ist es möglich, eine gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung auszubilden, die ohne zusätzliche Dichtelemente realisierbar ist. Dadurch kann vorteilhafterweise eine höhere Lebensdauer der Verbindung für Rohre oder Rohrformteile, insbesondere für Abgasleitungen erreicht werden, wobei diese einfach und schnell montierbar sind und wesentlich kostengünstiger in ihrer Herstellung sind.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile wird darin gesehen, dass die Steckbarkeit in axialer Richtung ohne zusätzliche Verpresswerkzeuge realisierbar ist, da hier nur eine minimale Verpresskraft erforderlich ist, um die erfindungsgemäße Verbindung für Rohre oder Rohrformteile herzustellen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Erweiterung unmittelbar am freien Ende des eingesteckten Rohres oder Rohrformteiles und/oder des aufgesteckten Rohres oder Rohrformteiles ausgebildet. Hierdurch kann vorteilhafterweise der Verbindungsbereich der Rohre oder Rohrformteile sehr klein dimensioniert werden, was den Gesamtaufbau derartiger Rohrleitungen entscheidend minimiert.

Gleichzeitig wird durch diese erfindungsgemäße Anordnung das Einführen des zweiten Rohres oder Rohrformteiles in den Verbindungsbereich erleichtert.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile ist die Erweiterung vom freien Ende des eingesteckten Rohres oder Rohrformteiles und/oder des aufgesteckten Rohres oder Rohrformteiles beabstandet. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Erweiterung als Wandstärkenverbreiterung ausgebildet ist, da somit die zu verbindenden Rohre oder Rohrformteile problemlos ineinander steckbar sind und die geforderte Dichtigkeit der Verbindung jederzeit gewährleistet ist.

Weiterhin vorteilhaft wird gesehen, dass die Erweiterung einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist, so dass Ovalitäten der zu verbindenden Rohre oder Rohrformteile und Oberflächenunregelmäßigkeiten aufgenommen und kompensiert werden können.

Weiterhin vorteilhaft wird gesehen, dass, insbesondere auch bei einer Erweiterung mit einem konvexen Querschnitt, der Kraftanstieg bei axialer Verschiebung in einem möglichst gleichmäßigen Anstieg stetig erfolgt und die erforderliche Steckkraft der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile ein baustellengerechtes Montieren erlaubt.
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In weiteren vorteilhaften Ausführungen weist die Erweiterung einen konkaven oder einen trapezförmigen Querschnitt auf, so dass für die erfindungsgemäße Verbindung für Rohre oder Rohrformteile jederzeit eine radiale Abdichtung sowohl gegen die im Lumen der Rohrleitungen zu transportierenden gasförmigen oder flüssigen Medien, des anfallenden Kondensats als auch der von außen anstehenden Zuluft gewährleistet ist.

Es wird weiterhin vorteilhaft gesehen, dass durch die erfindungsgemäße Verbindung der Rohre oder Rohrformteile eine nachträgliche Demontage und Lösbarkeit ohne Zerstörung der Rohre oder Rohrformteile gewährleistet ist, was insbesondere bei Reparatur bzw. Reinigungsarbeiten von Vorteil ist.

In einer weiteren Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Verbindung für Rohre oder Rohrformteile an wenigstens einer Erweiterung Schneidkanten auf. Diese Schneidkanten können sowohl umlaufend in radialer Richtung der Erweiterung ausgebildet sein als auch in axialer Richtung der Erweiterung voneinander beabstandet sein.

Hierdurch kann für die erfindungsgemäße Verbindung für Rohre oder Rohrformteile eine nahezu kraft- und formschlüssige Verbindung erreicht werden, die insbesondere dann vorteilhaft ist, um Abwinkelungen bei Montage und Betrieb nicht auf die Dichtebene zu übertragen.
Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, die Oberfläche der Erweiterung so zu dimensionieren, dass im Einführungsbereich diese so dimensioniert ist, dass die Gleitreibung minimiert ist, während im Dichtbereich die Haftung durch eine gröbere Oberflächenstruktur bzw. Rautiefe eine optimale Dichtigkeit der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile wird darin gesehen, dass bei im Verbindungsbereich aneinander anliegend angeordneten Erweiterungen eine erhöhte Dichtigkeit der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile realisierbar ist.

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Weiterhin vorteilhaft wird gesehen, dass bei der baustellengerechten Montage der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile die Herstellung der Verbindung durch ein klickendes oder schnalzendes Geräusch durch den Monteur sofort erkennbar ist.

Bei höheren Anforderungen an die Dichtigkeit bezüglich der zu transportierenden, insbesondere gasförmigen Medien, können die Erweiterungen der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile im Verbindungsbereich voneinander beabstandet angeordnet sein.

Hierdurch wird ebenfalls eine den gesetzlichen Anforderungen entsprechende Verbindung realisiert, welche ohne den zusätzlichen Aufwand von Dichtelementen und zusätzlichen Sicken im Verbindungsbereich auskommt. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass die Erweiterung der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile als Sicke ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Verbindung für Rohre oder Rohrformteile soll nun an den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben werden. Es zeigen:

Figur 1 Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile
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Figur 2 Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohr

formteile

Figur 3 Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohr-

formteile

In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Verbindung für Rohre oder Rohrformteile dargestellt, wobei im Verbindungsbereich das eingesteckte Rohr 1 an seiner Außenseite zwei umlaufende Erweiterungen 11, 12 aufweist, die voneinander und vom freien Ende des eingesteckten Rohres 1 beabstandet sind. Das aufgesteckte Rohr 2 weist im Verbindungsbereich eine um ca. dieWandstärke des eingesteckten Rohres 1 erweiterten Innendurchmesser auf. An der Innenseite des erweiterten Bereiches 20 des aufgesteckten Rohres 2 sind keine Erweiterungen ausgebildet.

Das freie Ende des eingesteckten Rohres 1 liegt am Ende des aufgeweiteten Bereiches 20 des aufgesteckten Rohres 2 an, so dass der Innendurchmesser des eingesteckten Rohres 1 und der Innendurchmesser des aufgesteckten Rohres 2 außerhalb des Verbindungsbereiches annähernd gleich dimensioniert sind, so dass ein gleichmäßiges Durchströmverhalten der gasförmigen und flüssigen Medien gewährleistet ist. Das eingesteckte Rohr 1 und das aufgesteckte Rohr 2 bestehen vorteilhafterweise aus einem thermoplastischen Werkstoff und sind durch das Extrusionsverfahren hergestellt.
Die Erweiterungen 11, 12 des eingesteckten Rohres 1 sind in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem eingesteckten Rohr 1 verbunden und bestehen somit aus dem gleichen thermoplastischen Werkstoff.

Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass die Erweiterung 11, 12 des eingesteckten Rohres 1 als separate Ringe auf das eingesteckte Rohr 1 aufbringbar und dort fixierbar sind.

In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Verbindung für Rohre oder Rohrformteile dargestellt, wobei das eingesteckte Rohr 1 und das aufgesteckte Rohr 2 einen zylindrischen Querschnitt aufweisen, wobei jedoch auch im Rahmen der Erfindung viereckige bzw. ovale Querschnitte der eingesteckten Rohre 1 und aufgesteckten Rohre 2 liegen.

Das aufgesteckte Rohr 2 weist in seinem um die doppelte Wandstärke des eingesteckten Rohres 1 aufgeweiteten Bereich 20 zwei Erweiterungen 21, 22 auf, welche umlaufend im aufgeweiteten Bereich 20 ausgebildet sind. Die dem freien Ende des aufgesteckten Rohres 2 zugewandte Erweiterung 21 weist einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, während die davon beabstandete Erweiterung 22 einen konkaven Querschnitt aufweist, wobei die Ecken des konkaven Querschnitts der Erweiterung 22 als Schneidkanten ausgebildet und in radiale Richtung der Erweiterung 20 des aufgesteckten Rohres 2 ausgebildet sind.
Somit wird insbesondere bei Verwendung von thermoplastischen Werkstoffen für das eingesteckte Rohr 1 und das ausgesteckte Rohr 2 eine kraftschlüssige und gasdichte Verbindung erreicht.

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In Figur 3 weist das aufgesteckte Rohr 2 einen um die Wandstärke des eingesteckten Rohres 1 aufgeweiteten Bereich 20 auf, wobei in diesem aufgeweiteten Bereich 20 eine vom freien Ende des aufgesteckten Rohres 2 beabstandete Erweiterung 21 ausgebildet ist. Das eingesteckte Rohr 1 weist an seiner Außenseite eine Erweiterung 11 auf, die mit der Erweiterung 21 des aufgesteckten Rohres 2 kommuniziert. Die Erweiterungen 11, 21 des eingesteckten Rohres 1 und des aufgesteckten Rohres 2 liegen im Verbindungsbereich aneinander, so dass hier eine doppelte Abdichtung der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Formteile realisiert ist.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile ist die Erweiterung 11, 21 des eingesteckten Rohres 1 und des aufgesteckten Rohres 2 unmittelbar am freien Ende ausgebildet, so dass beim axialen Ineinanderschieben zum Herstellen der erfindungsgemäßen Verbindung die Erweiterung 11 über die Erweiterung 21 bewegt werden muss und mit einem hörbaren Einrasten die gasdichte Verbindung hergestellt ist. Durch diese Form der erfindungsgemäßen Verbindung für Rohre oder Rohrformteile wird eine zusätzliche Kraftübertragung beispielsweise bei senkrechter Verlegung derartiger Rohre oder Rohrformteile realisiert.

- Schutzansprüche -

Claims

1. Verbindung für Rohre oder Rohrformteile aus korrosions- und temperaturbeständigem Material zum Transport gasförmiger und flüssiger Medien, insbesondere für Abgasrohre von Feuerungsanlagen, mit im Verbindungsbereich ineinander gesteckten Rohren oder Rohrformteilen, wobei das eingesteckte Rohr oder Rohrformteil im Außenquerschnitt gegenüber dem aufgesteckten Rohr oder Rohrformteil und/oder das aufgesteckte Rohr oder Rohrformteil im Innenquerschnitt gegenüber dem eingesteckten Rohr oder Rohrformteil wenigstens entsprechend der Wandstärke der Rohre oder Rohrformteile reduziert bzw. erweitert ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesteckte Rohr oder Rohrformteil (1) und/oder das aufgesteckte Rohr oder Rohrformteil (2) im Verbindungsbereich wenigstens eine dem jeweils anderen Rohr oder Rohrformteil zugewandte umlaufende Erweiterung (11, 12, 21, 22), aufweist und dass das jeweils freie Ende des anderen Rohres oder Rohrformteiles ohne die Zwischenlage eines umlaufenden Dichtelementes gegen die Erweiterung (11, 12, 21, 22) in axiale und radiale Richtung der Rohre oder Rohrformteile in Anlage ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (11, 12, 21, 22) unmittelbar am freien Ende des eingesteckten Rohres oder Rohrformteiles (1) und/oder des aufgesteckten Rohres oder Rohrformteiles (2) ausgebildet ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (11, 12, 21, 22) vom freien Ende des eingesteckten Rohres oder Rohrformteiles (1) und/oder des aufgesteckten Rohres oder Rohrformteiles (2) beabstandet ist.

4. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (11, 12, 21, 22) als Sicke ausgebildet ist.

5. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (11, 12, 21, 22) als Wandstärkenverbreiterung ausgebildet ist.

6. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (11, 12, 21, 22) einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.

7. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (11, 12, 21, 22) einen konkaven Querschnitt aufweist.

8. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (11, 12, 21, 22) einen konvexen Querschnitt aufweist.

9. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (11, 12, 21, 22) einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt aufweist.

10. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Erweiterung (11, 12, 21, 22) Schneidkanten angeordnet sind.

11. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten in radiale Richtung der Erweiterung (11, 12, 21, 22) ausgebildet sind.

12. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten in axialer Richtung der Erweiterung (11, 12, 21, 22) voneinander beabstandet ausgebildet sind.

13. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterungen (11, 12, 21, 22) im Verbindungsbereich aneinander anliegend angeordnet sind.

14. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (11, 12, 21, 22) im Verbindungsbereich voneinander beabstandet angeordnet sind.