DE20315754U1

DE20315754U1 - Isoliertes Rohr

Info

Publication number: DE20315754U1
Application number: DE20315754U
Authority: DE
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2013-10-10

Abstract

Isoliertes Rohr, insbesondere Fernwärmerohr, bestehend mindestens aus einem Mediumrohr (10), einer diese Mediumrohre (10) umhüllenden Wärmeisolationsschicht (20) und einem außen gewellten Außenmantel (30), wobei das Mediumrohr (10), die Wärmeisolationsschicht (20) und der Außenmantel (30) fest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellentiefe (30a) des Außenmantels (30) mindestens ein Vierzigstel des Außendurchmessers des Außenmantels (30) beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein isoliertes Rohr, insbesondere ein Fernwärmerohr, bestehend mindestens aus einem Mediumrohr, einer diese Mediumrohre umhüllenden Wärmeisolationsschicht und einem außen gewellten Außenmantel, wobei das Mediumrohr, die Wärmeisolationsschicht und der Außenmantel fest miteinander verbunden sind.
Isolierte Rohre nach dem Stand der Technik bestehen wie z.B. in DE 10021 523 beschrieben aus einem polymeren Mediumrohr, einer Wärmeisolationsschicht aus Polyurethanschaum, deren Außenfläche annähernd glatt oder leicht gewellt ausgeführt ist, und einem darauf koextrudiertem polymeren Außenmantel. Diese isolierten Rohre zeichnen sich durch gute Isolationswirkung aufgrund des verwendeten Polyurethanschaum aus, weiterhin ist der feste Verbund zwischen den Rohrkomponenten vorteilhaft, da damit die Wärmeausdehnung bei Fixierung des Außenmantels z.B. bei der Erdverlegung weitestgehend unterdrückt ist und das Rohr längswasserdicht ist, so dass bei Beschädigungen des Außenmantels nur ein kleiner Bereich des geschlossenzelligen Polyurethanschaumes befeuchtet wird. Der koextrudierte vollwandige Außenmantel beeinträchtigt jedoch die Längsflexibilität des isolierten Rohres nachteilig. Die leicht gewellte Ausführung ist dahingehend nur geringfügig vorteilhafter.
Die alternative Ausführungsform nach dem Stand der Technik, wie z.B. in EP 1036643B1 beschrieben, besteht ebenfalls aus den bekannten Rohrkomponenten Mediumrohr, Wärmeisolationsschicht und Außenmantel, wobei die Wärmeisolationsschicht bei allen bekannten Produkten aus Polyethylenschaum und der Außenmantel aus einem separaten Well- oder Verbundrohr besteht. Bei diesen Ausführungen ist der fehlende Verbund zwischen den Rohrkomponenten, die fehlende Längswasserdichtheit sowie die geringe Quersteifigkeit nachteilig.
Darüber hinaus wird in der DE 302 1045 ein isoliertes Rohr beschrieben, dessen Außenrohr aus einem Verbundrohr mit glatter Außenschicht und gewellter Innenschicht besteht. Dieses isolierte Rohr weist den Nachteil auf, dass deren Herstellung wesentlich höheren technischen Aufwand erfordert.
Hier setzt die Erfindung ein, die sich die Aufgabe gestellt hat, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein isoliertes Rohr aufzuzeigen, dass wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar ist und das die Vorteile des Standes der Technik in sich vereint.
In seiner Grundform besteht das erfindungsgemäße isolierte Rohr demnach aus mindestens einem Mediumrohr, einer daran anschließenden und mit dem Mediumrohr oder den Mediumrohren fest verbundenen Wärmeisolationsschicht und einem außen gewellten Außenmantel, dessen Wellentiefe wenigsten ein Vierzigstel bevorzugt ein Fünfundzwanzigstel des Außendurchmessers des Außenmantels beträgt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform beträgt das Verhältnis zwischen der Wellentiefe des Außenmantels und dem Wellenabstand mindestens 1/3.
Dieses erfindungsgemäße isolierte Rohr verbindet somit eine hohe Quersteifigkeit mit großer Längsflexibilität. Dazu trägt vorteilhafterweise bei, dass die Wärmeisolationsschicht formschlüssig mit dem als Wellrohr ausgebildeten Außenmantel verbunden ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Außenmantel als Verbundrohr ausgebildet, welches ein annähernd glattes Rohr als Innenschicht und ein Wellrohr als Außenschicht aufweist, wobei die Innenschicht mit der Außenschicht im Bereich der Wellentäler verbunden ist.
Dieser Rohraufbau gewährleistet erhöhte Sicherheit bei einer möglichen Beschädigung des Außenmantels, da die erfindungsgemäße annähernd glatte Innenschicht eine mögliche Befeuchtung der Wärmeisolationsschicht verhindert bspw. im Falle einer Perforation der als Wellrohr ausgebildeten Außenschicht.
Die Längsflexibilität des Außenmantels kann ohne wesentliche Beeinträchtigung der Quersteifigkeit dadurch erhöht werden, dass das Material der als Wellrohr ausgeführten Außenschicht eine höhere Dichte und damit einen höheren E-Modul aufweist als das Material der Innenschicht. Vorteilhafte Materialkombinationen sind ein Polyethylen mit einer Dichte von mindestens 945 kg/m³ für die Außenschicht und ein Polyethylen mit einer Dichte kleiner als 945 kg/m³ für die Innenschicht.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Außenmantel als Verbundrohr ausgebildet, welches ein annähernd glattes Rohr als Innenschicht, ein Wellrohr als Zwischenschicht und ein annähernd glattes Rohr als Außenschicht aufweist, wobei die Innenschicht bzw. die Außenschicht mit dem Wellrohr im Bereich der Wellentäler bzw. Wellenberge verbunden sind. Dabei ist die nochmals erhöhte Quersteifigkeit und Robustheit gegenüber mechanischen Beschädigungen von Vorteil.
Eine weitere Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Rohres wird dadurch erreicht, dass mindestens eine Schicht des Außenmantels aus einem vernetzten Polymer besteht.
Die erfindungsgemäß mit den anderen Rohrkomponenten fest verbundene, annähernd geschlossenzellige Wärmeisolationsschicht stellt die vorteilhafte Längswasserdichtheit und Unterdrückung der Wärmeausdehnung des isolierten Rohres sicher.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen isolierten Rohres weist eine Wärmeisolationsschicht auf, deren Festigkeit nicht mehr als 50 N/cm², bevorzugt nicht mehr als 40 N/cm² bei 8% Verformung beträgt.
Dadurch wird die Längsflexibilität vorteilhaft erhöht, während der gewellte Außenmantel die notwendige Quersteifigkeit sicher stellt.
Das erfindungsgemäße isolierte Rohr kann verschiedene Arten und Mengen von Mediumrohren aufnehmen. Diese können z.B. aus Polymeren, Metallen oder Polymer-Metall-Verbunden bestehen.
Bei Verwendung polymerer Mediumrohre haben diese vorzugsweise eine Durchmesser-Wanddicken-Verhältnis von 11:1, bei erhöhten Anforderungen an die Druckbeständigkeit des isolierten Rohres auch 9:1 oder 7,4:1.
Die Wärmeisolationsschicht hat vorzugsweise eine Dicke von mindestens 20 mm.
Die Dicke der Außenschicht des Außenmantels beträgt vorzugsweise 1 bis 3 mm, um ausreichende Robustheit und Quersteifigkeit sicher zu stellen, die der Innenschicht 0,5 bis 2 mm, um die erforderliche Längsflexibilität zu gewährleisten.
Die Lehre der Erfindung umfasst weiterhin den Einsatz von Diffusionssperrschichten im oder am Mediumrohr, um insbesondere die Sauerstoffdiffusion in das zu transportierende Medium oder den Wasserdampftransport aus dem transportierten Medium in die Wärmeisolationsschicht zu unterdrücken.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das erfindungsgemäße isolierte Rohr im oder am Außenmantel eine Diffusionssperrschicht auf, um die Diffusion von Wasserdampf oder das Eindringen von schlechter Wärmeisolierwirkung aufweisender Umgebungsluft in die Wärmeisolationsschicht zu unterdrücken.
Die Erfindung soll nun an Ausführungsbeispielen, die diese nicht einschränken, näher beschrieben werden.
Es zeigen:
1: Querschnitt des erfindungsgemäßen Rohres
2: Längsschnitt des erfindungsgemäßen Rohres
3: Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Rohres
In 1 ist der Querschnitt des erfindungsgemäßen Rohres dargestellt, wobei das isolierte Rohr 1 aus einem Mediumrohr 10, einer dieses umhüllenden Wärmeisolationsschicht 20 und einem Außenmantel 30 besteht. In diesem Ausführungsbeispiel sind das polymere Mediumrohr 10, die Wärmeisolationsschicht 20 und der Außenmantel 30 fest miteinander verbunden.
In 2 ist der Längsschnitt des erfindungsgemäßen Rohres dargestellt, wobei der gewellte Außenmantel 30 als Verbundrohr ausgebildet ist, welches ein annähernd glattes Rohr als Innenschicht 31 und ein Wellrohr als Außenschicht 32 aufweist. Die Außenschicht 32 ist mit der Innenschicht 31 im Bereich der Wellentäler verbunden. Die Wellentiefe 30a des Außenmantels 30 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 1/20 des Außendurchmessers des Außenmantels 30. Das Verhältnis zwischen der Wellentiefe 30a und dem Wellenabstand 30b des Außenmantels 30 beträgt 1/2.
3 zeigt den Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Rohres. Dabei besteht das isolierte Rohr 1 aus einem Mediumrohr 10, einer dieses umhüllenden Wärmeisolationsschicht 20 mit einer Festigkeit von 40 N/cm² bei 8% Verformung und einem Außenmantel 30. Der Außenmantel 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Wellrohr aus einem vernetztem Polyethylen ausgeführt, wobei die Wärmeisolationsschicht 20 aus einem Polyethylenschaum besteht und formschlüssig mit dem Außenmantel 30 verbunden ist.

Claims

Isoliertes Rohr, insbesondere Fernwärmerohr, bestehend mindestens aus einem Mediumrohr (10), einer diese Mediumrohre (10) umhüllenden Wärmeisolationsschicht (20) und einem außen gewellten Außenmantel (30), wobei das Mediumrohr (10), die Wärmeisolationsschicht (20) und der Außenmantel (30) fest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellentiefe (30a) des Außenmantels (30) mindestens ein Vierzigstel des Außendurchmessers des Außenmantels (30) beträgt.
Isoliertes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Wellentiefe (30a) des Außenmantels und dem Wellenabstand (30b) mindestens 1/3 beträgt.
Isoliertes Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (30) als Verbundrohr ausgebildet ist, welches ein annähernd glattes Rohr als Innenschicht (31) und ein Wellrohr als Außenschicht (32) aufweist, wobei die Außenschicht (32) mit der Innenschicht (31) im Bereich seiner Wellentäler verbunden ist.
Isoliertes Rohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Außenschicht (32) eine höhere Dichte aufweist als das der Innenschicht (31).
Isoliertes Rohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (32) aus einem Polyethylen mit einer Dichte von mindestens 945 kg/m3 und die Innenschicht (31) aus einem Polyethylen mit einer Dichte kleiner als 945 kg/m3 besteht.
Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht (30, 31) des Außenmantels (30) aus einem vernetzten Polymer besteht.
Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (20) aus Polyurethanschaum besteht.
Isoliertes Rohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeit des Polyurethanschaums höchstens 50 N/cm², bevorzugt höchstens 40 N/cm² bei 8% Verformung beträgt.
Isoliertes Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (20) aus polyolefinem Schaum besteht.
Isoliertes Rohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (20) zumindest überwiegend aus geschäumtem Polypropylen besteht.
Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mediumrohr (10) aus Kunststoff besteht.
Isoliertes Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mediumrohr (10) aus Metall besteht.
Isoliertes Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mediumrohr (10) aus einem Verbund von Kunststoff und Metall besteht.
Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mediumrohr (10), die Wärmeisolationsschicht (20) und/oder der Außenmantel (30) mindestens eine Diffusionssperrschicht aufweist.
Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mediumrohr (10) und der Wärmeisolationsschicht (20) und/oder der Wärmeisolationsschicht (20) und dem Außenmantel (30) mindestens eine Diffusionssperrschicht angeordnet ist.
Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke des Mediumrohres (10) höchstens ein Siebtel und wenigstens ein Zwölftel des Durchmessers des Mediumrohres (10) beträgt.
Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (20) mindestens 20 mm dick ist.
Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (32) des Außenmantels (30) eine Wanddicke von 1 bis 3 mm aufweist.
Isoliertes Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschicht (31) des Außenmantels (30) eine Wanddicke von 0,5 bis 2 mm aufweist.