DE10159558C1

DE10159558C1 - Einrichtung zum Verbinden von Rohrleitungsabschnitten

Info

Publication number: DE10159558C1
Application number: DE2001159558
Authority: DE
Inventors: Norbert Wuelbeck; Thomas Hohmann
Original assignee: CT THERM ABGASSYSTEMTECHNIK GM
Current assignee: Centrotherm Systemtechnik GmbH
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-12-06

Abstract

Die Einrichtung weist ein Verbindungsbauteil (1) auf, das mit zwei im wesentlichen koaxialen Anschlüssen (2, 3) sowie mit einem winklig abzweigenden Anschluß (4) versehen ist, wobei der Anschluß (2) eine Revisionsöffnung bildet, die mit einem Deckel (5) verschließbar ist. In den Anschluß (2) ist ein Strömungsleitelement (6) einsteckbar, ds mit seiner toroidalen Umlenkfläche (9) dafür sorgt, daß die Strömung sanft zwischen den Anschlüssen 3 und 4 umgelenkt wird. Das Verbindungsbauteil (1) wirkt also trotz seiner Revisionsöffnung wie ein glatter Rohrbogen. Dies vermindert den Umlank-Druckverlust.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verbinden von Rohrleitungsabschnitten, insbesondere für Abgasleitungs systeme, mit einem Verbindungsbauteil, das zwei im wesentli chen koaxiale Anschlüsse und einen winklig abzweigenden An schluß aufweist, wobei von den im wesentlichen koaxialen An schlüssen mindestens einer mit einem Deckel verschließbar ist.

Das Verbindungsbauteil kann als Rohrbogen ausgebildet sein. Dabei dient der mit dem Deckel verschließbare Anschluß als Revisionsöffnung. Die beiden anderen Anschlüsse sind als Muffen- bzw. Einsteckteil ausgebildet und stellen die Ver bindung zwischen den winklig zueinander stehenden Rohrlei tungsabschnitten her.

Alternativ kann das Verbindungsbauteil als sogenanntes T-Stück ausgebildet sein, welches universell einsetzbar ist, siehe die DE 196 21 613 A1. Werden beispielsweise die im wesentlichen koaxialen Anschlüsse mit den Rohrleitungsab schnitten verbunden, kann der winklig abzweigende Anschluß als Abzweigung oder auch als Kondensatablauf dienen. Sehr häufig wird das T-Stück als Leitungsumlenkung eingesetzt. Die Strömung verläuft dann zwischen einem der im wesentli chen koaxialen Anschlüsse und dem winklig abzweigenden Anschluß, wobei auf den anderen koaxialen Anschluß der Deckel aufgesetzt wird. Er verschließt dabei die Revisions öffnung. Im Hinblick auf die universelle Einsetzbarkeit des T-Stücks kann der Deckel auf beide im wesentlichen koaxialen Anschlüsse aufgesetzt werden.

Es wurde gefunden, daß bei Ausbildung des Verbindungs bauteils sowohl als Rohrbogen als auch als der Leitungsum lenkung dienendes T-Stück die auftretenden Strömungsverluste relativ hoch sind. Dies spielt insbesondere bei solchen Ab gasleitungssystemen eine Rolle, bei denen man bestrebt ist, den Druckverlust des gesamten Systems relativ niedrig zu halten.

Mit diesem Problem beschäftigt sich bereits die DE 16 81 792 U. Das dortige Ofenrohr trägt einen oben offenen Kamin anschlußstein, der einen seitlichen Kaminanschluß bildet. In die obere Öffnung des Kaminanschlußsteins ist ein Reini gungsdeckel eingesteckt, dessen Kernstück eine gekrümmte In nenwand und eine teilzylindrische Außenwand aufweist. Die gekrümmte Innenwand dient zum strömungsgünstigen Einleiten der Abgase in den Kaminanschluß. Wird der Reinigungsdeckel um 180° gedreht, so verschließt die teilzylindrische Außen wand des Kernstücks den Kaminanschluß. Dabei besteht die Ge fahr, daß der Reinigungdeckel nicht korrekt positioniert ist und durch Störung der Strömung den Druckverlust drastisch erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der ein gangs genannten Einrichtung die Umlenkverluste in zuverläs siger Weise zu vermindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Ein richtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in den mit dem Deckel verschließbaren Anschluß ein Strömungsleit element einsteckbar ist, das die Strömung zwischen den bei den verbleibenden Anschlüssen umlenkt, und daß das Strö mungsleitelement und der mit dem Deckel verschließbare An schluß komplementäre Führungen aufweisen, die die Winkelpo sition des Strömungsleitelementes innerhalb des Anschlusses definieren.

Es wurde gefunden, daß diese einfache Maßnahme eine dra stische Verminderung des Verlustbeiwertes des Verbindungs bauteils bewirkt. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Strömungsleitelement eine toroidale Umlenkfläche aufweist. Das Verbindungsbauteil arbeitet dann praktisch als glatter Rohrbogen mit einem um zirka 75% verminderten Verlustbesi wert. Dies bedeutet eine zusätzliche Kaminhöhe bzw. Abgas leitungslänge von größenordnungsmäßig 3 m bis 10 m, je nach Anwendungsfall. Dabei wird dafür gesorgt, daß das Strömungs leitelement immer seine korrekte Position innerhalb des Ver bindungsbauteils einnimmt und somit seine Funktion zuverläs sig erfüllen kann.

Der mit dem Deckel verschließbare Anschluß kann ein Wi derlager aufweisen, wobei das Strömungsleitelement zwischen dem auf den Anschluß aufgesetzten Deckel und dem Widerlager gehalten wird. Das Strömungsleitelement wird also in den An schluß eingesteckt, bis das Widerlager die Einschubbewegung begrenzt. Sodann bedarf es lediglich noch des Aufsetzens des Deckels, um die Montage des Strömungsleitelements abzu schließen.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß das Strömungs leitelement einen keilförmigen Vorsprung aufweist und daß der mit dem Deckel verschließbare Anschluß mit einer komple mentären Nut versehen ist. Dies stellt eine sehr einfach ge staltete Führung dar. Außerdem kann der Deckel nur dann kor rekt auf den Anschluß aufgesetzt werden, wenn der Vorsprung des Strömungsleitelements in die Nut des Anschlusses einge treten ist, da sonst das Strömungsleitelement nach hinten vorsteht und das Aufsetzen des Deckels behindert.

Die Nut des mit dem Deckel verschließbaren Anschlusses wird vorzugsweise bis zur Innenwand des Verbindungsbauteils geführt, um etwaiges Kondensat abzuleiten, welches sich im Bereich des Strömungsleitelements bildet oder sammelt. Dies ist insbesondere in Verbindung mit Abgasleitungssystemen für Brennwertgeräte von Bedeutung.

Das Strömungsleitelement kann als Vollkörper ausgebildet sein und ggf. durch spanabhebende Bearbeitung gefertigt wer den. Vorteilhafter ist es unter Umständen, das Strömungslei telement als zur Deckelseite hin offenen Hohlkörper auszu bilden. Aufgrund seiner Formgebung besitzt der Hohlkörper ein hohes Maß an Steifigkeit und dementsprechend ein sehr geringes Gewicht.

Als vorteilhafte Alternative wird vorgeschlagen, daß das Strömungsleitelement mit dem Deckel verbunden ist, aller dings unter der Voraussetzung, daß der Deckel auf dem jewei ligen koaxialen Anschluß eine definierte Verriegelungsposi tion einnimmt. Geeignet hierfür ist ein mit einem Anschlag versehener Bajonettverschluß.

Vorteilhafterweise sind das Verbindungsbauteil und/oder der Deckel und/oder das Strömungsleitelement als Kunststoff- Formteile ausgebildet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 in auseinandergezo gener Darstellung;

Fig. 3 ein einzelnes Bauteil der Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Bauteils nach Fig. 3;

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung;

Fig. 6 die Einrichtung nach Fig. 5 in auseinandergezo gener Darstellung.

Die Einrichtung nach Fig. 1 weist ein Verbindungsbau teil 1 auf, welches mit zwei im wesentlichen koaxialen An schlüssen 2 und 3 sowie mit einem winklig abzweigenden An schluß 4 versehen ist. Das Verbindungsbauteil 1 nach Fig. 1 bildet einen Rohrbogen, der als Abgasführung einer Luft-Ab gas-Leitung in eine zugehörige Luftführung eingebaut ist. Er dient zum Verbinden eines vertikalen Rohrleitungsabschnitts mit einem im wesentlichen horizontalen Rohrleitungsab schnitt. Hierzu sind der Anschluß 3 und der Anschluß 4 als Einsteckteil ausgebildet. Der Anschluß 2 hingegen bildet ei ne Revisionsöffnung, die von einem Deckel 5 verschlossen ist. In den Anschluß 2 ist ein Strömungsleitelement 6 einge steckt, und zwar in definierter Winkelposition. Das Strö mungsleitelement 6 weist hierzu einen keilförmigen Vorsprung 7 (Fig. 2) auf, der in eine komplementäre Nut (nicht darge stellt) des Anschlusses 2 eingreift. Die Nut ist bis zur In nenwand des Verbindungsbauteils 1 geführt, um etwaiges Kon densat ableiten zu können.

Wenn das Strömungsleitelement 6 beim Einstecken in den Anschluß 2 seine exakte Winkelposition nicht einnimmt, kann der Vorsprung 7 nicht in die zugehörige Nut des Anschlusses 2 eintreten. Das Strömungsleitelement 6 steht dann nach hin ten vor und verhindert ein korrektes Aufschrauben des Dec kels 5 auf den Anschluß 2. Bei korrekter Positionierung legt sich das Strömungsleitelement 6 mit einem Flansch 8 an eine komplementäre Schulter des Anschlusses 2 an. Es wird dann in dieser Position von dem Deckel 5 gehalten.

Die exakte Winkelausrichtung des Strömungsleitelements 6 ist deshalb von Bedeutung, weil das Strömungsleitelement ei ne toroidale Umlenkfläche 9 aufweist. Deren Gestalt ergibt sich am besten aus der perspektivischen Darstellung der ab gewandelten Ausführungsform nach Fig. 4. Die Abwandlung ge genüber Fig. 3 besteht darin, daß die axiale Erstreckung des zylindrischen Abschnitts kürzer ist als die gemäß Fig. 3 und daß der keilförmige Vorsprung 7 sich nicht bis zur to roidalen Umlenkfläche erstreckt.

Das Strömungsleitelement 6 ist als deckelseitig offener Hohlkörper ausgebildet und weist in seinem Inneren einen Handhabungsgriff 10 in Form eines Steges auf, der zum Ein stecken und Herausziehen des Strömungsleitelements 6 dient. Das Strömungsleitelement 6 bewirkt, daß die Abgasströ mung vom Anschluß 4 sanft zum Anschluß 3 geleitet wird. Dadurch werden erhöhte Turbulenzen im Bereich des Anschlus ses 2 vermieden. Dies führt zu einer beträchtlichen Vermin derung des Druckverlustes. Trotz der Revisionsöffnung arbei tet das Verbindungsbauteil 1 praktisch wie ein glatter Rohr krümmer.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist das Verbind ungsbauteil 1 als T-Stück ausgebildet. Die Anschlüsse 3 und 4 weisen eine identische Ausbildung auf. Das T-Stück ist al so universell einsetzbar. Im vorliegenden Fall wird es als Rohrbogen verwendet. An den Anschluß 3 ist daher ein Muffen teil angeschraubt und an den Anschluß 4 ein Einsteckteil. Der Anschluß 2 dient, wie auch bei der ersten Ausführungs form, als Revisionsöffnung.

Das Strömungsleitelement 6 ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 als Vollkörper ausgebildet. Bezüg lich seiner Umlenkfunktion unterscheidet es sich nicht von dem Strömungsleitelement nach der ersten Ausführungsform. Es verwandelt also das T-Stück in einen praktisch glatten Rohr bogen.

Sein Handhabungsgriff 10 ist als Schraube ausgebildet, die zentral im Vollkörper gehalten wird.

Nach den Fig. 5 und 6 ist die Revisionsöffnung dem linken Anschluß 2 zugeordnet. Abweichend davon kann auch der rechte Anschluß 3 als Revisionsöffnung dienen. Das Strö mungsleitelement 6 nimmt dann eine um 180° gedrehte Position im Anschluß 3 ein.

Im übrigen sind im Rahmen der Erfindung weitere Abwand lungsmöglichkeiten gegeben. Die Ausführungsbeispiele zeigen zwar 90°-Bögen (mit dem für Abgasleitungen vorgeschriebenen Gefälle des horizontalen Arms), jedoch sind beliebige Ab winklungen denkbar. Auch ist die Erfindung anwendbar nicht nur auf Abgasleitungssysteme, sondern auf Leitungssystem be liebiger Art.

Claims

1. Einrichtung zum Verbinden von Rohrleitungsabschnit ten, insbesondere für Abgasleitungssysteme, mit einem Ver bindungsbauteil (1), das zwei im wesentlichen koaxiale An schlüsse (2, 3) und einen winklig abzweigenden Anschluß (4) aufweist, wobei von den im wesentlichen koaxialen Anschlüs sen (2, 3) mindestens einer mit einem Deckel (5) verschließ bar ist, dadurch gekennzeichnet
daß in den mit dem Deckel (5) verschließbaren Anschluß (2 bzw. 3) ein Strömungsleitelement (6) einsteckbar ist, das die Strömung zwischen den beiden verbleibenden Anschlüssen (2 bzw. 3, 4) umlenkt, und
daß das Strömungsleitelement (6) und der mit dem Deckel (5) verschließbare Anschluß (2 bzw. 3) komplementäre Führun gen aufweisen, die die Winkelposition des Strömungsleitele ments (6) innerhalb des Anschlusses definieren.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsleitelement (6) einen keilförmigen Vor sprung (7) aufweist und daß der mit dem Deckel (5) ver schließbare Anschluß (2 bzw. 3) mit einer komplementären Nut versehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut bis zur Innenwand des Verbindungsbauteils (1) geführt ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsleitelement (6) als zur Deckelseite hin offener Hohlkörper ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsleitelement (6) mit dem Deckel (5) verbun den ist, wobei der Deckel auf dem zugehörigen Anschluß (2 bzw. 3) eine definierte Verriegelungsposition einnimmt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsbauteil (1) und/oder der Deckel (5) und/oder das Strömungsleitelement (6) als Kunst stoff-Formteile ausgebildet sind.