DE102004050852A1

DE102004050852A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE102004050852A1
Application number: DE102004050852A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schleper
Original assignee: Imtech Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Imtech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2024-10-19
Also published as: DE102004050852B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung (100), insbesondere zum Verbinden von zwei Rohren (18, 19). DOLLAR A Erfindungsgemäß ist ein flexibles Schlauchelement (10) vorgesehen, das zwischen zwei rohrförmigen Befestigungskörpern (11) angeordnet ist, die jeweils an einem Rohrende (18, 19) befestigbar sind, wobei der Befestigungskörper (11) an der dem Schlauchelement (10) und an der dem Rohrende (18, 19) zugewandten Seite jeweils ein Dichtelement (12, 13) aufweist, wobei das Dichtelement gleichzeitig als Befestigungsmittel für den Befestigungskörper (11) am Schlauchelement (10) oder für den Befestigungskörper (11) am Rohr (18, 19) dient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, insbesondere zum Verbinden von zwei Rohren.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Bauformen zum Verbinden von zwei in einem Raum sich befindenden Rohren beziehungsweise Rohrenden bekannt. Beispielsweise ist es üblich Wickelfalzrohre sowie Wickelfalzrohrbögen als Rohrverbindung einzusetzen. In Abhängigkeit von der jeweiligen Geometrie, die zwischen den beiden Rohrenden vorherrscht, muss der Monteur die notwendige Rohrverbindung mit entsprechenden Wickelfalzrohrbögen von zum Beispiel 15°, 30°, 45° oder 90° sowie Rohrpassstücken kon struieren. Einer der Nachteile dieser Rohrverbindung ist, dass eine große Anzahl an unterschiedlichen Bauteilformen notwendig ist, um den entsprechenden Verlauf der Rohrverbindung zu montieren. Der Montageaufwand erhöht sich des Weiteren dadurch, dass die vorgenannten Bauteile in der Regel durch Schraubverbindungen, Blindnieten etc. befestigt werden und der Monteur häufig die Rohrpassstücke entsprechend der erforderlichen Länge anpassen muss, in dem die Rohre beispielsweise durch eine Flexmaschine gekürzt werden.

In der DE 197 23 594 A1 ist ein Rohrverbinder beschrieben, insbesondere zum Verbinden von Rohren unter räumlich beengten Verhältnissen. Der Rohrverbinder weist einen rohrförmigen Körper zur Steckaufnahme in den Enden von zu verbindenden Rohren und Arretierelemente auf, die von der Außenseite des rohrförmigen Körpers gegen die Innenseite der Rohrenden vorspringen. Der rohrförmige Körper besteht hierbei aus einem elastischen Material und weist auf halber axialer Länge einen Abstandshalter auf, der aus einem elastischen Ring besteht, auf der Außenseite des rohrförmigen Körpers angeordnet ist und zwischen den Rohrenden einen von außen zugänglichen Spalt festlegt. Einer der Nachteile dieser Vorrichtung ist, dass bei weit auseinander liegenden Rohrenden ein derartiger Rohrverbinder sich nicht eignet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Rohrverbindung bereitzustellen, bei der die genannten Nachteile vermieden werden, insbesondere eine Rohrverbindung geschaffen wird, die einfach gestaltet ist und ohne erheblichen Aufwand montiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Rohrverbindung mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.

Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rohrverbindung ein flexibles Schlauchelement aufweist, das zwischen zwei rohrförmigen Befestigungskörpern angeordnet ist. Die Befestigungskörper sind jeweils an einem Rohrende befestigbar, wobei der Befestigungskörper an der dem Schlauchelement und an der dem Rohrende zugewandten Seite jeweils ein Dichtelement aufweist, das gleichzeitig als Befestigungsmittel für den Befestigungskörper am Schlauchelement oder am Rohr dient. Einer der wesentlichen Vorteile dieser Erfindung ist, dass die Montagezeit der Rohrverbindung deutlich reduziert werden kann, da die Ausformung der Rohrverbindung ohne maschinelle Hilfsmittel möglich ist und wenige Bauteile zur Installation notwendig sind. Die Befestigung des Schlauchelementes am Befestigungskörper sowie des Befestigungskörpers am jeweiligen Rohrende kann vorteilhafterweise ohne Schraub- oder Nietverbindungen erfolgen, welches zusätzlich zu einer Gewichtsreduzierung der „Gesamtkonstruktion" der Rohrverbindung führt.

Der Werker kann hierbei nur mit wenigen Handgriffen die Rohrverbindung montieren. Besonders vorteilhaft ist, dass der Befestigungskörper am Schlauchelement durch das jeweilige Dichtelement zuverlässig in seiner axialen Position gehalten wird. Ferner wird die Fixierung des Befestigungskörpers am Rohrende durch das weitere Dichtelement erreicht. Durch das flexible Schlauchelement, das zwischen den beiden Befestigungskörpern positioniert ist, kann die Rohrverbindung in verschiedenste, dreidimensionale Formen gebracht werden. Hierdurch kann die konstruktive technische Bearbeitung erheblich reduziert werden, da beispielsweise eine genaue Auszählung der erforderlichen Anzahl an Rohrbögen aus Montagezeichnungen nicht mehr nötig ist. Folglich wird die Bauteilvielfalt gesenkt, da die konventionellen Rohrbögen in den unterschiedlichsten Gradzahlen nicht mehr notwendig ist, wodurch störende Monta geunterbrechungen durch etwaig fehlende Rohrbögen, die zur Herstellung der Rohrverbindung notwendig sind, verhindert werden.

Zweckmäßigerweise ist das Schlauchelement als Faltenschlauch ausgebildet. Der Faltenschlauch kann zum einen – vergleichbar wie ein Balg eines Akkordeons – auf eine minimale Form zusammengedrückt werden. Zum anderen kann der Faltenschlauch eine beliebige dreidimensionale Form im Raum annehmen, welches vom Monteur ohne großen Montageaufwand durch ein Auseinanderziehen der Schlauchelementenden und durch ein entsprechendes Verdrehen des Schlauchelementes erzielt werden kann. Das Schlauchelement besteht hierbei in der Regel aus einer Vielzahl von Falten, die entlang der axialen Erstreckung des Schlauelementes angeordnet sind. An diesen Falten ist das Schlauchelement zusammenlegbar oder auseinanderziehbar.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Rohrverbindung ist das dem Schlauchelement zugewandte erste Dichtelement eine Lippendichtung, die in einer ersten Nut des Befestigungskörpers angeordnet ist. Die Lippendichtung, die form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig in der Nut des Befestigungskörpers befestigt sein kann, kann mit ihren beiden zueinander beabstandeten Lippen in jeweils eine Falte des Schlauchelementes hineinragen, wodurch sich eine Rastverbindung zwischen dem Schlauchelement und der Lippendichtung ergibt. Das Schlauchelement umgibt hierbei den Befestigungskörper im Bereich der Lippendichtung.

In einer Alternative der Erfindung ist das dem Rohr zugewandte zweite Dichtelement als eine Rolldichtung ausgeführt, die in eine zweite und eine dritte Nut des Befestigungskörpers bringbar ist. Die zweite und die dritte Nut sind hierbei axial zur Erstreckung des Schlauchelementes voneinander beabstandet. Die Rolldichtung stellt eine fest sitzende Verbindung dar, die bei Durchmessern bis zu circa 315 mm und Drücken bis 1.000 Pa keinerlei Zusatzmaßnahmen zur axialen Sicherung der Rohrverbindung erforderlich macht. Bei der Montage des Befestigungskörpers an das jeweilige Rohrende befindet sich die Rolldichtung zunächst in der zweiten Nut des Befestigungskörpers. Der Befestigungskörper, der auch als Nippel bezeichnet werden kann, wird in das Rohrende geführt, wobei beim Hineinschieben des Befestigungskörpers die Rolldichtung aufgrund der wirkenden Kraft aus der zweiten Nut gedrückt wird und entlang der Wandung des Befestigungskörpers in die dritte Nut gelangt. Springt die Rolldichtung in der dritten Nut, ist die Endstellung des Befestigungskörpers erreicht. In dieser Lage dient die Rolldichtung ebenfalls als ein zuverlässig wirkendes Befestigungsmittel. Besonders bei scharfkantigen, leicht schrägen oder schlecht entgrateten Rohrenden ist ein derartiges Dichtelement sehr unempfindlich. Selbstverständlich ist die Rolldichtung sowohl bei Unterdrücken als auch bei Überdrücken gut einsetzbar. Ein weiterer Vorteil dieses Dichtelementes besteht darin, dass es jederzeit ausgetauscht werden kann, denn es ist mit dem Befestigungskörper nicht fest verbunden. Sollte also die Rolldichtung beschädigt werden, so kann sie mit einem Handgriff gegen eine neue Rolldichtung ausgetauscht werden. Eine auf einem Formstück fest angebrachte Dichtung würde dahingegen unweigerlich dazu führen, dass das gesamte Formstück unbrauchbar würde.

Zweckmäßigerweise ist zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtelement ein Anschlagelement angeordnet. Hierbei kann das Anschlagelement als eine Erhebung, eine Wulst oder ein Vorsprung ausgebildet sein, das vorteilhafterweise bewirkt, dass der Befestigungskörper nicht weiter in das Rohr geschoben werden kann, wodurch eventuell die Rolldichtung aus der dritten Nut herausspringen und beschädigt würde.

Vorteilhafterweise besteht die Lippendichtung und/oder die Rolldichtung aus einem elastomeren Kunststoff. Der Kunststoff kann beispielsweise ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere sein, der beständig gegen aggressive Dämpfe und Chemikalien ist und eine hervorragende Alterungsbeständigkeit aufweist.

Der Querschnitt des Schlauchelementes und/oder des Befestigungskörpers kann je nach Anwendungsfall im Wesentlichen rund, oval, rechteckig oder vieleckig sein. Das Schlauchelement und/oder der Befestigungskörper können ferner aus einem Kunststoff oder aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium, verzinktem Stahl, Edelstahl oder aus einer Metalllegierung, bestehen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Rohrverbindung eine Isolierschicht auf, wobei in einer alternativen Ausgestaltung es sinnvoll sein kann, das Schlauchelement und/oder den Befestigungskörper aus einem nicht brennbaren Material auszubilden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Befestigungskörper als gebördeltes metallisches Rohrelement ausgeführt.

In einer alternativen Ausführung kann die Rohrverbindung eine Fixierungsschicht aufweisen. Die Fixierungsschicht hat die Aufgabe die Rohrverbindung, insbesondere das Schlauchelement, in der geformten Endlage dauerhaft zu fixieren und somit eine nachträgliche Verformung im Betriebszustand zu verhindern. Die Fixierungsschicht kann des Weiteren auch eine Schutzfunktion vor etwaigen Beschädigungen der Rohrverbindung übernehmen. Die Fixierungsschicht kann zum Beispiel eine Keramiklackierung sein, die von Innen und/oder von Außen auf die Rohrverbindung aufgetragen werden kann. Der Auftrag kann manuell (z.B. Streichen), maschinell (z.B. Spritzen) oder elektrochemisch (z.B. Tauchen) erfolgen. Die Beschichtung kann in jeglicher Beschichtungsdicke und in jeglichem Farbton aufgetragen werden. Die Trocknung sowie Aushärtung der aufgetragenen Fixierungsschicht kann durch UV-Licht, Umgebungsluft oder durch eine Reaktion mit Bindemitteln oder dem Grundwerkstoff erfolgen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
1 eine Rohrverbindung mit einem Faltenschlauch und zwei Befestigungskörpern,
2 eine Schnittansicht der Rohrverbindung gemäß 1,
3 eine Seitenansicht des Befestigungskörpers,
4 eine dreidimensionale Darstellung des Befestigungskörpers gemäß 1 und
5 eine Schnittansicht des Faltenschlauches mit Fixierungsbeschichtung und Isolierschicht.
In 1 ist eine unisolierte Rohrverbindung 100 dargestellt, die zwei Rohre 18, 19 miteinander verbindet. Die Rohrverbindung 100, die an drei Metallträgern 22 befestigt ist, weist einen flexiblen Schlauch 10 auf, der mit einer Vielzahl von Falten ausgeführt ist. Der in diesem Ausführungsbeispiel aus Aluminium bestehende Faltenschlauch 10 kann in diverse dreidimensionale Formen gebracht werden. Die Rohrverbindung 100, die in unterschiedlichen Einsatz orten – wie zum Beispiel in einem Lüftungssystem – einbaubar ist, weist zwei Befestigungskörper 11 auf, zwischen denen der Faltenschlauch 10 befestigt ist.
Wie 2 verdeutlicht, ist am Befestigungskörper 11 ein erstes Dichtelement 12 in Form einer Lippendichtung angeordnet. Die Lippendichtung 12 ist hierbei in einer Nut 14 des Befestigungskörpers 11 befestigt. Der Faltenschlauch 10 umgibt diesen Bereich der Lippendichtung 12, wobei die Lippen der Lippendichtung 12 in jeweils eine Falte des Faltenschlauches 10 hineinragen. Durch eine derartige Rastverbindung kann der Werker ohne großen Montageaufwand den Faltenschlauch 10 am Befestigungskörper 11 fixieren. Somit wirkt die Lippendichtung 12 gleichzeitig als zuverlässig funktionierendes Befestigungsmittel.
An der dem Faltenschlauch 10 abgewandten Seite des Befestigungskörpers 11 ist ein zweites Dichtelement 13 angeordnet, das neben seiner Dichtfunktion ebenfalls – wie das erste Dichtelement 12 – als Befestigungsmittel dient. Das zweite Dichtelement 13 ist eine Rolldichtung, die in eine zweite und eine dritte Nut 15,16 des Befestigungskörpers 11 bringbar ist.
Beim Montagevorgang des Faltschlauches 10 an das Rohrende des Rohres 18 wird der Befestigungskörper 11, dessen Querschnittfläche in der dargestellten Ausführungsform kreisförmig ist, in das Rohrende 18 geführt, wobei die Rolldichtung 13 sich zunächst in der zweiten Nut 15 des Befestigungskörpers 11 befindet, welches in 3 und 4 dargestellt ist. Während des Hineinführens des Befestigungskörpers 11 drückt die Innenwandung des Rohrendes 18 die Rolldichtung 13 aus der zweiten Nut 15. Hierbei rollt die Dichtung 13 entlang der Wandung 23 des Befestigungskörpers 11 in Richtung der dritten Nut 16 ab. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Abrollwandung 23 konisch ausgeführt. Schließlich springt die Rolldichtung 13 in die dritte Nut 16. In dieser Position der Rolldichtung 13 wird der Befestigungskörper 11 zuverlässig innerhalb des Rohrendes 18 gehalten. Damit der Befestigungskörper 11 nicht weiter in das Rohr 18 geschoben werden kann, ist der Befestigungskörper 11 zwischen den Dichtelementen 12, 13 mit einem Anschlagelement 17 ausgebildet. Das Anschlagelement 17 weist hierbei eine wulstförmige Ausgestaltung aus, das mit dem Befestigungskörper 11 einstückig verbunden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Befestigungskörper 11 ein gebördeltes metallisches Rohrelement. Die Rolldichtung 13 sowie die Lippendichtung 12 bestehen aus einem elastomeren Kunststoff. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass eine Auswechslung und Demontage der Rolldichtung 13, der Lippendichtung 12 sowie des Faltenschlauches 10 in kurzer Zeit möglich ist.
Um einer eventuellen Beschädigung der Rohrverbindung 100 entgegen zu wirken, kann der Faltenschlauch 10 sowie der Befestigungskörper 11 mit einer Keramiklackierung 21 beschichtet sein. Die Keramiklackierung 21 fixiert des Weiteren den geformten Faltenschlauch 10 in seiner Endlage, so dass eine nachträgliche Verformung im Betriebszustand verhindert wird. Diese Fixierungsbeschichtung 21 ist exemplarisch in 5 gezeigt. Die Keramiklackierung 21 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Spritzvorgang auf der Außenseite des Faltenschlauches 10 aufgetragen worden, die sich hauptsächlich zwischen den einzelnen Falten des Schlauches 10 befindet. Je nach Anwendungsfall kann die Fixierungsbeschichtung einseitig innen/außen oder beidseitig aufgetragen werden. Wie in 5 zu erkennen ist, ist oberhalb der Fixierungsschicht 21 eine Isolierschicht 20 aufgetragen.

100: Rohrverbindung
10: Schlauchelement, Faltenschlauch
11: Befestigungskörper
12: erstes Dichtelement, Lippendichtung
13: zweites Dichtelement, Rolldichtung
14: erste Nut
15: zweite Nut
16: dritte Nut
17: Anschlagelement
18: Rohr
19: Rohr
20: Isolierschicht
21: Fixierungsschicht
22: Metallträger
23: Abrollfläche

Claims

Rohrverbindung (100), insbesondere zum Verbinden von zwei Rohren (18, 19), gekennzeichnet durch ein flexibles Schlauchelement (10), das zwischen zwei rohrförmigen Befestigungskörpern (11) angeordnet ist, die jeweils an einem Rohrende (18, 19) befestigbar sind, wobei der Befestigungskörper (11) an der dem Schlauchelement (10) und an der dem Rohrende (18, 19) zugewandten Seite jeweils ein Dichtelement (12, 13) aufweist, das gleichzeitig als Befestigungsmittel für den Befestigungskörper (11) am Schlauchelement (10) oder für den Befestigungskörper (11) am Rohr (18, 19) dient.
Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchelement (10) als Faltenschlauch ausgebildet ist.
Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Schlauchelement (10) zugewandte erste Dichtelement (12) eine Lippendichtung ist, die in einer ersten Nut (14) des Befestigungskörpers (11) angeordnet ist.
Rohrverbindung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Rohr (18, 19) zugewandte zweite Dichtelement (13) als eine Rolldichtung ausgeführt ist, die in eine zweite (15) und eine dritte Nut (16) des Befestigungskörpers (11) bringbar ist.
Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite (15) und die dritte Nut (16) axial vonaneinder beabstandet sind.
Rohrverbindung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtelement (12,13) ein Anschlagelement (17) angeordnet ist.
Rohrverbindung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippendichtung (12) und/oder die Rolldichtung (13) aus einem elastomeren Kunststoff, aus Gummi oder aus Metall bestehen.
Rohrverbindung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Schlauchelementes (10) und/oder des Befestigungskörpers (11) im Wesentlichen rund, oval, rechteckig oder vieleckig ist.
Rohrverbindung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchelement (10) und/oder der Befestigungskörper (11) aus einem Kunststoff oder aus einem Metall bestehen.
Rohrverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchelement (10) und/oder der Befestigungskörper (11) aus einem Aluminium, verzinktem Stahl, Edelstahl oder aus einer Metalllegierung bestehen.
Rohrverbindung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchelement (10) und/oder der Befestigungskörper (11) eine Isolierschicht (20) aufweisen.
Rohrverbindung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchelement (10) und/oder der Befestigungskörper (11) aus einem nicht brennbaren Material ausgebildet sind.
Rohrverbindung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchelement (10) und/oder der Befestigungskörper (11) eine Fixierungsbeschichtung (21) aufweisen.
Rohrverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsbeschichtung (21) eine Keramiklackierung ist.
Rohrverbindung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungskörper als gebördeltes metallisches Rohrelement oder als Spritzgussteil aus Metall oder Kunststoff ausgeführt ist.