-
Die
Erfindung betrifft Erdwärmesonden-Rohrformteile
aus Kunststoff zum Herstellen einer erdverlegten Erdwärmesonde.
-
Erdverlegte
Erdwärmesonden
bzw. Erdwärmesonden
zur Erdverlegung sind an und für
sich für einen
Fachmann auf diesem Gebiet bekannt. Hierbei wird zur Gewinnung von
Erdwärme üblicherweise
ein Bohrloch in ein geeignetes Erdreich eingebracht und anschließend ein
von einem strömungsfähigen Medium
zu durchströmendes
Rohrsystem als Erdwärmesonde
eingeführt
und schließlich
das Bohrloch wieder verfüllt.
Das Rohrsystem bzw. die Erdwärmesonde
weist wenigstens ein Zuleitungsrohr sowie wenigstens ein Ableitungsrohr
auf, die am unteren Ende der Sonde, dem Sondenendstück, über einen
im Wesentlichen U-förmigen
Rohrkrümmer
verbunden sind. Ferner können
auch mehrere Zuleitungsrohre und/oder mehrere Ableitungsrohre über einen
im Wesentlichen Y-förmigen
Verteiler bereit gestellt bzw. Reduzierer zusammengeführt sein,
so dass letztlich z. B. nur jeweils eine Zuleitung und Ableitung
von außerhalb
des wieder verfüllten
Erdreichs betrieben werden müssen.
Die beim Durchströmen
durch das Rohrsystem von dem Medium aufgenommene Energie in Form
von Erdwärme
wird anschließend
einem Wärmetauscher
oder einer Pumpe zugeführt,
zur weiteren Nutzung der über
den Wärmetauscher
oder die Wärmepumpe
gewonnenen Wärme.
-
Aus
dem deutschen Gebrauchsmuster
20 2005 004 815 U1 derselben Anmelderin ist
z. B. ein Sondenendstück
für den
Einsatz bei einer erdverlegten Erdwärmesonde nach dem Stand der
Technik beschrieben. Dieses verbindet ein unteres Ende eines Zulaufrohres
und ein oberes Ende eines Ablaufrohres über Schweißnähte mit einem eine weitere Schweißnaht aufweisenden
Rohrkrümmer.
Zusätzlich
wird das Sondenendstück
zum Schutz gegen mechanische Beeinflussungen mit einem Schutzkörper überdeckt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Offenbarung dieses Gebrauchsmuster
vollumfänglich
in den Offenbarungsgehalt vorliegender Erfindung mit einbezogen
ist.
-
Ferner
sind Sondenendfüße aus Kunststoff für eine Erdsonde
mit jeweils lediglich einer im Wesentlichen U-förmig geformten Rohrkrümmung aus der
CH 687268 A und
der
DE 202 025 78
U1 bekannt.
-
Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, einen technischen Weg aufzuzeigen,
mit welchem erdverlegte Erdwärmesonden
eine nochmals gesteigerte Effizienz für die Erdwärmegewinnung zutage bringen,
insbesondere auch durch Reduzierung von fluidmechanischen Widerständen.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung der
Aufgabe ist auf höchst überraschende
Weise bereits mit einem Gegenstand nach einem der unabhängigen Ansprüche gegeben.
Vorteilhafte und/oder bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
-
Die
Erfindung sieht folglich ein Erdwärmesonden-Rohrformteil aus Kunststoff, insbesondere aus
einem thermostabilisierten, zum Herstellen einer erdverlegten Erdwärmesonde
vor, welches wenigstens eine Rohrkrümmungbesitzt, mit wenigstens
drei sich daran anschließenden
geöffneten
Rohrenden zum Bereitstellen eines Verteilers oder eines Reduzierers,
und welches an der Rohrformteil-Innenwand frei von Schweißnähten oder
von anderen unerwünschten
Wulstartigen Unregelmäßigkeiten
in einer Ausrichtung quer zur vom Rohrformteil im Betrieb grundsätzlich vorgebenden
Strömungsrichtung
ist.
-
Allein
durch den hierdurch bedingten strömungstechnischen Effekt im
Bereich der wesentlichen Krafteinleitung, d. h. im Rohrkrümmungsbereich,
auf das bei in Betrieb durchströmende
Medium ist eine gesteigerte Energie-Effizienz erzielbar. Von Vorteil
ist ferner, dass in diesem Bereich ein Gefüge bereitgestellt wird, welches
aufgrund der Freiheit von diesen Unregelmäßigkeiten wesentlichen homogener
ist und folglich gegenüber äußeren Belastungen, z.
B. Scherkräften,
widerstandsfähiger
ist.
-
Darüber hinaus
können
auch nach der Verbindung des erfindungsgemäßen Rohrformteils mit weiteren
Rohrteilen der Erdwärmesonde
hierdurch zunächst
entstandene weitere Schweißnähte oder Fügebedingte
andere Wulst-Unregelmäßigkeiten
auf einfache Weise durch ein geeignetes Projektil ”herausgeschossen” bzw. ”herausgemolcht” werden,
da ein solches Projektil unbehindert die Rohrkrümmung durchqueren kann. In
Folge können
somit auch Diagnoseeinrichtungen, wie z. B. eine Mess-Kamera oder
Mess-Sonde, auf
einfache Weise durch die gesamte erdverlegte Erdwärmesonde
hindurchgeführt werden
ohne, dass ein hängen
bleiben dieser Einrichtungen zu erwarten ist.
-
Überraschender
Weise hat sich gezeigt, dass besonders effiziente Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Rohrformteils
unter Verwendung eines an und für
sich bekannten Blasformverfahrens zweckmäßig herzustellen und auch hergestellt
sind. Durch Anwendung eines Blasformverfahrens, werden ferner verschiedene,
bei der Anwendung eines Spritzgussverfahrens oder einer mechanischen
Fertigung aus Vollmaterial bisher noch bestehende Schwierigkeiten
gelöst
oder sogar von vornherein unterbunden.
-
So
ist im Vergleich zu Spritzgussverfahren der Einsatz von Kernen zur
Fertigung des Rohrform-Inneren nicht notwendig wodurch insbesondere damit
verbundene Nachteile und Einschränkungen beim
Formgeben der wenigstens einen Rohrkrümmung sowie beim anschließenden Entkernen überwunden.
-
Auch
ist gegenüber
einer mechanischen Fertigung eine wesentlich gesteigerte Reproduzierbarkeit
und somit auch Prozesssicherheit bei der Fertigung gegeben.
-
Zusätzlich kann
durch die erfindungsgemäße Verwendung
eines Blasformverfahrens die Gesamtlänge des die Rohrkrümmung umfassenden Rohrformteils
auf einfache Weise variiert werden, so dass z. B. vom Bereich der
Wesentlichen Krafteinwirkung aus erst weitaus weiter beabstandet
durch Verbindung des Rohrformteils mit weiteren Rohrteilen der Erdwärmesonde
in quer zur Strömungsrichtung bzw.
im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Schweißnähte oder
Fügebedingte
andere Wulst-Unregelmäßigkeiten
anfallen, die ”herausschießbar” sind.
Das erfindungsgemäße Rohrformteil kann
somit durch Anwendung eines Blasformverfahrens erstmalig auch in
einem Stück
mit einer Form und Gesamtlänge
bereitgestellt werden, welche einem Drall entgegenwirken, der häufig beim
Abwickeln einer Erdwärmesonde
von einer Trommel und Einführen
in das Erdreich entsteht.
-
So
wird zum Einbringen von Erdwärmesonden
häufig
ein sich vom Sondenfuß und
also von einer U-förmigen
Rohrkrümmung
bzw. Umlenkung aus erstreckender Bereich, z. B. von ca. 1 bis 2 Meter,
zunächst
gerade fixiert, um beim Einbringen eine bessere Zentrierung zu bieten
und den in den Ringbunden vorhandenen Drall zu beseitigen. Durch
eine bereits gerade gefertigte Ausführung des Rohres in diesem
sich vom von der U-förmigen
Rohrkrümmung bzw.
Umlenkung aus erstreckenden Bereich wird automatisch eine bessere
Zentrierung des Krafteinleitungspunktes am Sondenfuß erreicht.
Wird der Sondenfuß jedoch
z. B. im Spritzgussverfahren hergestellt, werden hierzu Rohrstücke aus
Stangenmaterial eingeschweißt,
wodurch weitere Schweißnähte und
somit Widerstände
entstehen. Im Gegensatz hierzu ist es durch Verwendung eines Blasformverfahrens
nunmehr vorteilhafterweise möglich,
diese geraden Rohrstücke
direkt mit der Umlenkung zu fertigen, welches somit zu geringeren
Herstellungskosten und zusätzlich
auch zu geringeren Strömungswiderständen führt.
-
Zur
Erhöhung
der Stabilität
bei Durchströmung
des Rohrformteils durch das Medium aber auch gegenüber äußeren Krafteinwirkungen
ist es zweckmäßig, zumindest
im Bereich der Rohrkrümmung
an der Außenwandung
des Rohrformteils durch den Fertigungsprozess gezielt verpresste
Bereiche auszubilden, wozu sich wiederum die Verwendung von Blasformverfahren
als besonders geeignet erwiesen haben. Je nach spezifischen einsatzbedingten
Umgebungsbedingungen des Rohrformteils kann es von Vorteil sein,
dass sich derartige verpresste oder druckverschweißte, die
Stabilität
und Widerstandsfähigkeit
gegenüber
mechanischen Einwirkungen steigernde Bereiche innerhalb des gekrümmt geformten
Rohrverlaufes und/oder außerhalb
des gekrümmt
geformten Rohrverlaufes befinden.
-
Um
das Rohrformteil zu fixieren oder mit anderen Teilen wie beispielsweise
auch Zuggewichten zu verbinden, ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine
Durchgangsöffnung
im verpressten Bereich angebracht ist. Ergänzend oder alternativ kann
zweckmäßig ferner
vorgesehen sein, im verpressten Bereich eine Sicke einzubringen,
um daran beispielsweise einen Transponder, Chip oder Sender unverlierbar
an dem Rohrformteil anzubringen. An dem Kunststoffmaterial des Rohrformteils
kann auch eine von außen
sichtbare Kennzeichnungsprägung
aufgebracht sein, insbesondere eine bereits während des nach der Erfindung
bei der Fertigung des Rohrformteils besonders bevorzugt und vorteilhaft
eingesetzten Blasformverfahrens aufgebrachte. Zur Herstellung des
Rohrformteils wird zweckmäßig ein schweißbares Kunststoffmaterial
eingesetzt, so dass im Wesentlichen auf bekannte Verbindungstechniken beim
Verbinden mit weiteren Rohrteilen der Erdwärmesonde zurückgegriffen
werden kann.
-
Auch
ist es bekanntermaßen
von Vorteil, wenn das Rohrformteil als solches nicht starr ist,
sondern aus Kunststoff gefertigt ist, welcher dauerhaft eine gewisse
Flexibilität
besitzt bzw. elastisch verformbar ist. Durch Verwendung eines Blasformverfahrens
zur Herstellung des Rohrformteils besteht ferner die zweckmäßige Möglichkeit,
auf einfache Weise die Wandung des Rohrformteils mittels einer Vielzahl
von in radialer und/oder in axial Richtung benachbart angeordneten
Kunststoffschichten bereits bei der Herstellung des Rohrformteil-Vorformlings anwendungsspezifisch
zu beeinflussen, beispielsweise auch zur Vermeidung von Permeation und/oder
zum Schutz vor mechanischen, chemischen oder biologischen Einflüssen. Ergänzend oder alternativ
ist es zweckmäßig und
durch Verwendung eines Blasformverfahrens auf einfache Weise möglich, das
Rohrformteil anwendungsspezifisch mit unterschiedlichen Wandungsdicken
bzw. -abmessungen auszubilden. So können insbesondere auch sich in
das Rohrinnere auswirkende Wandungsabmessungen auf die durchströmenden Medien
z. B. in Bezug auf Akustik, Strömung
und Abrasion steuernd einwirken. Ferner können erforderliche Wandstärken für das im
Einsatz unter Druck stehende Rohrformteil gezielt eingestellt werden.
-
Es
hat sich gezeigt, dass die vorgenannten Wirkungen und vorteilhaften
Eigenschaften durch Verwendung eines Blasformverfahrens teilweise erstmalig,
zumindest effizienter ermöglicht
sind als bei durch andere Fertigungsverfahren gefertigte Erdwärmesonden-Rohrformteile
aus Kunststoff zur Herstellung einer erdverlegten Erdwärmesonde,
wie insbesondere Spritzgussverfahren oder Verfahren zur mechanischen
Fertigung aus einem Vollmaterial.
-
Das
Rohrformteil kann zum weiteren Schutz auch mit einem Schrumpfschlauch überzogen
werden.
-
Die
Erfindung sieht ferner ein bevorzugtes Blasformverfahren zur Fertigung
eines vorstehend beschriebenen Erdwärmesonden-Rohrformteils aus Kunststoff
vor, gemäß welchen
in einem erstem Schritt eines Blasformverfahrens ein Kunststoff-Vorformling
hergestellt wird und in einem zweiten Schritt der Vorformling mit
einer Blasform durch inneren Überdruck
zu einem Rohr-Vorformteil mit einem, in sich und/oder nach außen geschlossenen
Rohrverlaufes aufgeweitet wird und durch Beschneiden des aufgeweiteten
Rohr-Vorformteil ein erstes Rohrformteil erzeugt wird, welches wenigstens
eine Rohrkrümmung
und wenigstens drei geöffnete
Rohrenden für einen
Reduzierer oder Verteiler besitzt. Durch Beschneiden kann ein weiteres
Rohrformteil erzeugt werden, welches wenigstens eine Rohrkrümmung und
zwei geöffnete
Rohrenden für
ein Sondenendstück
besitzt. Die Herstellung des Vorformlings kann kontinuierlich oder
diskontinuierlich und unter Einsatz verschiedener Kunststoff-Schichten erfolgen.
Zur Stabilisierung, insbesondere im Bereich einer Rohrkrümmung, wird
an der Außenwandung
des Rohrformteils durch den Blasformprozess eine Materialverpressung
bewirkt und dieser verpresster Materialbereich ggf. mit einer oder
mehreren Durchgangsöffnungen
als Befestigungseinrichtungen versehen. Ein weiter Vorteil der Verwendung
eines Blasformverfahren liegt darin, dass anwendungsspezifisch im
Wesentlichen jedes geeignetes Kunststoffmaterial eingesetzt werden
kann und beim Aufweiten des Vorformlings unterschiedliche Wandungsdicken
bzw. -abmessungen auf einfache und kosteneffiziente Weise erzeugt
werden können,
auch mit ein und demselben Werkzeug.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
eines unter Verwendung eines Blasformverfahrens hergestellten Erdwärmesonden-Rohrformteils unter
Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhaft beschrieben. Hierbei zeigen:
-
1 eine
vereinfachte Schnittansicht durch einen Teil eines Sondenendstückes,
-
2 eine
vereinfachte Schnittansicht eines als Verteiler oder Reduzierer
einsetzbares Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Rohrformteils,
und
-
3 eine
vereinfachte Schnittansicht eines unter erfindungsgemäßer Verwendung
eines bevorzugten Blasformverfahrens gefertigten Rohr-Vorformteils
vor Beschneidung zu wenigstens einem erfindungsgemäßen Rohrformteil.
-
Nachfolgend
wird zunächst
auf die 1 Bezug genommen. Ein im Ganzen
mit 10 bezeichnetes Sondenendstück in Art und Weise eines im
Wesentlichen U-förmig
verlaufenden Erdwärmesonden-Rohrformteils
aus Kunststoff, insbesondere thermostabilisiertem Kunststoff, zur
Herstellung einer Erdwärmesonde
weist, erfindungsgemäß hergestellt,
im Inneren des Rohrverlaufs keinerlei Wülste oder Nähte auf, die in einer Ausrichtung
quer zur vom Rohrformteil im Betrieb grundsätzlich vorgebenden Strömungsrichtung
verlaufen und somit in der Strömung stehende
Widerstände
bilden würden.
Jegliches Medium, welches durch die im Rohrverlauf U-artig geformte
Krümmung 14 hindurch
muss oder soll, kann dies somit im Wesentlichen vollständig behinderungsfrei.
Das verringert somit in Bezug auf das strömungsfähige Medium zur Wärmegewinnung
im Bereich der Umlenkung den Widerstand und die Wirbelbildungsmöglichkeit.
Andererseits birgt dieses den weiteren Vorteil, dass beim Verbinden
des Sondenendstücks
mit weiteren, nicht dargestellten Rohrteilen für den Zu- und Ablauf der Erdwärmesonde
entstehende Schweißnähte auf
einfache Weise mittels eines Projektils, welches anschließend durch
den Rohrverlauf geschossen wird, wieder entfernt werden können. Auch
an weiteren Stellen im Rohrinnern der Erdwärmesonde ist folglich eine
Freiheit von solchen Verbindungswülsten nachträglich wieder
herstellbar. Insgesamt ist somit auch in Bezug auf jegliche andere
Einrichtungen, welche ein solches Erdwärmesonden-Rohrformteil, hergestellt
nach der Erfindung, durchqueren müssen oder sollen, festzuhalten,
dass diese dieses im wesentlich unbehindert durchqueren können.
-
So
kann z. B. eine Mess-Sonde oder Mess-Kamera in eine erdverlegte
Erdwärmesonde eingelassen
werden und diese im Wesentlichen vollständig unbehindert durchqueren,
um beispielsweise das Rohrsystem der erdverlegten Erdwärmesonde oder
den Raum zwischen der Rohraußenwandung und
des noch unerfüllten
oder bereits wieder verfüllten
restlichen Bohrlochs zu diagnostizieren.
-
Ein
geöffnetes
erstes Rohrende 17, welches insbesondere fertigungsbedingt
unterschiedlich lang ist, dient zur Verbindung mit einem weiteren
Zulaufrohr bei der Herstellung einer erdverlegten Erdwärmesonde
und somit später
bei Durchströmung
mit einem entsprechenden Medium als Zulauf. Die Ablaufseite wird
entsprechend über
das andere Rohrende 18 bereitgestellt.
-
Die
beiden Rohrenden 17 und 18 des unter Verwendung
eines Blasformverfahrens gefertigten Rohrformteils 10 gehen
in der U-artig geformten Rohrkrümmung 14 nahtlos
ineinander über.
Durch Anwendung eines Blasformverfahrens zur Fertigung eines solchen
Rohrformteils 10 können
die Rohrenden 17 und 18 folglich auch derart verlängert und
gerade und in einem Stück
mit der Rohrkrümmung 14 bereitgestellt
werden, dass das Rohrformteil 10 bereits alleine eine Art
Kurzsonde ist, die die vertikale Erdverlegung nochmals vereinfacht
und z. B. auch einem Drall entgegenwirkt, der häufig beim Abwickeln einer Erdwärmesonde
von einer Trommel oder ähnlichem
und dem Einführen
in das Erdreich entsteht. Durch Anwendung eines Blasformverfahrens
zur Fertigung eines solchen Rohrformteils 10 ist es somit nunmehr
in Vorteilhafter Weise möglich,
sich von der Rohrkrümmung 14 aus
erstreckende Abschnitte mit geraden Rohrverläufen direkt mit der U-förmigen Rohrkrümmung bzw.
Umlenkung in einem gemeinsamen Arbeitsschritt zu fertigen, welches
mit einer wesentlichen Reduzierung der Herstellungskosten und unerwünschten
Strömungswiderständen einher
geht.
-
Zwischen
den Rohrenden 17 und 18, an und nahe am Rohrkrümmungsbereich
ist an der Außenwandung
des Rohrformteils ein diese Rohrenden verbindender, verpresster
Bereich 11 bereitgestellt. Im verpressten Bereich 11 ist
ferner eine Öffnung 12 ausgebildet.
Auch an der im Wesentlichen gegenüberliegenden Außenwandung
der Krümmung 14 des Rohrverlaufs
befindet sich ein gezielt verpresster Bereich 13, der ebenfalls
mit einer Öffnung 19 versehen ist.
Die Bereiche 11 und 13 dienen insbesondere zur Stabilisierung
und Verstärkung
und können
auch aus der bei 1 dargestellten Ansichtsebene
hervorstehen. Für
die gezielte bzw. bewusste Erzeugung solcher verpressten Bereiche
ist die Anwendung eines Blasformverfahrens gegenüber anderen, bereits bekannten
Verfahren zur Fertigung von Erdwärmesonden-Rohrformteilen
aus Kunststoff zur Herstellung einer erdverlegten Erdwärmesonde
besonders effizient und wirkungsvoll. Die Öffnungen 12 und 19 können z. B.
zur Befestigung oder Verbindung des Rohformteils 10 an
bzw. mit anderen Komponenten, wie beispielsweise auch Zuggewichten,
dienen.
-
Das
bei 2 dargestellte und im Ganzen mit 20 gekennzeichnete
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Rohrformteils
besitzt drei geöffnete
Rohrenden 27, 28 und 29, wobei das Rohrformteil 20 im
Ganzen im Wesentlichen Y-artig
geformt ist und eine hierzu entsprechend geeignet geformte Rohrkrümmung 24 im
Rohrverlauf besitzt, so dass die Rohröffnung 27 im Wesentlich
in eine entgegengesetzte Richtung zeigt wie die Rohröffnungen 28 und 29.
Entsprechend wird das Rohrformteil 20 in der Funktion eines
Verteilers mit dem Rohrende 27 als Zulauf und den Rohrenden 28 und 29 als
Ablauf beim Durchströmen
eines Mediums dienend eingesetzt, bzw. in der Funktion eines Reduzierers
entgegengesetzt.
-
Der
sich zwischen den Rohrenden 28 und 29 erstreckende
Rohrverlauf im Bereich der Rohrkrümmung 24 bildet wiederum
eine im Wesentliche U-artige Form aus, wobei die dargestellte Form
nicht zwingend ist. In einem hiervon teilweise umrahmten Bereich
ist zwischen den Außenwandungen
wiederum ein verpresster Materialbereich 21 zur Stabilisierung ausgebildet.
Im Innern des Rohrformteils sind keine Schweißnähte oder andere durch Fügeverfahren
bedingten Wülste
vorhanden, die in einer Ausrichtung quer zur vom Rohrformteil im
Betrieb grundsätzlich vorgebenden
Strömungsrichtung
verlaufen und somit beim Durchqueren des Rohrformteils 20 als
Widerstände
hervorstehen könnten.
Darüber
hinaus ist beim Beispiel gemäß 2 sichtbar,
dass im Wandungsbereich 25 z. B. die Wanddicke unterschiedlich zur
Wanddicke im Wandungsbereich 26 ist bzw. durch die jeweilige
Wandabmessung der Durchmesser des Rohrinneren erweitert bzw. vermindert
ist. Hierüber
kann folglich auch ein gewünschtes
Strömungsverhalten
optimiert werden.
-
Wie
bereits ausgeführt,
sind die Rohrformteile nach 1 und 2 zur
zweckgerichteten Einwirkung auf das durchströmende Medium bevorzugt unter
entsprechender Vorgabe einer Blasform gefertigt.
-
Ferner
können
bereits durch die Blasform z. B. eindeutige Kennzeichnungen in das
Material eingebracht werden, um die Unverwechselbarkeit zu dokumentieren.
-
Darüber hinaus,
was bei den Figuren nicht dargestellt ist, können bereits bei der Herstellung
des Vorformlings mehrere Kunststoffschichten gleicher oder unterschiedlicher
Kunststoffe miteinander kombiniert werden. Auch eine sequentielle
Extrusion des Vorformlings, beispielsweise zum Verbinden mehrerer
Schichten in Längs-
bzw. Axialrichtung ist möglich,
so dass unterschiedliche vorteilhafte Materialeigenschaften anwendungsspezifisch
zur langlebigen Beständigkeit
einsetzbar sind. Ferner nicht dargestellt in den Figuren sind als
praktische Ergänzung eingebrachte
Sicken oder ähnliches,
beispielsweise im Bereich der verpressten Materialbereiche, zur dauerhaften
Befestigung von Transponder, Sender, Chips etc.
-
Insgesamt
ergeben sich somit gegenüber anderen,
bereits bekannten Verfahren zur Fertigung von Erdwärmesonden-Rohrformteilen aus
Kunststoff zur Herstellung einer erdverlegten Erdwärmesonde besonders
vielfältige
und effiziente Gestaltungsvariationen und Möglichkeiten und wesentliche
Vorteile stellen sich in Folge des in Ausrichtung quer zur vom Rohrformteil
im Betrieb grundsätzlich
vorgebenden Strömungsrichtung
nahtfrei geformten Krümmungsbereichs 14 oder 24 ein.
Da somit auch in diesen grundsätzlich
kraftübertragenden
Bereichen unerwünschte,
in der Strömung
stehende Widerstände durch
Nähte oder
Wülste
für ein
durchquerendes Medium entfallen, sind Strömungswiderstände und
Verwirbelungsverluste eines zur Wärmegewinnung durchströmenden Mediums
wesentlich vermindert und wird insgesamt eine im Wesentlichen unbehinderte
Durchquerung des Krümmungsbereichs 14 oder 24 ermöglicht.
Auch stellt sich folglich um den Bereich der hauptsächlichen
Krafteinleitung herum ein wesentlich homogeneres Materialgefüge ein.
-
Wie
aus vorangegangener Beschreibung der Ausführungsbeispiele mit jeweiligen
Merkmalen, die auch unterschiedlich miteinander kombinierbar sind, ersichtlich,
ist ein solches erfindungsgemäßes Rohrformteil
besonders zweckmäßig in überraschender Weise
unter Verwendung von Blasformverfahren herstellbar. Blasformtechniken
sind an und für
sich bekannt und der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass abgewandelte
Strömungsquerschnitte
realisierbar sind.
-
3 zeigt
skizzenhaft ein unter erfindungsgemäßer Verwendung eines Blasformverfahrens
gefertigtes Kunststoff-Rohr-Vorformteil
vor Beschneidung zu zwei Rohrformteilen 10 und 20 nach
der Erfindung. Zur Fertigung des dargestellten Rohr-Vorformteils
wurde zunächst
ein Kunststoff-Vorformling mittels Extrusion hergestellt, welcher
anschließend
in einer Blasform durch Einleiten eines inneren Überdruck über eine Einblasöffnung 31 zu
dem Rohr-Vorformteil mit einem, im dargestellten Beispiel in sich und
nach außen
geschlossenen Rohrverlauf aufgeweitet wurde. Durch Beschneiden des
aufgeweiteten Rohr-Vorformteils entlang der Linie S2 kann daraus ein
erstes Rohrformteil 10 erzeugt werden, welches dann einen
Rohrkrümmungsbereich 14 und
zwei geöffnete
Rohrenden besitzt und also ein Sondenendstück gemäß 1 bildet.
Ferner wird durch Beschneiden des aufgeweiteten Rohr-Vorformteils
entlang der Linie S1 und S2 ein Rohrformteil 20 erzeugt, welches
einen Rohrkrümmungsbereich 24 besitzt,
im Wesentlichen Y-artig geformt ist und drei geöffnete Rohrenden besitzt und
also einen Verteiler oder Reduzierer gemäß 2 bildet.
Die Herstellung des Vorformlings kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
und unter Einsatz verschiedener Schichten hergestellt werden. Zur
Stabilisierung, insbesondere im Bereich der Rohrkrümmungsbereiche,
werden an der Außenwandung
der Rohrformteile durch den Blasformprozess gezielt verpresste Bereiche 30 erzeugt, die
nach Beschneiden zweckmäßig zumindest
in den Bereichen 21 bzw. 11 und 13 stehen
gelassen werden und ggf., wie vorstehend beschrieben mit einer oder
mehreren Durchgangsöffnungen
als Befestigungseinrichtungen versehen.
-
Durch
Verwendung eines Blasformverfahren ist es somit anwendungsspezifisch
möglich,
im Wesentlichen jedes geeignete Kunststoffmaterial einzusetzen und
beim Aufweiten des Vorformlings unterschiedliche Wandungsdicken
bzw. -abmessungen zu erzeugen, welche auf die beim Einsatz durchströmenden Medien
z. B. in Bezug auf Akustik, Strömung und
Abrasion steuernd einwirken. Zum Schutz gegenüber äußeren Einflüssen können ferner eine Vielzahl von
Kunststoff-Schichten bereits beim Extrudieren radial und/oder axial
aneinandergefügt
werden. Eine Vielzahl von anwendungsspezifisch unterschiedlichen
Ausführungsformen
lassen sich somit im Rahmen der Erfindung durch Verwendung eines Blasformverfahrens,
im Gegensatz zu anderen Verfahren zur Fertigung von Erdwärmesonden-Rohrformteilen
aus Kunststoff, durch ein und dasselbe Werkzeug erzeugen, beispielsweise über die
Steuerung der Fließgeschwindigkeit
des Vorformlings.
-
Das
Rohrformteil kann zum weiteren Schutz z. B. noch mit einem Schrumpfschlauch überzogen und/oder
mit einem weiteren Schutzkörper
teilweise bedeckt bzw. eingehaust werden.