DE102009018346B4

DE102009018346B4 - Plastic piping with thermal insulation with metallic reinforcement

Info

Publication number: DE102009018346B4
Application number: DE200910018346
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Halada Lucian
Original assignee: Ke Kelit Kunststoffwerk GmbH
Current assignee: Ke Kelit Kunststoffwerk GmbH
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2029-04-24
Also published as: CH698820A2; AT506227A4; DE102009018346A1; CH698820B1; AT506227B1

Abstract

Rohrleitung aus Kunststoff mit einer Wärmedämmung (2) aus Schaumstoff zwischen einem inneren Leitungsrohr (1) und einem äußeren Schutzmantel (3), wobei eine metallische Bewehrung in die schubfest mit dem Leitungsrohr (1) verbundene Wärmedämmung (2) eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung als Gitterträger (4) mit parallel zur Achse des Leitungsrohrs (1) verlaufenden Gurten (5, 6) und mit die Gurte (5, 6) verbindenden Diagonalstäben (7) ausgebildet ist.Pipeline made of plastic with thermal insulation (2) made of foam between an inner pipe (1) and an outer protective jacket (3), with a metallic reinforcement being embedded in the thermal insulation (2) connected to the pipe (1) in a shear-proof manner, characterized in that that the reinforcement is designed as a lattice girder (4) with belts (5, 6) running parallel to the axis of the line pipe (1) and with diagonal bars (7) connecting the belts (5, 6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrleitung aus Kunststoff mit einer Wärmedämmung aus Schaumstoff zwischen einem inneren Leitungsrohr und einem äußeren Schutzmantel, wobei eine metallische Bewehrung in die schubfest mit dem Leitungsrohr verbundene Wärmedämmung eingebettet ist.The invention relates to a plastic pipe with a thermal insulation foam between an inner pipe and an outer protective sheath, wherein a metallic reinforcement is embedded in the shear-resistant connected to the pipe heat insulation.

Da Rohrleitungen aus Kunststoff ein im Vergleich zu metallischen Tragwerken unterschiedliches Wärmedehnungsverhalten aufweisen, ergeben sich für solche entlang metallischer Tragwerke verlegte Rohrleitungen aufgrund der unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten Schwierigkeiten, die unter Umständen aufwändige Maßnahmen zum Dehnungsausgleich erforderlich machen. Daran ändert sich auch beim Einsatz von Rohrleitungen nichts, die eine metallische Bewehrung der Wärmedämmung aufweisen ( DE 101 19 838 A1 , DE 199 25 918 A1 ), weil diese Bewehrungen im Wesentlichen in radialer Richtung wirksam werden.Since piping made of plastic have a different thermal expansion behavior compared to metallic structures, resulting for such along metallic structures pipelines due to the different thermal expansion coefficients difficulties that may require complicated measures to compensate for expansion. This does not change anything with the use of pipelines, which have a metallic reinforcement of the thermal insulation ( DE 101 19 838 A1 . DE 199 25 918 A1 ), because these reinforcements become substantially effective in the radial direction.

Zur thermischen Isolierung von wassergekühlten Leitungen an Traggerüsten zur Aufnahme von Werkstücken in Wärmebehandlungsöfen ist es bekannt ( DE 78 13 435 U1 ), Isolierelemente mit einem metallischen Maschenverstärkungselement einzusetzen, durch dessen Maschen Streifen aus einem faserförmigen Isoliermaterial, beispielsweise aus Keramikfasern, gezogen sind. Da Teile des Maschenverstärkungselements freiliegen, kann das Isolierelement über die freiliegenden Metallmaschen mit einer wassergekühlten Leitung verschweißt werden. Eine andere Möglichkeit, ein Isolierelement mit einer maschenartigen Verstärkung im Oberflächenbereich zu versehen, besteht darin ( GB 2 261 935 A ), Streifen aus einem faserförmigen Isoliermaterial mit einem Draht zu umwinden, der auf einer Seite der umschlossenen Streifen zu einer abstehenden Schlaufe gebogen ist, sodass diese Maschen bildenden Schlaufen in das Isolierelement eingebettet werden können. Solche maschenartigen Verstärkungselemente können jedoch das Dehnungsverhalten der Isolierelemente kaum beeinflussen.For the thermal insulation of water-cooled lines on supporting frameworks for receiving workpieces in heat treatment furnaces, it is known ( DE 78 13 435 U1 ) To use insulating elements with a metallic mesh reinforcement element, through the mesh strips of a fibrous insulating material, such as ceramic fibers are drawn. Because portions of the mesh reinforcing element are exposed, the insulating element can be welded over the exposed metal meshes with a water-cooled conduit. Another possibility for providing an insulating element with a mesh-type reinforcement in the surface region is ( GB 2 261 935 A ) To wrap strips of a fibrous insulating material with a wire bent on one side of the enclosed strips into a protruding loop so that these loop-forming loops can be embedded in the insulating element. However, such mesh-like reinforcing elements can hardly influence the expansion behavior of the insulating elements.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Rohrleitung aus Kunststoff der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass eine vorteilhafte Anpassung des Dehnungsverhaltens der Rohrleitung in Längsrichtung an metallische Tragkonstruktionen sichergestellt werden kann, um auf zusätzliche Maßnahmen zum Ausgleich unterschiedlicher Wärmedehnungen der Rohrleitung und der Tragkonstruktion verzichten zu können.The invention is therefore based on the object, a plastic pipe of the type described in such a way that an advantageous adaptation of the expansion behavior of the pipe can be ensured in the longitudinal direction of metallic support structures to dispense with additional measures to compensate for different thermal expansion of the pipe and the support structure to be able to.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Bewehrung als Gitterträger mit parallel zur Achse des Leitungsrohrs verlaufenden Gurten und mit die Gurte verbindenden Diagonalstäben ausgebildet ist.The invention solves the problem set by the fact that the reinforcement is designed as a lattice girder with parallel to the axis of the conduit extending straps and connecting the straps diagonal bars.

Durch den in die Wärmedämmung eingeschäumten Gitterträger kann der Rohrleitung aus Kunststoff ein dem Wärmedehnungsverhalten des Gitterträgers entsprechendes Wärmedehnungsverhalten aufgezwungen werden, und zwar unter der Voraussetzung, dass die Wärmedämmung schubfest mit dem Leitungsrohr verbunden ist. Die in Längsrichtung der Rohrleitung verlaufenden Gurte des Gitterträgers übernehmen die Zugbelastungen, die über die Diagonalstäbe aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnungen vom Schaumstoff der Wärmedämmung auf die Gurte übertragen werden, sodass mit Hilfe der Gurte eine die Dehnung des Gitterträgers in Längsrichtung der Rohrleitung übersteigende Längung der Wärmedämmung und des mit der Wärmedämmung schubfest verbundenen Leitungsrohrs unterbunden wird. Die an das Wärmedehnungsverhalten des Gitterträgers angepasste Rohrleitung zeigt daher wegen der weitgehend übereinstimmenden Dehnungseigenschaften des Gitterträgers und einer metallischen Tragkonstruktion in Bezug auf die Tragkonstruktion vorteilhafte Wärmedehnungseigenschaften. Der Gitterträger vergrößert außerdem die Biegesteifigkeit der Rohrleitung, was einfachere Verlegungsverhältnisse schafft.By linted into the thermal insulation lattice girder of the plastic thermal expansion of the thermal expansion behavior of the lattice girder corresponding thermal expansion behavior can be imposed, under the condition that the thermal insulation is shear-resistant connected to the conduit. The extending in the longitudinal direction of the pipe straps of the lattice girder take over the tensile stresses that are transmitted through the diagonal bars due to different thermal expansion of the foam of the thermal insulation on the straps, so that with the help of straps extending the elongation of the lattice girder in the longitudinal direction of the pipe elongation of the thermal insulation and is prevented with the thermal insulation shear resistant connected pipe. The adapted to the thermal expansion behavior of the lattice girder therefore shows due to the largely consistent elongation properties of the lattice girder and a metallic support structure with respect to the support structure advantageous thermal expansion properties. The lattice girder also increases the flexural rigidity of the pipeline, which provides easier laying conditions.

Der Gitterträger zur Bewehrung der Wärmedämmung kann unterschiedlich ausgebildet werden, wenn nur gewährleistet wird, dass die aufgrund des unterschiedlichen Dehnungsverhaltens bedingte axiale Verlagerung der Wärmedämmung gegenüber dem Gitterträger über die Diagonalstäbe zwischen den Gurten des Gitterträgers gesperrt wird. Besonders vorteilhafte Konstruktionsbedingungen ergeben sich jedoch dadurch, dass der Gitterträger einen Gurt im Bereich des äußeren Schutzmantels und zwei bezüglich einer diesen Gurt enthaltenen Axialebene durch die Achse des Leitungsrohres symmetrisch verlaufende Gurte beidseits des Leitungsrohres aufweist. Die Diagonalstäbe zwischen dem nahe dem Schutzmantel verlaufenden Gurt einerseits und den beiden seitlich des Leitungsrohres verlaufenden Gurten anderseits erlaubt nämlich eine vorteilhafte Sperrung der dehnungsbedingten Verlagerungsneigung des mit der Wärmedämmung schubfest verbundenen Leitungsrohres gegenüber dem Gitterträger. Die Diagonalstäbe können dabei einzeln mit den sie verbindenden Gurten verschweißt werden. Vorteilhaftere Konstruktionsbedingungen ergeben sich allerdings, wenn die Diagonalstäbe aus einem über die Gitterträgerlänge durchgehenden, zwischen den Gurten zick-zack-förmig hin- und hergehend gebogenen Metalldraht gebildet werden, wie dies bei Gitterträgern für die Bautechnik üblich ist.The lattice girder for reinforcement of the thermal insulation can be designed differently, if only it is ensured that due to the different expansion behavior caused axial displacement of the thermal insulation is locked against the lattice girder on the diagonal bars between the straps of the lattice girder. Particularly advantageous construction conditions, however, result from the fact that the lattice girder comprises a belt in the region of the outer protective jacket and two straps symmetrically extending on both sides of the conduit pipe with respect to an axial plane contained by this belt through the axis of the conduit. The diagonal bars between the strap running close to the protective jacket on the one hand and the two straps running laterally on the other hand permit an advantageous blocking of the expansion-related tendency to displacement of the conduit pipe connected to the thermal insulation against the lattice girder. The diagonal bars can be welded individually with the belts connecting them. However, more advantageous construction conditions result if the diagonal bars are formed from a metal wire which extends over the lattice girder length and is bent back and forth in a zig-zag between the straps, as is usual with lattice girders for structural engineering.

Nach einer weiteren Konstruktionsvariante sind im Bereich neben dem Leitungsrohr wenigstens zwei Gitterträger mit parallel zur Achse des Leitungsrohrs verlaufenden Gurten in die Wärmedämmung eingebettet. Damit kann im Bedarfsfall ein zumindest annähernd gleiches Trägheitsmoment gegen Durchbiegung in vertikaler und horizontaler Querschnittsebene eingestellt werden. Eine besondere Drehlage muss dann bei der Montage der Rohrleitung nicht beachtet werden.According to a further design variant, at least two lattice girders with straps running parallel to the axis of the conduit are embedded in the heat insulation in the area next to the conduit. Thus, if required, an at least approximately equal moment of inertia can be adjusted against deflection in the vertical and horizontal cross-sectional plane. A special rotational position must then be disregarded during assembly of the pipeline.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigenIn the drawing, the subject invention is shown, for example. Show it

1 eine erfindungsgemäße Rohrleitung aus Kunststoff in einem schematischen Längsschnitt, 1 a plastic pipe according to the invention in a schematic longitudinal section,

2 diese Rohrleitung in einem Schnitt nach der Linie II-II der 1 und 2 this pipeline in a section along the line II-II of 1 and

3 eine Konstruktionsvariante einer erfindungsgemäße Rohrleitung im Querschnitt. 3 a construction variant of a pipeline according to the invention in cross section.

Die dargestellte Rohrleitung weist ein ein Strömungsmedium führendes inneres Leitungsrohr 1, beispielsweise aus Polyethylen, auf, das mit einer Wärmedämmung 2 aus Schaumstoff umschlossen wird. Diese Wärmedämmung 2, vorzugsweise aus Polyurethan, ist mit einem äußeren Schutzmantel 3 umhüllt, der wie das Leitungsrohr 1 aus Polyethylen bestehen kann. In die Wärmedämmung 2 ist ein Gitterträger 4 eingebettet, der einen nahe dem Schutzmantel 3 verlaufenden Gurt 5 und zwei Gurte 6 umfasst, die beidseits des Leitungsrohrs 1 parallel zu diesem verlaufen. Der Gurt 5 ist mit den Gurten 6 durch Diagonalstäbe 7 verbunden, die aus einem zwischen den Gurten 5, 6 zick-zack-förmig gebogenen Rundstahl gebildet werden, was der 1 entnommen werden kann.The illustrated piping has a flow conduit leading inner conduit 1 For example, made of polyethylene, on, with a thermal insulation 2 is enclosed in foam. This thermal insulation 2 , preferably polyurethane, is provided with an outer protective sheath 3 enveloped, which like the conduit 1 can be made of polyethylene. In the thermal insulation 2 is a lattice girder 4 embedded, one near the protective mantle 3 running strap 5 and two straps 6 includes, on both sides of the conduit 1 run parallel to this. The belt 5 is with the straps 6 by diagonal bars 7 connected to one another between the straps 5 . 6 be formed zig-zag curved round steel what the 1 can be removed.

Wie aus der 2 zu ersehen ist, ist die Anordnung so getroffen, dass die Gurte 6 auf beiden Seiten des Leitungsrohrs 1 symmetrisch zu einer durch die Achse des Leitungsrohrs 1 verlaufenden Axialebene 8 verlaufen, die den dem Schutzmantel 3 nahen Gurt 5 enthält. Zufolge der dadurch bedingten Lage des Gitterträgers 4 können die Diagonalstäbe 7 Relativverlagerungen der Wärmedämmung 2 gegenüber dem Gitterträger 4 in Längsrichtung des Leitungsrohrs 1 vorteilhaft sperren, sodass das mit der Wärmedämmung 2 schubfest verbundene Leitungsrohr 1 in seinem Dehnungsverhalten an das Dehnungsverhalten des Gitterträgers 4 in seiner Längsrichtung angepasst wird. Die schubfeste Verbindung zwischen der Wärmedämmung 2 und dem Leitungsrohr 1 einerseits sowie dem Schutzmantel 3 anderseits sowie die formschlüssige Aufnahme des Gitterträgers 4 innerhalb der Wärmedämmung 2 ergibt sich beim Ausschäumen des Ringraums zwischen dem inneren Leitungsrohr 1 und dem äußeren Schutzmantel 3 von selbst.Like from the 2 can be seen, the arrangement is such that the straps 6 on both sides of the conduit 1 symmetrical to one through the axis of the conduit 1 extending axial plane 8th which are the protective mantle 3 close belt 5 contains. Due to the consequent position of the lattice girder 4 can the diagonal bars 7 Relative displacements of the thermal insulation 2 opposite the lattice girder 4 in the longitudinal direction of the conduit 1 lock advantageous, so that with the thermal insulation 2 shear-resistant connected conduit 1 in its expansion behavior on the expansion behavior of the lattice girder 4 is adjusted in its longitudinal direction. The shear-resistant connection between the thermal insulation 2 and the conduit 1 on the one hand and the protective jacket on the other 3 on the other hand, as well as the positive reception of the lattice girder 4 inside the insulation 2 results during foaming of the annulus between the inner pipe 1 and the outer protective jacket 3 by itself.

Im Ausführungsbeispiel nach 3 sind im Bereich neben dem Leitungsrohr 1 zwei Gitterträger 4 mit parallel zur Achse des Leitungsrohrs 1 verlaufenden Gurten 5, 6 in die Wärmedämmung 2 eingebettet.In the embodiment according to 3 are in the area next to the conduit 1 two lattice girders 4 with parallel to the axis of the conduit 1 running straps 5 . 6 in the insulation 2 embedded.

Claims

Plastic piping with thermal insulation ( 2 ) of foam between an inner conduit ( 1 ) and an outer protective jacket ( 3 ), wherein a metallic reinforcement in the shear-resistant with the conduit ( 1 ) associated thermal insulation ( 2 ) is embedded, characterized in that the reinforcement as a lattice girder ( 4 ) parallel to the axis of the conduit ( 1 ) running straps ( 5 . 6 ) and with the straps ( 5 . 6 ) connecting diagonal bars ( 7 ) is trained.

Pipe according to claim 1, characterized in that the lattice girder ( 4 ) a belt ( 5 ) in the region of the outer protective jacket ( 3 ) and two with respect to this belt ( 5 ) containing axial plane ( 8th ) through the axis of the conduit ( 1 ) symmetrical belts ( 6 ) on both sides of the conduit ( 1 ) having.

Pipe according to claim 1, characterized in that in the area next to the conduit ( 1 ) at least two lattice girders ( 4 ) parallel to the axis of the conduit ( 1 ) running straps ( 5 . 6 ) in the thermal insulation ( 2 ) are embedded.