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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Rohrhaltersystem zum Halten von Rohrlasten.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei Rohrhaltersystemen zum Halten von Rohrlasten ist es ein bekanntes Problem, dass wenn warme Fluide durch die gehaltenen Rohrleitungen strömen, ein Wärmeübertrag auf die Umgebung erfolgen kann.
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Üblicherweise umfassen Rohrhalter im Stand der Technik eine massive, durchgehende Verbindung von der Rohrleitung zur umgebenden Anlage. Die umgebende Anlage ist typischerweise der Bereich, in dem der Rohrhalter befestigt wird. Im Stand der Technik ist es bekannt, thermische Trennschichten direkt am Rohr, beispielsweise direkt an der Rohrschelle, einzusetzen, um den Wärmestrom auf die Halterung zu mindern. Dieses kann jedoch bedeuten, dass beispielsweise spezielle, mit geeigneten thermischen Trennschichten präparierte Rohrschellen bereitgestellt werden müssen, und zwar auf der Rohrschelle oder um die Rohrschelle herum. Die Bereitstellung derartiger Trennschichten auf Rohrschellen kann jedoch schwierig und auch kostspielig sein. Häufig wird jedoch ein Halter in dieser Form nur relativ selten verbaut. Tatsächlich werden meist Halter ohne thermische Trennschichten verbaut und es wird dabei ein höherer Wärmeverlust in Kauf genommen.
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Ein weiter Nachteil eines Halters nach dem Stand der Technik ist, dass diese Halter im Stand der Technik nur als Gleitlager eingesetzt werden können und nicht als Festpunkte. Das bedeutet, sie können keine Kräfte in Längsrichtung des Rohres aufnehmen.
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Angesichts des Stands der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Alternative für ein Rohrhaltersystem bereitzustellen, bei der Wärmeverluste bei der Rohrhalterung minimiert werden und die robust und einfach montierbar ist.
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Beschreibung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch ein Rohrhaltesystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Erfindung stellt ein Rohrhaltersystem zum Halten einer Rohrleitung bereit, umfassend: zwei Auflageprofile, die in einem vordefinierten Abstand voneinander angeordnet sind, so dass ein innerer Bereich zwischen den Auflageprofilen ausgebildet wird; ein inneres Auflager zum Abtragen der Rohrleitung, das zwei Formteile umfasst, wobei die beiden Formteile formschlüssig und kraftschlüssig miteinander verbindbar sind und zusammen das innere Auflager bilden, wobei das innere Auflager im inneren Bereich zwischen den Auflageprofilen angeordnet ist; und wenigstens ein Verbindungselement zum Verbinden der Auflageprofile mit den Formteilen.
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Das Rohrhaltersystem hält eine Rohrlast, typischerweise eine Rohrleitung. Diese kann ein Fluid oder einen Feststoff, beispielsweise Granulat, fassen beziehungsweise leiten. Als Fluide können sowohl kalte als auch warm Fluide in Frage kommen. Die Auflageprofile können Walzprofile umfassen. Somit können bisher übliche Befestigungssysteme oder Klemmsysteme verwendet werden. Die Formteile werden typischerweise paarweise verwendet. Die Formteile können entsprechend den Festigkeitsanforderungen für das innere Auflager gestaltet werden. Das formschlüssige und kraftschlüssige Verbinden der beiden Formteile ermöglicht es, ein stabiles Auflager zu bilden. Dabei kann eine bei herkömmlichen Ausführungen notwendige Schweißverbindung im Allgemeinen entfallen, wodurch die Konstruktion vereinfacht werden kann und die Formteile einzeln austauschbar sein können. Zusätzlich können die Kontaktflächen der Formteile so gestaltet werden, dass ein geringer Wärmeübergang erreicht wird. Ebenso können somit Wärmebrücken reduziert werden wodurch der Wärmestrom von der warmen Rohrleitung in die Auflageprofile reduziert werden kann.
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In dem Rohrhaltersystem können die Formteile aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit geformt sein. Beispielsweise kann die Wärmeleitfähigkeit des Materials λ < 20 W/(m·K) betragen.
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Formteile aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit können es ermöglichen, dass über das Material der Formteile ein möglichst geringer Wärmestrom vom der warmen Rohrleitung an oder in den Auflagebereich mit den Auflageprofilen abgeleitet wird. Eine geringe Wärmeleitfähigkeit kann beispielsweise eine Wärmeleitfähigkeit von λ < 20 W/(m·K) sein.
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In dem Rohrhaltersystem können die Auflageprofile aus einem verzinkten Material, beispielsweise verzinktem Stahl, geformt sein.
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Die Auflageprofile können aus einem verzinkten Material, beispielsweise verzinktem Stahl gewählt werden, um eine gute Wärmeabgabe an die Umgebung zu erreichen. Dadurch können Oberflächentemperaturen der Auflageprofile deutlich geringer werden. Dies hat Vorteile im Hinblick auf Explosionsschutz, sowie Gesundheitsschutz der Mitarbeiter im Hinblick auf die Vermeidung von Verbrennungen bei bewusster oder versehentlicher Berührung der Auflageprofile.
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In dem Rohrhaltersystem können die Verbindungselemente Schrauben umfassen.
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Die Schrauben können aus einem Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit bestehen.
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Das Rohrhaltersystem kann zwischen Formteilen und den Auflageprofilen eine oder mehrere thermische Trennschichten, beispielsweise in Form von Hülsen, umfassen. Diese können aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen. Dabei können die Wärmeverluste an den Kontaktflächen minimiert werden.
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Das Rohrhaltersystem kann ferner einen Bügel umfassen, wobei die Rohrleitung auf dem inneren Auflager mit dem Bügel fixierbar ist.
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Ein Bügel kann die zu haltende Rohrleitung gegen das innere Auflager fixieren.
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In dem Rohrhaltersystem kann jeweils zwischen einem Formteil und einem Auflageprofil eine thermische Trennschicht vorgesehen sein.
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Die thermische Trennschicht kann die Auflageprofile vom inneren Bereich des Rohrhaltersystems, in dem sich unter anderem die Formteile befinden, thermisch entkoppeln. Dadurch kann ein Wärmestrom von der Rohrleitung über die Formteile auf die Auflageprofile minimiert werden.
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Dabei kann die thermische Trennschicht druckfest sein.
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Eine druckfeste thermische Trennschicht kann den Druckkräften beim Verbinden der Formteile mit den Auflageprofilen gut widerstehen.
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In dem Rohrhaltersystem kann das wenigstens eine Verbindungselement die Auflageprofile mit den Formteilen und den thermischen Trennschichten verbinden.
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Typischerweise verbindet ein Verbindungselement, beispielsweise eine Schraube mit Hülse, die Auflageprofile mit den Formteilen und den jeweils zwischen Auflageprofil und Formteil vorgesehenen thermischen Trennschichten, wodurch diese Elemente verbunden werden können.
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In dem Rohrhaltersystem können die Formteile im inneren Bereich derart ausgebildet sein, dass sie nur mit ein oder mehreren Teilen ihrer in Richtung der Auflageprofile weisenden Fläche die Auflageprofile kontaktieren.
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In dem Rohrhaltersystem kann jeweils ein Formteil ein Auflageprofil mit den ein oder mehreren Teilen der in Richtung der Auflageprofile weisenden Fläche kontaktieren.
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Die Formteile können eine spezielle Form aufweisen, so dass sie nicht großflächig an den Auflageprofilen anliegen. Beispielsweise können sie nur mit ein oder mehreren Teilen ihrer in Richtung der Auflageprofile weisenden Fläche die Auflageprofile kontaktieren. Dabei können diese Teile abgerundete Flächen aufweisen oder aber kantteilartig ausgebildet sein.. Dabei zeigen beispielsweise diese ein oder mehreren Teilen, insbesondere Kanten, von der Mitte des inneren Bereichs jeweils nach außen hin zum Auflageprofil. Durch die geringe Kontaktfläche zwischen Formteil und Auflageprofile kann der Wärmestrom vom Formteil auf das jeweilige Auflageprofil reduziert werden. Es versteht sich, dass die Formteile auch eine bauchige Form oder eine andere Form haben können
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In dem Rohrhaltersystem kann die thermische Trennschicht jeweils zwischen den ein oder mehreren Teilen der in Richtung der Auflageprofile weisenden Fläche der Formteile und den Auflageprofilen angeordnet sein.
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Durch spezifische Form des Formteils, d.h. durch die ein oder mehreren Teile der in Richtung der Auflageprofile weisenden Fläche der Formteile, insbesondere in Form von einer oder mehrerer Kanten, kann zwischen Auflageprofil und Formteil im inneren Bereich ein leerer, freier Bereich entstehen. In diesen Bereich kann jeweils eine oder mehrere thermische Trennschichten angeordnet werden. Somit ergibt sich ein Bereich, der durch Dämmmaterial, insbesondere durch die thermischen Trennschichten, ausgefüllt werden kann. Die thermischen Trennschichten können somit zwischen Formteil und seinen ein oder mehreren Teilen, der Richtung der Auflageprofile weisenden Fläche einerseits und dem Auflageprofil andererseits jeweils geschützt werden. Gleichzeitig kann somit die Wärmedämmung weiter verbessert werden.
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In dem Rohrhaltersystem kann die thermische Trennschicht eine oder mehrere Schichten aus Dämmstoffen, beispielsweise aus Kalziumsilikat und/oder Mineralwolle, umfassen.
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In dem Rohrhaltersystem kann der verbleibende Raum zwischen den Auflageprofilen und der Rohrleitung durch vorgefertigte Dämmblöcke ausgefüllt sein.
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Im Bereich um die Formteile herum, beispielsweise also links und rechts und oberhalb von den Formteilen bis unterhalb der gehaltenen Rohrleitung können im inneren Bereich vorgefertigte Dämmblöcke vorgesehen sein. Die Dämmblöcke können ebenfalls aus Dämmstoffen, beispielsweise aus Kalziumsilikat und/oder Mineralwolle, bestehen. Dadurch kann die Dämmwirkung des Gesamtsystems verbessert werden. Ferner kann durch diese Dämmblöcke eine bessere Abdichtung zwischen dem inneren Auflager und der Dämmung der Rohrleitung erreicht werden. Insbesondere können Probleme durch das Eindringen von Feuchte in diesem Bereich reduziert werden, so dass eine Verschlechterung der Dämmwirkung durch Korrosion reduziert oder gar vermieden werden kann.
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In dem Rohrhaltersystem können die vorgefertigten Dämmblöcke eine oder mehrere Dämmplatten umfassen.
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Die Dämmblöcke können aus mehreren vorgefertigten Dämmplatten oder Dämmschichten bestehen, so dass die Dämmblöcke schichtweise ersetzbar oder austauschbar sein können.
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Es gilt also: die Erfindung stellt ein Rohrhaltersystem bereit, in dem
geringere Wärmeverluste durch Einsatz geeigneter Werkstoffe erreicht werden können;
geringere Wärmeverluste durch Verringerung der internen Kontaktflächen erreichbar werden kann;
eine geringere Temperatur auf der Außenseite des Systems durch eine große Abstrahlfläche erreicht werden kann;
eine höhere Sicherheit im Hinblick auf Explosionsschutz und den Schutz von Mitarbeitern vor Verbrennungen erreicht werden kann;
ein optimierter Feuchteschutz erreicht werden kann;
wobei das Rohrhaltersystem einfach zu montieren ist;
wobei durch das Rohrhaltersystem einen modularen Aufbau aufweist und eine mehrfache Verwendung gleicher Formteile möglich ist, wodurch eine Vielfalt von Produktvarianten möglich ist; wobei durch den modularen Aufbau eine optimierte Lagerhaltung möglich ist.
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Ebenso ist es möglich, vorhandene Auflageprofile mit innerem Auflager aus zwei formschlüssig verbundenen Formteilen gemäß der vorliegenden Erfindung nachzurüsten, wodurch sich eine einfache Möglichkeit zur Verbesserung der Wärmedämmung ergeben kann.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht lediglich als illustrativ und nicht als einschränkend anzusehen und verschiedene Kombinationen der angeführten Merkmale sind in der Erfindung eingeschlossen.
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Es zeigen:
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1: Schematische Ansicht eines Formteils eines Rohrhaltersystems.
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2: Schematische Ansicht eines Rohrhaltersystems mit zwei formschlüssig verbundenen Formteilen gemäß 1.
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3: Schematische Ansicht von einem Paar von Rohrhaltersystemen wie in 2 mit gehaltener Rohrleitung und mit thermischen Trennschichten.
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4 Schematische Ansicht ähnlich wie 3 zusätzlich mit Dämmblöcken im inneren Bereich.
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5 Schematische Ansicht ähnlich in 4, mit plattenartig ausgebildeten Dämmblöcken.
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Die 1 zeigt ein Formteil 1 für ein Rohrhaltersystem. Das Formteil 1 besitzt einen oberen Bereich zur Ablage eines Rohres sowie einen unteren Bereich, der eine geeignete Geometrie zum Abtragen der Rohrlast aufweisen kann. Das Formteil 1 ist derart ausgebildet, dass es mit einem weiteren, gleichartigen Formteil 1 formschlüssig verbunden werden kann. Rein beispielhaft weist in 1 das Formteil 1 einen Schlitz 1A auf. Entsprechend können zwei Formteile jeweils mit Schlitz 1A ineinander gesteckt werden. Durch Zusammenstecken der Formteil kann somit ein Auflager gestaltet werden. Dabei bilden die beiden oberen Bereiche des Formteils gemeinsam einen halbkreisähnlichen Bereich, der zum Abtragen der Rohrlast dienen kann. Jedes Formteil 1 kann dabei die Hälfte des halbkreisähnlichen Bereichs beitragen.
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2 zeigt einen Querschnitt eines Rohrhaltesystems 10 mit einem Auflager. Das Auflager des Rohrhaltesystems 10 in 2 wird aus den beiden Formteilen 1 aus 1 gebildet. Das gezeigte Auflager umfasst die beiden Formteile 1, die formschlüssig und kraftschlüssig verbunden sind, und ist als inneres Auflager in einem Bereich zwischen zwei Auflageprofilen 2 angeordnet. Dieser Bereich kann als innerer Bereich bezeichnet werden. Die Auflageprofile 2 können derart ausgebildet sein, dass sie nicht großflächig an den Auflageprofilen 2 anliegen. Beispielsweise können sie nur mit ein oder mehreren Teilen ihrer in Richtung der Auflageprofile weisenden Fläche die Auflageprofile kontaktieren. Dabei können diese ein oder mehreren Teile abgerundete Flächen aufweisen oder aber sie können kantteilartig ausgebildet sein. Die Auflageprofile 2 sind typischerweise in einem vordefinierten Abstand angeordnet, so dass die beiden Auflageprofile 2 im Wesentlich parallel sind. Der aus den beiden Formteilen 1, genauer aus deren formschlüssig verbundenen unteren Bereichen gebildete Bereich ist säulenartig oder trägerartig zwischen den beiden Auflageprofilen 2 vorgesehen. Das Formteil 1 kann aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit geformt sein. Dabei wird unter einer geringen Wärmeleitfähigkeit beispielsweise eine Wärmeleitfähigkeit von λ < 20 W/(m·K) verstanden. Beispielsweise kann das Formteil 1 aus Edelstahl geformt sein. Edelstahl hat eine Wärmeleitfähigkeit, die deutlich geringer ist als normaler Stahl. Dadurch kann der Wärmeübertrag/Wärmestrom vom inneren Auflager auf die Auflageprofile 2 verringert werden.
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In 2 ist ein Bügel oder eine Bügelschelle 4 gezeigt. Dieser Bügel 4 umgreift von oben eine zu haltende Rohrleitung und kann mit Verbindungselementen, beispielsweise Schrauben, 9 mit dem inneren Auflager verbunden werden. Dadurch kann eine Rohrlast fixiert werden. Der Bügel 4 ist optional. Es kann eine Rohrleitung oder Rohrlast lediglich durch das Auflager abgestützt werden, ohne dass sie mit einem Bügel 4 fixiert wird.
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In 2 ist ebenfalls ein Verbindungselement 7 gezeigt. Das Verbindungselement 7 kann die beiden Auflageprofile 2 mit den zwischen den beiden Auflageprofilen 2 vorgesehenen, formschlüssig verbundenen Formteilen 1 verbinden. Das Verbindungselement 7 kann Schrauben und Hülsen umfassen. Durch die Verwendung von Hülsen kann eine weitere Reduktion des Wärmeübertrags erreicht werden.
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Die Auflageprofile 2 wiederum können aus einem Material sein, das die Wärme möglichst schnell abgibt. Insbesondere können die Auflageprofile aus einem verzinkten Material, etwa verzinktem Stahl sein. Da zum einen der Wärmeübertrag vom Auflager auf die Auflageprofile, wie oben beschrieben, möglichst gering gehalten wird und zum anderen die Auflageprofile selbst Wärme möglichst rasch abgeben können, können die Auflageprofile 2 relativ kühl bleiben. Dadurch kann die Umgebung der Auflageprofile 2 vor Wärme geschützt werden. Dies kann im Hinblick auf eine Reduzierung einer Explosionsgefahr wichtig sein. Außerdem kann die Gefahr von Verbrennungen für Bedienpersonal verringert werden, wenn dieses die Auflageprofile 2 berühren sollte.
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In 3 ist in einer Schrägansicht ein Paar von Auflagern in einem Rohrhaltesystem 10 gezeigt, wobei jedes Auflager dem Auflager in dem Rohrhaltesystem 10, das in 2 im Querschnitt gezeigt ist, entspricht. Die beiden Auflager sind also gleichartig. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Dabei ist in 3 eine Rohrleitung 100 gezeigt. Aufgrund der gezeigten Länge der Rohrleitung 100 und der dazu entsprechenden Länge der Ablageprofile 2 sind zwischen den beiden Ablageprofilen 2 zwei Auflager vorgesehen, die in einem vordefinierten Abstand bezogen auf die Längsrichtung der Profile vorgesehen sind. Es versteht sich, dass das gezeigte Rohrhaltesystem 10 als eine Moduleinheit betrachtet werden kann. Es versteht sich ebenso, dass mehr als zwei gleichartige Auflager zwischen den Ablageprofilen 2 vorgesehen sein können, die jeweils in Längsrichtung der Profile entsprechend beabstandet sein können, beispielsweise drei oder vier oder noch weitere Auflager.
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In 3 sind die Formteile 1 kantteilartig ausgebildet, wobei die Kanten nach außen in Richtung der Auflageprofile 2 weisen. Die Kanten weisen also im Wesentlich quer zur Längsrichtung der Auflageprofile 2. Dadurch können zwischen Formteil 1 und Auflageprofil 2 bauchige oder im Wesentlichen rechteckige Öffnungen entstehen. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen dem Formteil 1 und dem entsprechenden Auflageprofil 2 im inneren Bereich auf den Bereich der Kantenfläche, also der Kante, verkleinert. Dadurch kann der Wärmeübertrag vom Formteil 1 auf das entsprechende Auflageprofil 2 weiter verringert werden. Ferner kann, wie in 3 gezeigt, die bauchige oder rechteckige Öffnung durch eine thermische Trennschicht 3 ausgefüllt werden. Die thermische Trennschicht 3 kann ein geeignetes Material zur Wärmedämmung, etwa Kalziumsilikat und/oder Mineralwolle umfassen. Die thermische Trennschicht 3 kann zu einer weiteren thermischen Entkopplung des Formteils 1 von dem entsprechenden Auflageprofil 2 beitragen. Die thermische Trennschicht 3 kann insbesondere druckfest ausgebildet sein, so dass sie bei Druckeinwirkungen sich nur gering verformt. In der bauchigen oder im Wesentlichen rechteckigen Öffnung kann die Trennschicht 3 gut geschützt werden. Es ist aber ebenso möglich, die Trennschicht 3 derart vorzusehen, dass eine vollständige Entkopplung zwischen dem Formteil 1 und dem Auflageprofil 2 durch die Trennschicht 3 erreicht werden kann. Für diesen Fall würde das Formteil 1 das Auflageprofil 2 nicht mehr direkt kontaktieren, weder mit seinen Kanten noch mit einer Fläche. Dabei kann ein Teil der thermischen Trennschicht 3 durch die bauchige oder im Wesentlichen rechteckige Öffnung geschützt werden, während ein anderer Teil über sie hinaus ragt. Dabei könnte auch gegebenenfalls keine Öffnung zur Aufnahme der thermischen Trennschicht 3 vorgesehen sein.
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In 4 ist in einer der 3 ähnlichen Schrägansicht wiederum ein Paar von Auflagern in einem Rohrhaltesystem 10 gezeigt. Dabei bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben Elemente wie den 1, 2 und 3. Das in 4 gezeigt System entspricht dem im 3 gezeigten System. Zusätzlich kommt in 4 noch ein weiteres Dämmelement hinzu. In 4 sind die in 3 sichtbaren freien Räum um die Formelemente 1 herum und zwischen den Formelemente bis unterhalb der Rohrleitung 100 mit blockartigen Dämmelementen 5 aufgefüllt. Diese Dämmblöcke 5 können als vorgefertigte Dämmelemente vorgesehen werden. Dadurch können diese Blöcke modular und relativ rasch eingesetzt oder ausgetauscht werden. Hierdurch kann die Dämmwirkung des Systems weiter verbessert werden. Ferner kann es zu einer besseren Abdichtung zwischen Auflage und Rohrleitung kommen, wodurch weniger Feuchte eindringen kann und somit die Gefahr von Korrosion verringert werden kann.
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In 5 ist eine Weiterbildung des in 4 gezeigten Systems gezeigt, wobei erneut gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in den übrigen Figuren bezeichnen. In 5 sind Verbindungselemente 7 oder 9 aus den vorherigen Figuren nicht explizit gezeigt. Es versteht sich aber, dass diese Elemente auch in dem in 5 gezeigten System entsprechend vorgesehen werden können. In 5 sind im Wesentlichen gleich hohe thermische Trennschichten 3‘ gezeigt, die den thermischen Trennschichten aus den 3 und 4 entsprechen können. In 5 sind ferner Dämmblöcke 5‘ gezeigt, die schichtartig oder plattenartig ausgebildet sein können. Dabei ist rein beispielhaft ein Dämmblock 5‘ gezeigt, der aus vier Dämmplatten 5A, 5B, 5C und 5D schichtartig aufgebaut ist. Es versteht sich, dass auch eine andere Zahl von Platten möglich ist. Durch den plattenartigen Aufbau lässt sich eine bessere Wärmedämmung erzielen. Gegebenenfalls lassen sich auch einzelne der Platten 5A, 5B, 5C und 5D austauschen, was zu einer einfacheren Wartung des Systems führen kann.
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In allen voran gezeigten Ausführungen in den 1–5 kann auf Schweißnähte weitestgehend verzichtet werden. Die gezeigten Systeme lassen sich modular aufbauen. Die gezeigten Systeme lassen sich auch bei bereits vorhandenen Auflageprofilen 2 nachrüsten. Das System aus den beiden Ablageprofilen 2 ist in allen gezeigten Ausführungen in den 1–5 in seinem Anschlussbereich gegenüber den Dämmelementen und Auflagern genau definiert. Durch den Einsatz von Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit im Dämmbereich wird der Wärmeübertrag auf das System aus den beiden Ablageprofilen 2 minimiert. Die Ablageprofile 2 selbst bleiben kühl.
