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Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zum Fixieren einer Rohrleitung an einer Tragstruktur gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
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Aus dem Stand der Technik sind Befestigungselemente für Rohrleitungen bekannt, die aus einer handelsüblichen Rohrschelle mit metallischen Spannbügeln bestehen, wobei zwischen den metallischen Spannbügeln und der zu befestigenden Rohrleitung zur Isolation eine Gummi- oder Silikoneinlage eingesetzt ist. Insbesondere bei extrem niedrigen und extrem hohen Temperaturen im Bereich von –196°C beziehungsweise +200°C sind Gummi- beziehungsweise Silikoneinlagen ungeeignet, da diese Wärmebrücken darstellen, porös werden und somit eine geringe Lebensdauer aufweisen.
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Aus der
DE 299 10 505 U1 ist ein gattungsgemäßes Befestigungselement bekannt, welches zum Fixieren einer Rohrleitung an einer Tragstruktur dient, wie einer Wand, Schiene, Rahmen oder Ähnliches. Das Befestigungselement umfasst zwei die Rohrleitung zumindest bereichsweise umschließende thermische Isolierelemente, welche zweischichtig aufgebaut sind und die Rohrleitung vollständig umgreifen. Die der Rohrleitung nächstliegende Schicht besteht aus einem thermisch beständigen, geschlossenzelligen Hartschaum, beispielsweise aus Glas- oder Acrylglas-Hartschaum. Die äußere Schicht besteht aus einem geschlossenzelligen, eine Oberfläche mit hohem Diffusionswiderstandsfaktor aufweisendem Polyurethan-Schaum. Zudem ist zumindest ein Tragelement in Form einer aus zwei halbkreisförmig gebogenen Bügeln bestehenden Schelle zum Fixieren der Isolierelemente vorgesehen. Über die an den freien Enden der Schelle angeformten horizontalen Laschen werden die Bügel miteinander verbunden und die Schelle gespannt. Diese Schelle ist über ein Ankerteil mit der Tragstruktur verbindbar. Die der Rohrleitung zugewandten Innenflächen des Isolierelementes sind vollständig mit synthetischem Kautschuk beschichtet. Dieser Kautschuk hat die Aufgabe der Schallentkopplung zwischen Rohrleitung, Isolierelement und Fixierelement. Zudem wird durch die Kautschukeinlage auch ein dampfdichtes Anliegen der Isolierelemente an der Rohrleitung sowie ein Schutz der Rohrleitung vor Beschädigung bei der Montage des Befestigungselementes gewährleistet.
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Neben der Anordnung der Rohrleitungen mittels der gattungsgemäßen Befestigungselemente werden die Rohrleitungen auch thermisch isoliert, um einen Temperaturaustausch mit der Umgebung gering zu halten. Die Befestigungselemente auf der einen Seite und die thermische Isolierung auf der anderen Seite sollen zusammen eine geringe Temperaturänderung des zu transportierenden Mediums in der Rohrleitung sicherstellen.
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Ein Problem neben der eben erwähnten thermischen Isolierung der Rohrleitung, der Verhinderung von Wärmebrücken durch die Befestigungselemente, der Schallentkopplung der Rohrleitung gegenüber der Tragstruktur, aber auch des Schutzes der Rohrleitung bei der Montage eines Befestigungselements, ist die Montage der Rohrleitung mittels der Befestigungselemente an für sich. Da derartige Rohrleitungen über die Befestigungselemente meist an Decken, Wänden oder ähnlichem erfolgen, also an nicht leicht zugänglichen Orten, muss die Montage einfach sein. Auch unter dem Gesichtspunkt, dass eine Rohrleitung mittels zahlreicher Befestigungselemente an der Tragstruktur fixiert wird, ist aus Kostengründen eine einfache Montage notwendig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass sowohl die thermischen Eigenschaften der Isolation zumindest beibehalten oder verbessert und gleichzeitig der Aufwand zur Montage des Befestigungselements reduziert wird.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die Montage dadurch vereinfachen lässt, wenn sich die Zahl der voneinander unabhängigen Teile vermindert.
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Nach der Erfindung ist daher das Befestigungselement zum Fixieren einer Rohrleitung an einer Tragstruktur mit zumindest zwei die Rohrleitung zumindest bereichsweise umschließende thermische Isolierelementen versehen. Zudem sind zumindest zwei Tragelemente vorgesehen, von denen ein erstes Tragelement innerhalb des ersten Isolierelements und ein zweites Tragelement innerhalb des zweiten Isolierelements so eingebracht sind, dass das jeweilige Tragelement gegenüber der Rohrleitung durch einen Teil des zugeordneten Isolierelements isoliert ist. Dabei weist zumindest ein Tragelement ein Ankerteil zum Verbinden mit der Tragstruktur auf. Erfindungsgemäß sind die Tragelemente über ein Lager miteinander verbunden, das ein Klappen um eine Schwenkachse ermöglicht. Auf einfache Weise reduzieren sich dabei die unabhängigen Einzelteile des Befestigungselements und die Montage wird vereinfacht, da die Teile zusammenhängen. Das Befestigungselement muss nur noch um die Rohrleitung um ihr Lager geklappt werden. Dann werden die freien Enden der Tragelemente einfach miteinander verbunden.
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Vorzugsweise verläuft die Schwenkachse im montierten Zustand dabei parallel zur Rohrleitung.
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Ein einfaches Verschwenken wird dadurch ermöglicht, wenn das Lager durch ein Scharnier gebildet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind zwei im montierten Zustand jeweils benachbarte Tragelemente, deren dem Lager jeweils entfernt angeordnete Enden nebeneinander liegen, an diesen Enden über ein Verbindungsmittel miteinander lösbar verbunden.
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Hierbei kann das Verbindungsmittel eine Schraubverbindung sein, wobei vorzugsweise die Schraubverbindung durch einen horizontalen Ansatz mit einer Gewindebohrung an dem dem Lager entfernt gelegenen Ende des Tragelements, durch einen horizontalen Ansatz mit einer Durchgangsbohrung an dem dem Lager entfernt gelegenen Ende des anderen Tragelements und durch eine Schraube gebildet ist, die die Durchgangsbohrung durchgreift und in die Gewindebohrung eingreift.
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Alternativ dazu kann das Verbindungsmittel auch durch einen Schnellverschluss gebildet sein, wie ein Bajonettverschluss.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist bis auf Bereiche des freien Endes bzw. des Lagers des Tragelements, dieses von dem zugeordneten Isolierelement umgeben. Hierdurch wird eine gute Isolierung ermöglicht und auch ein Wärmetransport über die Tragelemente einfach unterbunden.
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Um Kondensatbildung zu vermeiden, umschließen vorzugsweise die Isolierelemente im montierten Zustand die Rohrleitung vollständig dampfdicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Tragelement in einer das Isolierelement außen aufweisenden Nut eingebracht. Hierbei kann das Tragelement durch elastische Laschen in der Nut gehalten werden.
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Alternativ hierzu kann das Tragelement vollständig im Bereich zwischen den Enden aus Lager, Ansatz oder freiem Ende in das Isolierelement integriert und von diesem umgeben sein. Dabei ist das Tragelement von dem Isolierelement umschäumt.
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Zumindest zwischen der Rohrleitung und zwischen den Isolierelementen kann zumindest ein Federelement angeordnet sein, wobei das Federelement vorzugsweise thermisch beständig ausgebildet ist. Über das Federelement können Toleranzen der Rohrleitung ausgeglichen werden und die Voraussetzung dafür geschaffen werden, dass das Isolierelement durch Andrücken über die Tragelemente dicht an der Rohrleitung anliegt.
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Vorzugsweise ist dafür das Federelement durch eine Kautschukschicht in Form einer Kautschukfolie, insbesondere als synthetische Kautschukfolie, ausgebildet. Alternativ hierzu kann auch eine sogenannte Polyurethan-Weichschaumschicht verwendet werden.
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Die Isolierelemente können aus unterschiedlichen Materialien bestehen, mehrschichtig aufgebaut sein und Polyurethan umfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ermöglicht das Lager auch ein Verschwenken um eine zur Schwenkachse in einem Winkel ausgestellten Achse. Diese Achse ist vorzugsweise circa 90 Grad zur Schwenkachse ausgerichtet. Das Lager ist dabei vorzugsweise ein Kugelgelenk, eine Haken-Ösen-Verbindung, ein Kardangelenk oder ähnliches. Auf einfache Weise wird hierdurch die Montage weiter vereinfacht, da das eine Tragelement gegenüber dem anderen Tragelement nicht nur geklappt, sondern auch verschwenkt werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
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1 eine Seitenansicht in Explosionsdarstellung eines Rohrs und einem Befestigungselement nach der Erfindung, und
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2 eine räumliche Draufsicht von schräg oben auf das Befestigungselement und des Rohrs von 1.
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In den 1 und 2 ist ein Befestigungselement 10 für eine Rohrleitung 12 dargestellt. Die Rohrleitung 12 leitet sowohl extrem kalte als auch extrem warme Medien. Der Temperaturbereich der durch die Rohrleitung 12 strömenden Medien kann im Bereich zwischen +200°C und –196°C liegen. Das Befestigungselement 20 umfasst ein die Rohrleitung 12 umschließendes Isolierelement 14, das von einer Rohrschelle 16 um die Rohrleitung 12 gespannt ist. Die Rohrschelle 16 besteht aus zwei halbkreisförmig gebogenen Bügeln 18 und 20. Beide Bügel 18, 20 sind über ein Scharnier 22 miteinander verbunden. An dem dem Schnarnier 22 entfernt gelegenen Ende der Bügel 18, 20 sind jeweils horizontal verlaufende Laschen 24, 26 vorgesehen.
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Die obere Lasche 24 ist mit einer Mutter 28 zur Aufnahme einer Schraube 30 fest verbunden. Die untere Lasche 26 ist mit einer Durchgangsbohrung 32 versehen.
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Im montierten Zustand verlaufen die Laschen 24, 26 zueinander parallel und im Wesentlichen horizontal.
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Das Isolierelement 14 besteht aus einer ersten, oberen Isolierschale 34 und einer zweiten, unteren Isolierschale 36.
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Gemäß einer hier nicht dargestellten Ausführungsform kann zwischen den beiden Isolierschalen 34, 36 sowie zwischen der ersten Isolierschale 34 und der Rohrleitung 12 sowie der zweiten Isolierschale 36 und der Rohrleitung 12 ein Federelement in Form einer synthetischen Kautschukfolie eingebracht sein. Über das Federelement können auf einfache Wiese Toleranzen ausgeglichen werden.
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Die beiden Isolierschalen 34, 36 bestehen aus einem schlecht wärmeleitenden Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan. In dem Polyurethan-Schaum sind im Wesentlichen die Bügel 18, 20 der Rohrschelle 16 angeordnet. Lediglich das Scharnier 22 sowie die Laschen 24, 26 der Bügel 18, 20 sind nicht vollständig von dem Polyurethan-Schaum umgeben. Vielmehr liegen die Laschen 24, 26 unmittelbar aufeinander und das Scharnier 22 ist im Wesentlichen freigelegt, so dass die beiden Isolierschalen 34, 36 relativ zueinander klappbar sind. Der Klappwinkel, der durch Anschläge 38, 40 im Bereich des Scharniers 22 in der oberen Isolierschale 34 und der unteren Isolierschale 36 bestimmt wird, ist dabei so groß, dass das aufgeklappte Befestigungselement 10 um die Rohrleitung 12 ohne weiteres angeordnet werden kann.
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Die obere Isolierschale 34 ist im Bereich der Lasche 24 mit einer Bohrung 42 versehen, die ein Einbringen der Schraube 30 in die Lasche 24 und die Mutter 28 ermöglicht.
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Die untere Isolierschale 36 ist im Bereich der Lasche 26 ebenfalls mit einer Bohrung 44 versehen, die ein Einbringen der Schraube 30 in die Lasche 26, die Durchgangsbohrung 32, die Lasche 24 und die Mutter 28 sowie die Bohrung 42 ermöglicht.
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Der obere Bügel 18 der Rohrschelle 16 ist mit einem Anker 46 versehen. Der Anker 46 ragt in eine Bohrung 47 hinein und ist nach oben offen. Der Anker 46 ist eine im montierten Zustand senkrecht zur Längsachse der Rohrleitung 12 ausgerichtete Aufnahme mit einem Gewinde 48, bei dem das Befestigungselement 10 mit einer Tragkonstruktion verschraubt werden kann.
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Die beiden Isolierschalen 34, 36 bilden zusammen eine nahezu gleichmäßig plane Vorder- und Rückseite des Befestigungselements 10. Hierdurch können weiteren Isolierelemente zur thermischen Isolierung der Rohrleitung 12 ohne weiteres anschließen, ohne dass es zu Wärmebrücken kommt. Zudem ist zwischen der Rohrleitung 12 und der Rohrschelle 16 genügend Isoliermaterial angeordnet, so dass die Rohrschelle 16 thermisch von der Rohrleitung 12 isoliert ist.
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Die Isolierschalen 34, 36 können auch mehrschichtig aufgebaut sein. Wie oben bereits ausgeführt wurde, kann auch eine Kautschuk-Folie als Federelement vorgesehen sein. Alternativ hierzu können auch andere Folien verwendet werden, die eine elastische Verformung zulassen, thermisch beständig sind und unter Vorspannung als Dampfsperrung wirken.
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Für die Montage wird zunächst das Befestigungselement 10 an einem Träger angeordnet, indem es mit diesem verschraubt wird. Hierfür greift von dem Träger eine Schraube in den Anker 46 mit dem Gewinde 48 ein. Anschließend wird die untere Isolierschale 36 mit dem in die untere Isolierschale 36 integrierten unteren Bügel 20 der Rohrschelle 16 um das Scharnier 22 soweit zu geklappt, dass die beiden Laschen 24, 26 aufeinander liegen und die beiden Isolierschalen 34, 36 die Rohrleitung 12 vollständig umgeben. Anschließend wird die Schraube 30 in die Bohrung 44, durch die Durchgangsbohrung 32 der Lasche 26, durch die Lasche 24 in die Mutter 28 eingeschraubt, so dass sich das freie Ende der Schraube 30 in die Bohrung 42 erstreckt.
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Im montierten Zustand des Befestigungselements 10 verläuft die Schwenkachse 23 des Scharniers 22 im Wesentlichen parallel zur Rohrleitung 12. Die Schraube 30 ist senkrecht zur Längsachse der Rohrleitung 12 bzw. zur Drehachse des Scharniers 22 ausgerichtet.
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Alternativ zu der Schraubverbindung an dem dem Scharnier 22 entfernt gelegenen Ende der Rohrschelle 16 kann auch ein Schnellverschluss vorgesehen sein, beispielsweise ein Bajonett-Verschluss.
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Alternativ kann die Rohrschelle 16 auch außen auf den Isolierschalen 24, 26 in einer Nut angeordnet sein. In dieser Nut wird die Rohrschelle 16 von die Rohrschelle 16 teilweise umgreifenden Vorsprüngen gehalten.
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Alternativ zu einem Scharnier kann auch jedes andere Drehgelenk verwendet werden, das eine Drehachse 23 aufweist, welche im montierten Zustand parallel zur Rohrleitung 12 verläuft. Die Isolierschalen 24, 26 sind an die Rohrleitung 12 angepasst. Insofern ergibt sich eine Längsachse 50 des Befestigungselements 10, welche konzentrisch zur Längsachse der Rohrleitung 12 ist. Das Drehgelenk weist somit eine Achse auf, die parallel zur Längsachse 50 verläuft.
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Das Scharnier 22 besteht aus zwei oberen Lagern 22a, 22b und einem unteren Lager 22c. Die oberen und das untere Lager 22c verbindet ein Lagerstift 22d. Die beiden oberen Lager 22a, 22b sind beabstandet zueinander angeordnet. Im montierten Zustand ist zwischen den beiden oberen Lagern 22a, 22b das untere Lager 22c angeordnet. Die oberen und unteren Lager 22a, 22b, 22c sind zueinander ausgerichtet und werden über den Lagerstift 22d miteinander verbunden.
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Gemäß einer hier nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Lager durch ein Kugelgelenk, eine Haken-Ösen-Verbindung oder ein Kardangelenk oder ähnliches ausgestaltet. Hierdurch können die Tragelemente 18, 20 übereinander nicht nur geklappt, sondern auch im Wesentlichen um 90 Grad zur Schwenkachse 23 verschwenkt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Befestigungselement
- 12
- Rohrleitung
- 14
- Isolierelement
- 16
- Rohrschelle
- 18
- Bügel der Rohrschelle 16 – oben
- 20
- Bügel der Rohrschelle 16 – unten
- 22
- Schnarnier
- 22a
- oberes Lager
- 22b
- oberes Lager
- 22c
- unteres Lager
- 22d
- Lagerstift
- 23
- Drehachse/Schwenkachse des Scharniers 22
- 24
- Lasche des Bügels 18 – oben
- 26
- Lasche des Bügels 18 – unten
- 28
- Mutter für die Schraube 30
- 30
- Schraube
- 32
- Durchgangsbohrung
- 34
- erste obere Isolierschale
- 36
- zweite untere Isolierschale
- 38
- Anschlag – oben
- 40
- Anschlag – unten
- 42
- Bohrung in der Isolierschale 34
- 44
- Bohrung in der Isolierschale 36
- 46
- Anker
- 47
- Bohrung
- 48
- Gewinde
- 50
- Längsachse des Befestigungselements 10
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29910505 U1 [0003]
- DE 202005008875 U [0004]
