DE10302001A1

DE10302001A1 - Dämmende Rohrschelle

Info

Publication number: DE10302001A1
Application number: DE2003102001
Authority: DE
Inventors: Fritz Hermann; Christian Bömcke
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2004-07-29

Abstract

Eine dämmende Rohrschelle (1) zur Fixierung einer Rohrleitung umfasst zwei Schellenteile (2.1, 2.2) zur Halterung einer Rohrleitung und einen an dem Schellenteil (2.1) angeordneten Anschlusskopf (11). In dem Anschlusskopf (11) ist ein Anschlusselement (15) zur Aufnahme einer Gewindestange angeordnet. Zwischen dem Anschlusselement (15) und dem Anschlusskopf (11) ist ein Zwischenraum vorgesehen, der mit einem thermisch dämmenden Material (17) gefüllt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine dämmende Rohrschelle zur Fixierung eines Leitungsstrangs, wie einer Rohrleitung oder dergleichen, mit zumindest einem Schellenteil zur Halterung des Leitungsstrangs und zumindest einem an dem Schellenteil angeordneten Anschlusskopf mit einem Anschlusselement für ein Befestigungsmittel, insbesondere zur Aufnahme einer Gewindestange.
Stand der Technik
Gattungsgemässe Rohrschellen sind beispielsweise sogenannte Kälteschellen. Diese Kälteschellen dienen einerseits der Befestigung von Rohrleitungen, die Medien zur Kühlung oder Klimatisierung führen, und isolieren gleichzeitig die Rohrleitungen gegenüber der Umgebung thermisch ab. Damit werden Energieverluste minimiert und die Bildung von Kondensat (Schwitzwasser) wird verhindert.
Die bekannten Kälteschellen bestehen aus einem Isolationskörper, mit 2 oder mehr Schalen, beziehungsweise Segmenten, um den eine Rohrschelle mit einem Anschlusskopf aus Metall aussen herumgelegt ist. Als Materialien für das Isolationsmaterial werden beispielsweise PUR, PIR, Elastomerschaum oder eine Kombination dieser Materialien verwendet. Häufig ist die Aussenseite des Isolationskörpers noch zusätzlich mit einer Dampfbremse, beziehungsweise mit einer Dampfsperre versehen, z. B. aus Alufolie.
Die Isolationskörper weisen nur eine geringe Belastbarkeit auf und sind, insbesondere bei einer Belastung auf eine kleine Fläche, sehr druckempfindlich. Um die Tragkraft der Kälteschellen zu erhöhen und damit grössere Rohrstützweiten zu ermöglichen, werden häufig sogenannte Stützbleche verwendet. Die Stützbleche verteilen die Drucklast des aussenliegenden Schellenbügels auf eine grössere Fläche des druckempfindlichen Isolierkörpers.
Insbesondere bei grösseren Rohrdurchmessern ist die Anordnung von Stützblechen zur Gewährleistung der Gebrauchstauglichkeit der Kälteschelle erforderlich.
Leitungsstränge, insbesondere Rohrleitungen für eine Kühlung oder Klimatisierung, werden in der Regel über deren gesamte Länge mit einer Streckenisolierung versehen. Die Streckenisolierung erstreckt sich von Rohrschelle zu Rohrschelle. Jeweils links und rechts von der Kälteschelle muss die Streckenisolierung zur Vermeidung von Kondensat dampfdicht verbunden werden.
Nachteilig an den bekannten Lösungen ist, dass die Kälteschellen eine grosse Anzahl von Einzelteilen umfasst, wobei die Isolationskörpersegmente, beziehungsweise Isolationskörperschalen eine hohe Empfindlichkeit bezüglich der Verpackung und dem Transport aufweisen. Des Weiteren sind die Anschlussarbeiten im Bereich der Verbindung zwischen der Rohrschelle und der Streckenisolierung aufwändig.

Aus dem Bereich der schalldämmenden Rohrschellen zeigt beispielsweise die DE 298 00 887 U1 eine schalldämmende Aufhängung mit einem metallischen Doppelkäfig, in dem schallentkoppelnde Gummielemente eingeschlossen sind. Die Einzelbereiche des Doppelkäfigs sind über eine Zwischenbrücke miteinander verbunden. Die Zwischenbrücke bildet eine Wärmebrücke, so dass diese Ausführungsform einer Rohrschelle für eine thermisch dämmende Rohrschelle ungeeignet ist. Des Weiteren umfasst die Aufhängung eine Vielzahl von Einzelteilen, so dass die Rohrschelle einen grossen fertigungstechnischen Aufwand aufweist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dämmende Rohrschelle zu schaffen, die hohe Lasten aufnehmen kann und gleichzeitig eine einwandfreie Isolierung des gesamten Leitungsstrangs über dessen gesamte Länge auch im Bereich der Rohrschelle sicherstellt. Des Weiteren soll die dämmende Rohrschelle einfach in der Herstellung und Anwendung sein.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Gemäss der Erfindung weist eine dämmende Rohrschelle zur Fixierung eines Leitungsstrangs, wie einer Rohrleitung oder dergleichen, zumindest einen Schellenteil zur Halterung des Leitungsstrangs und zumindest einen an dem Schellenteil angeordneten Anschlusskopf mit einem Anschlusselement für ein Befestigungsmittel auf, insbesondere zur Aufnahme einer Gewindestange. Das Anschlusselement ist an dem Anschlusskopf über ein thermisch dämmendes Zwischenmaterial festgelegt.

Der zumindest eine Schellenteil der Rohrschelle wird direkt am Leitungsstrang befestigt. Die maximale Belastung wird bei der erfindungsgemässen Rohrschelle nicht mehr durch die begrenzte Druckfestigkeit des Isolierkörpers eingeschränkt. Somit kann auf die Anordnung von Stützblechen verzichtet werden, insbesondere wenn die Druckfestigkeit des Leitungsstrangs für die Befestigung ausreicht. Des Weiteren kann die erfindungsgemässe Rohrschelle auch in axialer Richtung des Leitungsstrangs auftretende Belastungen aufnehmen, so dass die Rohrschelle auch zur Fixierung von Steigsträngen verwendet werden kann.

Die Anzahl der zur Verfügung zu stellenden Artikel reduziert sich bei der erfindungsgemässen Rohrschelle wesentlich gegenüber den bekannten Kälteschellen. Bisher musste für jede Leitungsstrangabmessung, z. B. jeden Rohrdurchmesser, und jede Isolierstärke der Streckenisolierung eine eigene Kälteschellen-Ausführung bereitgestellt werden. Da die erfindungsgemässe Rohrschelle als ein Teil ausgebildet ist, sind keine verlierbaren Komponenten vorhanden und das Handling ist gegenüber den bekannten Ausführungsformen massgeblich vereinfacht. Zusätzlich weist die erfindungsgemässe Rohrschelle ein geringes Verpackungsvolumen auf und ist im Wesentlichen unempfindlich bezüglich der Verpackung und des Transports, da diese keinen eigenen Isolierkörper umfasst. Nur der Anschlusskopf entscheidet, ob die Rohrschelle als Kälteschelle oder als konventionelle Heizungs/Brauchwasserschelle verwendet wird. Damit wird der logistische Aufwand gegenüber den bekannten Ausführungsformen ebenfalls reduziert. Zudem ist die erfindungsgemässe Rohrschelle einfach, z. B. analog einer konventionellen Heizungs-/Brauchwasserschelle montierbar.

Das dämmende Zwischenmaterial zwischen dem Anschlusselement und dem Anschlusskopf muss neben einer entsprechenden thermischen Isolierwirkung auch gute mechanische Eigenschaften aufweisen, wie z. B. eine hohe Druck-, Zug- und/oder Scherfestigkeit. Mittels einem Stoffschluss zwischen dem Anschlusselement und dem Zwischenmaterial und /oder einem Stoffschluss zwischen dem Anschlusskopf und dem Zwischenmaterial wird für eine ausreichende Haft-, beziehungsweise Haltekraft des Anschlusses gesorgt. in einer weiteren Ausführung sind das Anschlusselement und/oder der Anschlusskopf vorzugsweise mit einer Struktur, beziehungsweise einer Profilierung an deren Kontaktflächen mit dem dämmenden Zwischenmaterial versehen, die einen Formschluss zwischen dem Isoliermaterial und dem Anschlusselement und/oder dem Anschlusskopf herstellt. Beispielsweise weisen die Kontaktflächen eine Rändelung oder eine gewindeartige Ausbildung auf.

Mittels der thermischen Trennung zwischen dem Anschlusselement und dem Anschlusskopf erfolgt eine Behinderung des Wärmestroms. Die thermische Isolierung der erfindungsgemässen Rohrschelle gegenüber der Umgebung zur Verhinderung der Kälteabgabe, beziehungs weise der Wärmeaufnahme durch Strahlung und Konvektion erfolgt durch Überisolieren mittels der, auf dem Leitungsstrang angeordneten Streckenisolierung. Der Problemkreis der Wasserdampfdiffusion der Isolierschale wird von der Streckenisolierung übernommen und es sind keine speziellen Massnahmen im Bereich der Rohrschelle erforderlich. Da die Rohrschelle von der Streckenisolierung überisoliert wird, entstehen auch bei der Anordnung unterschiedlicher Streckenisolierungen keine Probleme.

Umfasst die erfindungsgemässe Rohrschelle mehr als ein Schellenteil, so wird vorzugsweise der Überstand der Flansche im Verbindungsbereich der Schellenteile miteinander so gering wie möglich ausgebildet. Damit wird ein problemloses und komfortables Überisolieren der Rohrschelle mit der Streckenisolierung des Leitungsstrangs sowie die einwandfreie Funktion der Isolierung auch im Bereich der Rohrschelle gewährleistet. Die Rohrschelle kann beispielsweise auch als Bandschelle ausgebildet sein. In einer weiteren Ausführungsform weist die Rohrschelle einen als Band ausgebildeten Schellen-Unterbügel auf, der mit dem Schellen-Oberbügel verbindbar ist.

Vorzugsweise ist das dämmende Zwischenmaterial akustisch dämmend. Bevorzugt weist das dämmende Zwischenmaterial akustisch und thermisch dämmende Eigenschaften auf. Damit deckt die erfindungsgemässe Rohrschelle den Grossteil der Anwendungsgebiete von Rohrschellen in der Installation von Leitungssträngen ab.

Bevorzugt weist das Anschlusselement ein Innengewinde zur Aufnahme des mit einem Aussengewinde versehenen Befestigungsmittels auf. Ist das Befestigungsmittel als Gewindestange ausgebildet, so weist das Anschlusselement vorzugsweise ein, auf das Aussengewinde der Gewindestange abgestimmtes, metrisches oder zölliges Innengewinde auf. Mittels der Länge des Anschlusselements wird die Justierbarkeit des Befestigungsmittels im Bereich der Rohrschelle bestimmt. Vorteilhafterweise erfolgt die hauptsächliche Höheneinstellung der Rohrschelle über das Befestigungsmittel im Bereich der Befestigung des Befestigungsmittels an einem Untergrund, z. B. an einer, an einer Decke angeordneten Montageschiene.

In einer erfindungsgemässen Variante kann das Anschlusselement ein Aussengewinde zur Aufnahme des mit einem Innengewinde versehenen Befestigungsmsttels aufweisen. Das Anschlusselement ist in diesem Ausführungsbeispiel über den Anschlusskopf gestülpt und der Zwischenraum zwischen dem Anschlusselement und dem Anschlusskopf ist mit dem dämmenden Material gefüllt. Weitere Verbindungsmöglichkeiten zwischen dem Anschlusselement und dem Befestigungsmittel stellen beispielsweise Clip- oder Einschnappmechanismen dar.

Vorteilhafterweise ist an dem zumindest einen Schellenteil der Rohrschelle eine Isolationseinlage, optional eine Schallschutzgummi-Einlage, angeordnet. Beispielsweise ist die Rohrschelle mit einer Elastomereinlage versehen, die zwischen dem zu fixierenden Leitungsstrang und dem zumindest einen Schellenteil zu liegen kommt.

Bevorzugt weist der Anschlusskopf eine zylindrische, optional eine topfförmige Ausgestaltung auf. Daneben kann der Anschlusskopf im Querschnitt eine polygonale Ausgestaltung aufweisen. Wird das Anschlusselement über den Anschlusskopf gestülpt, kann der Anschlusskopf dornartig ausgebildet sein und zusätzlich im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Dorns abstehende Flansche aufweisen.

Vorzugsweise ist der Anschlusskopf an dem zumindest einen Schellenteil punktuell befestigt und optional ist zwischen dem Anschlusskopf und der Kontaktfläche an dem Schellenteil eine Isolationsschicht und/oder ein Isolationselement vorgesehen. Damit wird eine grösstmögliche Behinderung des Wärmestroms über die Verbindung zwischen dem Anschlusskopf und dem Schellenteil sichergestellt. Beispielsweise ist der Anschlusskopf mit einer Schweissringfläche oder einzelnen Schweiss-, beziehungsweise Lötpunkten an dem Schellenteil befestigt. Wesentlich ist, die Kontaktflächen so gering wie möglich zu halten. Zur Verhinderung einer Wärmebrücke im Kontaktbereich kann eine Isolationsschicht und/oder ein Isolationselement zwischen dem Schellenteil und dem Anschlusskopf vorgesehen werden. Ist der Anschlusskopf z. B. mittels einer Nietung am Schellenteil befestigt, so wird bevorzugt ein Isolationselement zwischen dem Anschlusskopf und dem Schellenteil vorgesehen.

Vorteilhafterweise ist zumindest ein freier Rand des Anschlusskopfs zur Reduktion der Grösse der Anschlusskopföffnung nach innen gebogen und das Anschlusselement weist vorzugsweise an dessen anschlusskopfseitigen Ende einen Flansch auf, wobei zumindest bereichsweise eine Überdeckung des Flansches mit dem zumindest einen Rand des Anschlusskopfs vorgesehen ist. Der Flansch an dem Anschlusselement weist z. ß. eine tellerförmige Ausgestaltung auf. Damit ist ein Totalversagen der Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Anschlusskopf auch bei einer Überbelastung der Verbindung oder in einem Brandfall, beziehungsweise einem sonstigen Versagen des dämmenden Materials verhindert. Anstelle des umgebogenen Randes des Anschlusskopfs kann dieser kegelförmig ausgebildet sein, wobei die kegelförmige Ausgestaltung sich in Richtung des Befestigungsmittels verjüngt.

Vorzugsweise ist zur Isolierung des Anschlusskopfs eine separate Isolierung vorgesehen. Bei einer geringen Isolierstärke der Streckenisolierung kann es vorkommen, dass der Anschlusskopf nicht genügend oder gar nicht mehr von der Streckenisolierung überdeckt wird.

In diesem Fall kann eine Zusatzisolierung im Bereich des Anschlusskopfs vorgesehen werden. Diese Zusatzisolierung ist beispielsweise als Abdeckkappe ausgebildet, die mit der Streckenisolierung nach deren Anordnung am Anschlusskopf dampfdicht verbunden wird.

Bevorzugt ist die Rohrschelle aus Stahl gefertigt. Weitere Materialien zur Fertigung der gesamten Rohrschelle, beziehungsweise einzelner Teile davon, stellen geeignete Kunststoffe dar.

Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 Einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Rohrschelle;
2 einen Detailschnitt durch den Anschlusskopf gemäss dem Detail II in der 1;
3 einen Detailschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Anschlusskopfs gemäss dem Detail II in der 1; und
4 eine Ansicht auf die erfindungsgemässe Rohrschelle.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Rohrschelle. Die Rohrschelle 1 umfasst zwei aus Stahl gefertigte Schellenbügel 2.1 und 2.2, die über zwei Schrauben 3.1 und 3.2 verbindbar sind. An den Schellenbügeln 2.1 und 2.2 der Rohrschelle 1 ist jeweils eine Schallschutzgummi-Einlage 4.1, bzw. 4.2 vorgesehen, die bei der direkten Befestigung der Rohrschelle 1 an einen Leitungsstrang an diesem anliegen. An dem Schellenteil 2.1 ist der Anschlusskopf 11 angeordnet.
In 2 ist ein Detailschnitt durch den Anschlusskopf gemäss dem Detail II in der 1 dargestellt. Der Anschlusskopf 11 weist eine topfförmige Ausgestaltung mit einem Boden 12 und einer kreiszylindrischen Wandung 13 auf. Der Anschlusskopf 11 ist mittels einer Schweissringfläche mit dem Schellenteil 2.1 verbunden.
In dem Anschlusskopf 11 ist das Anschlusselement 15 vorgesehen. Das Anschlusselement 15 ist mit einem Innengewinde 16 zur Aufnahme z. B. einer Gewindestange versehen. Der Zwischenraum zwischen dem Anschlusskopf 11 und dem Anschlusselement 15 ist mit dem thermisch dämmenden Material 17 gefüllt. Zur Gewährleistung einer verbesserten Haltekraft zwischen dem dämmenden Material 17 und der Innenwandung des Anschlusskopfs 11, beziehungsweise zwischen dem dämmenden Material 17 und der Aussenwandung des Anschlusselements 15, können die Kontaktflächen des Anschlusskopfs 11 und des Anschlusselements 15 jeweils eine Profilierung zur Schaffung eines Formschlusses zwischen dem dämmenden Material 17 und der Innenwandung des Anschlusskopfs 11, beziehungsweise zwischen dem dämmenden Material 17 und der Aussenwandung des Anschlusselements 15 aufweisen.
3 stellt einen Detailschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Anschlusskopfs gemäss dem Detail II in der 1 dar. Der freie Rand 22 der Wandung 23 des Anschlusskopfs 21 ist nach innen umgebogen, so dass eine, im Querschnitt reduzierte Öffnung 27 für die Aufnahmehülse 24 geschaffen ist. An der Aufnahmehülse 24 ist am, in Richtung des Schellenteils 25 liegenden Ende eine Platte 26 angeordnet, die seitlich über die Aufnahmehülse 24 vorsteht. Die Abmessung der Platte 26 ist derart gewählt, dass diese zumindest teilweise grösser als die Querschnittsabmessung der Öfnung 27 ist. Bei einem Versagen des, in den Zwischenraum zwischen dem Anschlusskopf 21 und dem Anschlusselement 24 gefüllten Isolationsmaterials 28, z. B. infolge eines Brandfalls, ist ein Totalversagen der Rohrschelle verhindert. Zwischen dem Anschlusskopf 21 und dem Schellenteil 25 ist eine Isolationseinlage 29 angeordnet.
Eine Ansicht auf die erfindungsgemässe Rohrschelle ist in 4 gezeigt. Die Rohrschelle 1 ist an der Rohrleitung 31 montiert. Im Anschlusskopf 11 ist die Gewindestange 32 angeordnet, die mit einer, hier nicht dargestellten, Montageschiene in Verbindung steht. Die Rohrleitung 31 ist mit einer Streckenisolierung 33 versehen, die eine Isolationsstärke d aufweist. Die Isolationsstärke d reicht nicht aus, um den Anschlusskopf 11 der Rohrschelle 1 bei deren Überisolierung mit der Streckenisolierung 33 vollständig zu überdecken. Auf dem Anschlusskopf 11 ist eine Zusatzisolierung 34 angeordnet, die mit der Streckenisolierung 33 dampfdicht verbunden wird. Zum besseren Verständnis der Zeichnung ist die Streckenisolation 33 sowie die Zusatzisolierung 34 gestrichelt dargestellt. Aus dieser Darstellung ist ebenfalls ersichtlich, dass der Überstand der Flansche 5.1 und 5.2 des Schellenteils 2.1 sowie der Flansche 6.1 und 6.2 des Schellenteils 2.2 vorzugsweise so gering wie möglich ausgebildet wird, um eine ausreichende Isolationsstärke auch in diesen Bereichen der Rohrschelle 1 zu gewährleisten.
Erfordert der Leitungsstrang 31 keine Streckenisolierung 33, dann kann die Rohrschelle 1 ohne Isolation als konventionelle Rohrschelle verwendet werden.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die erfindungsgemässe Rohrschelle hohe Lasten aufnehmen kann und gleichzeitig eine einwandfreie thermische Isolierung des gesamten Leitungsstrangs über dessen gesamte Länge sicherstellt, dies auch im Bereich der Aufhängungen des Leitungsstrangs. In diesem Konzept wird durch die Hintereinanderschaltung von thermisch isolierenden, beziehungsweise den Wärmefluss verringernden Massnahmen ein Gesamt-Wärmewiderstand für die Wärmeleitung über die Befestigung erreicht. Des Weiteren ist die erfindungsgemässe, dämmende Rohrschelle einfach in der Herstellung und deren Anwendung.

Claims

Dämmende Rohrschelle (1) zur Fixierung eines Leitungsstrangs, wie einer Rohrleitung (31) oder dergleichen, mit zumindest einem Schellenteil (2.1, 2.2; 25) zur Halterung des Leitungsstrangs und zumindest einem an dem Schellenteil (2.1; 25) angeordneten Anschlusskopf (11; 21) mit einem Anschlusselement (15; 24) für ein Befestigungsmittel, insbesondere zur Aufnahme einer Gewindestange (32), dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (15; 24) an dem Anschlusskopf (11; 21) über ein thermisch dämmendes Zwischenmaterial (17; 28) festgelegt ist.
Rohrschelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dämmende Zwischenmaterial (17; 28) akustisch dämmend ist.
Rohrschelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (15; 24) ein Innengewinde (16) zur Aufnahme des mit einem Aussengewinde versehenen Befestigungsmittels (32) aufweist.
Rohrschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zumindest einen Schellenteil (2.1, 2.2) der Rohrschelle eine Isolationseinlage, optional eine Schallschutzgummi-Einlage (4.1, 4.2), angeordnet ist.
Rohrschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskopf (11; 21) eine zylindrische, optional eine topfförmige Ausgestaltung aufweist.
Rohrschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskopf (11; 21) an dem zumindest einen Schellenteil (2.1; 25) punktuell befestigt ist, und optional zwischen dem Anschlusskopf (21) und der Kontaktfläche an dem Schellenteil (25) eine Isolationsschicht und/oder ein Isolationselement (29) vorgesehen ist.
Rohrschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein freier Rand (22) des Anschlusskopfs (21) zur Reduktion der Grösse der Anschlusskopföffnung (27) nach innen gebogen ist, und dass das Anschlusselement (24) an dessen anschlusskopfseitigen Ende einen Flansch (26) aufweist, wobei zumindest bereichsweise eine Überdeckung des Flansches (26) mit dem zumindest einen Rand (22) des Anschlusskopfs (21) vorgesehen ist.
Rohrschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Isolierung des Anschlusskopfs (11) eine separate Isolierung (34) vorgesehen ist.
Rohrschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrschelle (1) aus Stahl gefertigt ist.