DE10339638A1 - Tube nipple mounting, at a collector tube, has O-ring seals at the free end where one is of ethylene propylene diene rubber and the other of fluorine rubber for long-term resistance to high temperatures - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Rohrnippel mit mindestens zwei an der Außenfläche in Ringnuten angeordneten Dichtringen aus einem Elastomermaterial. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Rohrverbindung, bestehend aus mindestens einem Sammlerrohr, einem Kollektorrohr mit Hüllrohr und Absorberrohr, einem Koaxialrohr und einem Rohrnippel, der mit mindestens zwei Dichtringen abdichtend in das Kollektorrohr eingesteckt ist. Die Erfindung bezieht sich auch auf Verwendungen von O-Ringen aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und Fluor-Kautschuk.The The invention relates to a pipe nipple with at least two arranged on the outer surface in annular grooves Sealing rings made of an elastomeric material. The invention relates also to a pipe connection consisting of at least one collector tube, a collector tube with cladding tube and absorber tube, a coaxial tube and a pipe nipple, with at least two sealing rings inserted sealingly into the collector tube is. The invention also relates to uses of O-rings of ethylene-propylene-diene rubber and fluoro rubber.
In Vakuumröhrenkollektoren treten an den Verbindungsstellen zwischen Sammlerrohren und Kollektorrohren Temperaturen von bis zu 200°C auf. An den Verbindungsstellen zwischen den Sammlerrohren können je nach Bauart auch höhere Temperaturen auftreten.In Vacuum tube collectors occur at the connection points between header pipes and collector pipes Temperatures of up to 200 ° C on. At the connection points between the collector pipes can ever according to design also higher Temperatures occur.
Solche hydraulischen Verbindungen zwischen metallischem Sammlerrohr und direkt durchströmtem Ganzglaskollektorrohr bzw. zwischen zwei Sammlerrohren müssen
- – dauerhaft dicht sein,
- – im Fall der Verbindung zwischen Sammlerrohr und Kollektorrohr so elastisch sein, dass der Glaskörper nicht beschädigt wird,
- – Toleranzen, insbesondere die des Glasrohres, aufnehmen,
- – beständig sein gegen Wärmeträger, Luft und hohe Temperaturen,
- – und kostengünstig sein.
- - be permanently tight,
- - be so elastic in the case of the connection between collector tube and collector tube that the glass body is not damaged,
- - record tolerances, in particular those of the glass tube,
- - be resistant to heat transfer medium, air and high temperatures,
- - and be cost-effective.
Für solche Verbindungen werden entweder ein oder zwei Dichtringe in Form von O-Ringen verwendet.For such Connections are either one or two sealing rings in the form of O-rings used.
Aus
der
Zur Aufnahme der Kollektorrohre sind Einschubnippel mit ebenfalls zwei O-Ringen vorgesehen. Über das Material der O-Ringe werden keine Angaben gemacht.to Inclusion of the collector tubes are insertion nipple with also two O-rings provided. about the material of the O-rings are not specified.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die üblicherweise verwendeten O-Ringe nicht die obengenannten Anforderungen erfüllen, so dass es zu Undichtigkeiten und vorzeitigen Ausfällen kommt.It However, it has been found that the commonly used O-rings are not the above Meet requirements, so that it comes to leaks and premature failures.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Rohrnippel und eine Rohrverbindung zu schaffen, die bei hohen Temperaturen, wie sie in Röhrenkollektoren auftreten, dauerhaft beständig sind.It is therefore an object of the invention, a pipe nipple and a pipe joint to create at high temperatures, as in tube collectors occur permanently are.
Diese Aufgabe wird mit einem Rohrnippel gelöst, bei dem mindestens ein Dichtring aus Etyhlen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) und ein Dichtring aus Fluor-Kautschuk (FKM) besteht.These Task is solved with a pipe nipple, in which at least one Etyhlen-propylene-diene rubber (EPDM) sealing ring and a sealing ring made of fluoro rubber (FKM).
Unter einem Rohrnippel werden sowohl die am Sammlerrohr angeordneten Rohrstücke zur Aufnahme der Koaxial- und Kollektorrohre als auch die Endstücke von Sammlerrohren verstanden.Under a pipe nipple are both arranged on the header tube pieces to Recording of the coaxial and collector tubes as well as the end pieces of Collectible pipes understood.
Es hat sich gezeigt, dass man zur Lösung der Aufgabe von der Verwendung einheitlicher Dichtungsmaterialien abgehen muss und für die mindestens zwei Dichtringe unterschiedliche Materialien verwenden muss, um den Anforderungen in Kollektorröhren und deren Verbindungen besser gerecht zu werden. Aus der Vielzahl der bekannten Dichtringmaterialien haben sich die EPDM-Materialien (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), insbesondere die peroxydisch vernetzten EPDM-Materialien, und die FKM-Materialien (Fluor-Kautschuk) als am besten geeignet herausgestellt, weil sie neben der bekannten hohen Temperaturbeständigkeit auch eine hohe Beständigkeit gegenüber den in Kollektorröhren verwendeten Medien gezeigt haben und außerdem gegenüber anderen Dichtring-Materialien kostengünstig sind.It It has been shown that you can solve the problem Abandon the task of using uniform sealing materials must and for the at least two sealing rings use different materials must meet the requirements in collector tubes and their connections better to meet. From the variety of known sealing ring materials have the EPDM materials (ethylene-propylene-diene rubber), in particular the peroxydic crosslinked EPDM materials, and the FKM materials (Fluorine rubber) proved to be the most suitable because they are in addition to the well-known high temperature resistance also a high resistance across from in collector tubes used media and also over others Sealing ring materials cost-effective are.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtring aus EPDM dem freien Ende des Rohrnippels benachbart, weil dieser Bereich mit dem Wärmeträger, der üblicherweise aus Wasser-Polypropylenglycol-Mischungen mit Korrosionsinhibitoren besteht, in Kontakt steht. Es hat sich gezeigt, dass diese EPDM-Materialien beständig gegen den Angriff derartiger Wärmeträgermedien sind.According to one preferred embodiment the sealing ring of EPDM adjacent to the free end of the pipe nipple, because this area with the heat transfer medium, usually from water-polypropylene glycol mixtures with corrosion inhibitors, is in contact. It has demonstrated that these EPDM materials are resistant to the attack of such Heat transfer media are.
Der zweite Dichtring ist im wesentlichen der Umgebungsluft und je nach Bauart unter Umständen auch Komponenten ausgesetzt, die in Klebstoffen vorhanden sind, die zum Einkleben der Kollektorrohre Verwendung finden. Für den Einsatz in diesem Bereich der Kollektorrohre und deren Verbindungen haben sich die FKM-Materialien gut bewährt.Of the second sealing ring is essentially the ambient air and depending on Design may also be Exposed to components that are present in adhesives used for Gluing the collector tubes use find. For use in this area of the collector pipes and their connections have the FKM materials work well.
Die Dichtringe sind in Ringnuten des Rohrnippels eingesetzt. Es hat sich gezeigt, dass für einen dauerhaften Einsatz der Dichtringe, insbesondere der O-Ringe, die Ausgestaltung der Ringnuten von Bedeutung ist. Vorzugsweise werden Dichtringe mit einer shore-Härte von 60 bis 80 verwendet, insbesondere bei Rohrnippeln, die das aus Glas gefertigte Kollektorrohr tragen und die Toleranzen der Glasrohre kompensieren müssen.The sealing rings are inserted in annular grooves of the pipe nipple. It has been shown that for a permanent use of the sealing rings, in particular the O-rings, the design of the annular grooves is important. Preferably, sealing rings are with a shore hardness of 60 to 80 used, especially in pipe nipples, which carry the collector tube made of glass and must compensate for the tolerances of the glass tubes.
Es hat sich ferner gezeigt, dass eine wirksame, dauerhafte Abdichtung dann erzielt werden kann, wenn für derartige Dichtringe die Tiefe T der Ringnuten derart gewählt wird, dass T ≤ 0,6·D gewählt wird, wobei D den Querschnittsdurchmesser (Schnurdurchmesser) des betreffenden Dichtringes bezeichnet. Vorzugsweise liegt der untere Grenzwert bei T = 0,5·D.It has also been shown to provide an effective, durable seal then can be achieved if for such sealing rings the depth T of the annular grooves is chosen such that T ≤ 0.6 · D is chosen where D is the cross-sectional diameter (cord diameter) of the relevant Designated sealing ring. Preferably, the lower limit is included T = 0.5 · D.
Vorzugsweise sind die Ringnuten in einem, am freien Ende des Rohrnippels angeordneten durchmessergrößeren Endabschnitt vorgesehen, der in einen durchmesserkleineren Rohrnippelabschnitt übergeht. Der durchmesserkleinere Rohrnippelabschnitt ermöglicht ein Kippen des aufgesetzten Kollektorrohres um den durchmessergrößeren Endabschnitt, was einerseits das Einsetzen des Rohrnippels in das Kollektorrohr erleichtert und andererseits im Betrieb eine Beweglichkeit des Kollektorrohres gewährleistet, ohne dass es sofort zu Glasbruch und damit zu unerwünschten Undichtigkeiten kommt.Preferably are the annular grooves in a, arranged at the free end of the pipe nipple larger diameter end portion provided, which merges into a smaller diameter pipe nipple section. The smaller diameter pipe nipple section allows tilting of the patch Collector tube to the larger diameter end portion, on the one hand facilitates the insertion of the pipe nipple in the collector tube and On the other hand ensures mobility of the collector tube in operation, without it immediately to glass breakage and thus to unwanted Leaks come.
Eine Rohrverbindung, die aus mindestens einem Sammlerrohr, einem Kollektorrohr mit Hüllrohr und Absorberrohr, einem Koaxialrohr und einem Rohrnippel besteht, der mit mindestens zwei Dichtringen abdichtend in das Absorberrohr eingesteckt ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring am freien Ende des Rohrnippels aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk besteht. Mindestens ein weiterer Dichtring besteht aus Fluor-Kautschuk.A Pipe connection consisting of at least one header pipe, a collector pipe with cladding and Absorber tube, a coaxial tube and a pipe nipple, the with at least two sealing rings is sealingly inserted into the absorber tube, is characterized in that the sealing ring at the free end of Pipe nipples made of ethylene-propylene-diene rubber. At least Another sealing ring consists of fluoro rubber.
Bei einer Rohrverbindung, bestehend aus zwei Sammlerrohren, einer Muffe und einem Rohrnippel, der mindestens mit zwei Dichtringen abdichtend in die Muffe eingesteckt ist, besteht der Dichtring am freien Ende des Rohrnippels aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk. Mindestens ein weiterer Dichtring besteht aus Fluor-Kautschuk.at a pipe connection, consisting of two header pipes, a sleeve and a pipe nipple sealing at least with two sealing rings is inserted in the sleeve, the sealing ring is at the free end of the pipe nipple of ethylene-propylene-diene rubber. At least Another sealing ring consists of fluoro rubber.
In einer Rohrverbindung, bei der auch ein das Sammlerrohr und den Rohrnippel teilweise umgreifendes Verbindungselement zum Einsatz kommt, in das das Hüllrohr eingeklebt ist, sind der Rohrnippel und der Endabschnitt des Kollektorrohres weitgehend gekapselt, so dass Ausgasungen des Klebstoffs im Innenraum des Verbindungselementes verbleiben, die den oder die Dichtringe angreifen können.In a pipe connection, in which also the header pipe and the pipe nipple partially encompassing connecting element is used, in that the cladding tube glued, are the pipe nipple and the end portion of the collector pipe largely encapsulated, allowing outgassing of the adhesive in the interior remain of the connecting element, the or the sealing rings can attack.
Um hier Abhilfe zu schaffen, weist das Verbindungselement zwischen dem Klebstoff und dem innenliegenden Dichtring mindestens eine Belüftungsöffnung auf.Around To remedy this situation, the connecting element between the adhesive and the inner sealing ring at least one ventilation opening.
Eine besondere Verwendung für Rohrverbindungen für Sonnenkollektoren sind O-Ringe aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk. Eine weitere besondere Verwendung für Rohrverbindungen für Sonnenkollektoren sind O-Ringe aus Fluor-Kautschuk.A special use for Pipe connections for Solar collectors are O-rings of ethylene-propylene-diene rubber. Another special use for pipe connections for solar panels are fluoro rubber O-rings.
Insbesondere werden O-Ringe mit einer shore-Härte von 60 bis 80 verwendet.Especially be O-rings with a shore hardness used from 60 to 80.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:exemplary embodiments The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. It demonstrate:
In
der
In
der
Bevorzugte Abmessungen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.preferred Dimensions are listed in the following table.
In
der
Der
Dichtring
Der
Rohrnippel
Um
das Sammlerrohr mit dem Rohrnippel
Dieses
Verbindungselement
Das
Kollektorrohr
In
den
Das
freie Ende des Sammlerrohres
- 1, 1'1, 1'
- Rohrnippelpipe nipple
- 22
- freies Endefree The End
- 33
- durchmessergrößerer Endabschnittlarger diameter end section
- 44
- ÜbergangsbereichTransition area
- 55
- durchmesserkleinerer Abschnittdiameter smaller section
- 66
- Befestigungsabschnittattachment section
- 7a, b7a, b
- Ringnutring groove
- 10, 10'10 10 '
- Dichtringseal
- 11, 11'11 11 '
- Dichtringseal
- 1212
- WärmeträgerraumHeat carrier space
- 1515
- Kollektorrohrcollector pipe
- 1616
- Hüllrohrcladding tube
- 16'16 '
- HüllrohrsickeHüllrohrsicke
- 1717
- Absorberrohrabsorber tube
- 1818
- stirnseitige Verbindungfrontal connection
- 1919
- Koaxialrohrcoaxial
- 2020
- Sammlerrohrcollector pipe
- 20a, b20a, b
- Sammlerrohrcollector pipe
- 2121
- Rohrende, MuffeTube end, sleeve
- 2222
- Rohrendepipe end
- 2323
- Ringnutring groove
- 2424
- Ringnutring groove
- 4040
- Verbindungselementconnecting element
- 4141
- tassenförmiges Aufnahmeelementcup-shaped receiving element
- 4242
- Bodenwandbottom wall
- 4343
- Stegweb
- 4444
- Stegweb
- 45a, b45a, b
- Schenkelleg
- 4646
- Umfangswandperipheral wall
- 4747
- Öffnungopening
- 5050
- Klebstoffadhesive
- 5151
- Zwischenraumgap
- 6060
- Verschlusseinrichtungclosure device
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