DE19755925A1

DE19755925A1 - Profilrohr

Info

Publication number: DE19755925A1
Application number: DE1997155925
Authority: DE
Inventors: Roland Zichner; Dieter Beusch; Helmuth Gruell
Original assignee: ZICHNER ROLAND DIPL ING FH
Current assignee: ZICHNER ROLAND DIPL ING FH
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1999-06-24

Description

Technische Aufgabe

1. In der Technik sind heute unterschiedlichste Formen und deren Gestaltungsprozesse bekannt, um bei der Entwicklung, Herstellung und Anwendung ein günstiges Preis- Leistungsverhältnis besonders im Einsatz von Rohrleitungen zu erzielen.

2. Die verfolgten Lösungsvarianten nutzen dabei häufig Prinzipien zur Erzielung von Hohlstrukturen mit größtmöglicher Festigkeit bei zweckmäßigen Hauptabmessungen. Diese sind dadurch gekennzeichnet, daß die Konturen mit möglichst dünnen Wandun gen mit partieller Verstärkung sowie in den Beanspruchungszonen häufig kombiniert durch verschiedenste Feststoffe an-/eingelagert in Bindestoffe sowie Flexibilisierung durch Faltzonen ausgebildet sind.

3. Typische Beispiele aus der Natur sind z. B. gerippte Gehörne, Schalen, Haut, Adern, Speiseröhren, Darm etc. bekannter Lebewesen oder pflanzliche Exemplare wie Blätter, Kapseln, Schalen in Schichtbauweise wie Holz, Muscheln etc.

4. Typische Beispiele der angewandten Technik sind Rippenrohre, Längenkompensato ren, Trägerprofile, verrippte Guß- und Schweißkonstruktionen, Sandwichkunststoffe, GFK etc.

5. In Leitungssystemen werden aktuell, zur Führung von Medien wie Gase, Flüssigkeiten, Feststoffen und Mischmedien (pastös) zur sicheren Führung in Anwendungen aller Art relativ einfache Formen ausgeführt, die mit einem ungünstigen Verhältnis von Strömungsvolumen/-Querschnitt zu Leitungsoberfläche sowie erhöhtem Gewicht und resultierenden Kosten verbunden sind.

6. Zur Verbesserung bzw. und/oder Anwendungsoptimierung werden häufig zusätzliche Komponenten wie Leitungsstränge, Wärmeverteiler, -Sammler, Befestigungselemente etc. eingesetzt, die zusätzliches Gewicht, Bauraum und Kosten verursachen.

7. Am Beispiel von realen Produkten wie Leitungssystemen, vorzugsweise auch an Hei zungsrohren, z. B. in der Gebäudetechnik sowie sonstigen Flächenwärmetauschersy stemen trifft dies besonders bei den Hauptabmessungen der wesentlichen Komponen ten wie Rohrdurchmesser, Biegeradien, Wanddicken, Leitungslängen etc. zu.

8. Reduzierungen von Einbauabmessungen, besonders bei Höhe, Durchmesser, Radius und Länge sowie Wanddicken sind zur Gewichts- und Dimensionseinsparung heute i.d.R. nur durch Einsatz hochwertiger/ - fester Materialien und/oder entsprechender Nachbehandlung und Einsatzgeometrie üblich.

9. Diese sind bei der Bemühung um Reduzierung des Energiebedarfes und damit verbun dener Kostensenkungen bei Komponenten in Anwendungen aller Art von besonderer Bedeutung.

10. Die Erfindung stellt sich die Auslegung und Konstruktion sowie die kostengünstige Herstellung von kompakteren, leichteren und flexibleren Leitungssystemen mit niedri gem gleichzeitig flexiblem Querschnitt sowie Anschlußvarianten wahlweise mit Rip penstruktur unter Einsatz von kombinierten Werkstoffen und geeigneten Verfahrens kombinationen mit Anordnungen in der prozeßtechnischen Anlage zur Aufgabe.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in folgendem beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Ausschnitt Rohrprofil der erfindungsgemäßen Lösung

Fig. 2 Ansicht Rohrprofil in Flußrichtung der erfindungsgemäßen Lösung

Fig. 3 Ansicht Rohrprofil in Flußrichtung der erfindungsgemäßen Lösung

Fig. 4 Ausschnitt Rohrwandprofil der erfindungsgemäßen Lösung

Fig. 5 Ausschnitt Rohrwandprofil der erfindungsgemäßen Lösung

Fig. 6 Ausschnitt Rohrprofil der erfindungsgemäßen Lösung

Fig. 7 Ausschnitt Rohrprofil der erfindungsgemäßen Lösung

Fig. 8 Beispiel einer Anlagenkonfiguration der erfindungsgemäßen Lösung.

Claims

1. Durch Erzeugung einer Röhre mit vorzugsweise verrippter Struktur

1.1 wahlweise hydraulisch und/oder gasdicht
1.2 wahlweise Integralbauteil in Mehrschichtbauform mit einstufiger Profilierung
1.3 wahlweise Integralbauteil in Mehrschichtbauform mit mehrstufiger Profilierung
1.4 wahlweise mit unterschiedlichen Durchmessern
1.5 wahlweise mit unterschiedlichen Formquerschnitten
1.6 Formquerschnitte vorzugsweise rund und/oder oval und/oder vieleckig mit geeigneten Eck radien
1.7 und/oder variablen Wanddicken
1.8 und/oder partiell geformtem Anschluß,
1.9 und/oder netz-, steg- bzw. schraubenartigen Struktur,
1.10 sowie deren Kombination am Außen- sowie Innendurchmesser bzw. an beiden, wird die Funktionseigenschaft des Bauteils bei gleichzeitiger Volumens- und/oder Gewichtsoptimierung bei teilweiser alternativ vollständiger Erhöhung der Werkstoffestigkeit und/oder Profilierung/Struk turierung von Flächen - vorzugsweise Wärmeleitflächen - verbessert.

2. Die Hohlform kann wahlweise mit mehreren parallelen Querschnitten ausgebildet sein.

3. Die Hohlform kann wahlweise vom Kreis innen und oder außen abweichend ausgebildet sein.

4. Die Hohlform kann wahlweise mit ihren Querschnitten entsprechend den Verarbeitungs- und/oder Belastungsfällen beanspruchungsgerecht positioniert werden.

5. Die Struktur kann wahlweise der Produktbelastung entsprechend z. B. ausgebildet sein mit unterschiedlichen Elementen wie:

5.1 Wanddicken
5.2 und/oder Werkstoffen, vorzugsweise Kunststoffe und Kombinationen mit Metallen
5.3 und/oder Festigkeit
5.4 und/oder Verschleißschutzschichten
5.5 und/oder als Längenausgleich
5.6 und/oder Faltsystem.

6. Die Struktur kann wahlweise der Produktanforderung entsprechend mit einem oder mehreren Befestigungs- und/oder Verankerungselement(en).

6.1 Der Leitungsraum für Medien wie Gas und/oder eine und/oder mehrere Hydraulikflüssigkeit(-en)/Fest stoffen/Mischungen kann regelungstechnisch wahlweise ausgelegt sein:
- 6.1.1 temporär extern zuschalt-/anschließbar
- 6.1.2 permanent extern zuschalt-/anschließbar

7. Die zur Herstellung der Leitungssysteme angewendete Struktur kann wahlweise mit unter schiedlichen Thermomedien, wie:

7.1 Wasser
7.2 Luft
7.3 Stickstoff
7.4 CO₂
7.5 sonstigen geeigneten Gasen und deren Mischungen
7.6 alternativ Flüssigkeiten mit beanspruchungsgerechten Siedekurven (Verdampfung)
7.7 alternativ Feststoffe mit beanspruchungsgerechten Siedekurven (Verdampfung) der Produktanforderung entsprechend ausgebildet sein.

8. Die zur Herstellung der Leitungssysteme angewendete Struktur nach Punkt 7 kann am ganzen Umfang - vorzugsweise in Herstellungsrichtung - oder auch nur partiell am Formwerkzeugsystem vorhanden sein.

9. Die zur Herstellung der Leitungssysteme angewendete Struktur kann auf der ganzen Länge oder auch nur partiell an bestimmten Zonen vorhanden sein.

10. Die zur Herstellung der Leitungssysteme angewendete Struktur kann so ausgebildet werden, daß sie partiell die Formflächen und/oder -Elemente in Kombination mit Saug- und/oder Druck die in den vorgenannten Punkten dargestellten Formen erzeugen kann, wahlweise kann sie dabei arbeiten:

10.1 kontinuierlich
10.2 diskontinuierlich
10.3 intermittierend

11. Die zur Herstellung der Leitungssysteme angewendete Struktur kann an bevorzugten Stellen Blenden, Öffnungen bzw. Überströmkanäle besitzen, die wahlweise in Vorschub- und/oder gegen die Spritzrichtung gleichartigen und/oder unterschiedlichen Durchfluß der Bauteilwerkstoffe sowie der Hilfsmedien ermöglichen.

12. Die zur Herstellung der Leitungssysteme angewendete Struktur kann mehrstufig oder auch einstufig sein.

13. Die Herstellung sowie Festigkeit und Bauteilstruktur können wahlweise durch Einsatz von Prozeßenergie und/oder Wärmebehandlung vor, bzw. bei und/oder nach der Formgebung unter stützt werden.

14. Die Bauteile können vorzugsweise mit spanloser Formgebung hergestellt werden z. B. durch:

14.1 Rotationsumformung zur partiellen Einschnürung und/oder Aufweitung
14.2 Stauchumformung zur partiellen Einschnürung und/oder Aufweitung
14.3 Hydroformen zur partiellen Einschnürung und/oder Aufweitung
14.4 Rundkneten zur partiellen Einschnürung und/oder Aufweitung.

15. Die bei der Auslegung im Anwendungsfeld biegebeanspruchte(n) Zone(n) am Bauteil können wahlweise und/oder in Kombination mit vorgenannten Maßnahmen verbessert durch:

15.1 Abscheidung, Auf-/Einbringen von diffusionsverhindernden Schichten wie z. B. auf Basis Hartchrom, Schnellverchromung, Aluminium etc. und/oder
15.2 zielführende Produktformgebung wie "Falttaschen" und/oder Partialstegen z. B. zur Verstär kung in Aufblährichtungen bei Innendruck und/oder zu Steuerungszwecken in ihrer Leistungs merkmalen wie dem Wärmtausch sowie minimalen Biegeradien optimiert werden.

16. Die Erfindung wird ergänzt um die Ausführung eines Bauteils ausgebildet in Rohrform wahlweise

16.1 mit gleichem und/oder unterschiedlichen Außenabmessungen wahlweise variiert über der Rohrlänge und wahlweise darin eingesetzten Teile z. B. Hülsen und/oder Scheiben und/oder Ringen zur partiellen Verstärkung vorzugsweise in beanspruchungsgerechter Dimension, Form und Position wahlweise z. B. aus Herstellung als
16.2 Gußteil
16.3 Sinterteil
16.4 Stanzteil
16.5 Umformteil
16.6 Mineralien
16.7 Glas
16.8 Keramik
16.9 separaten Kunststoffkomponenten.

17. Die unter 15 genannten Teile können wahlweise ausgeführt sein

17.1.1 mit angeformten Baugruppen
17.1.2 mit partiell unterschiedlicher Dichte vorzugsweise bei
- 17.1.2.1.1 Schaumstoffen
17.1.3 Die Befestigung erfolgt vorzugsweise unter Einsatz von formschlüssiger Kammerung und/oder gängiger Fügetechnik wie z. B.:
- 17.1.3.1 Eingießen z. B. in Estrich
- 17.1.3.2 Kleben
- 17.1.3.3 Klammern
- 17.1.3.4 Schweißen
- 17.1.3.5 Einschütten, z. B. mit Sanden etc.