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Ein
Gegenstand dieser Erfindung betrifft einen Rohrabschnitt für Isolationszwecke,
der eine Wärmeisolationsschicht
besitzt, die aus Mineralwolle-Schichten mit wesentlich verschiedenen
Dichten besteht.
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Ein
anderer Gegenstand dieser Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
eines Rohrabschnittes für
Isolationszwecke, bei dem die Wärmeisolationsschicht
des Rohrabschnittes aus Mineralwolle-Schichten mit wesentlich verschiedenen
Dichten gebildet wird.
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Im
Stand der Technik ist ein Rohrabschnitt offenbart, dessen Wärmeisolation
aus zwei separaten Rohrabschnitten gebildet ist, die ineinander
angeordnet sind und unterschiedliche Dichten aufweisen. Der Zweck
dieser Zweischicht-Lösung besteht darin,
die innerste Isolationsschicht höherer
Dichte zur Vernichtung der von einem heißen Rohr nach außen dringenden
Wärme einzusetzen.
Bei dieser Lösung
des Standes der Technik (die auch vom eigenen Produktbereich des
Anmelders umfasst wird) liegt der Rohrabschnitt mit der höchsten Dichte
am nächsten
zu einem zu isolierenden Rohr. Dieses Verfahren umfasst die separate
Herstellung eines Rohrabschnittes in zwei unterschiedlichen Dichten,
wonach der eine mit geringerem Durchmesser, jedoch höherer Dichte
innerhalb des Rohrabschnittes mit größerem Durchmesser, jedoch geringerer
Dichte angeordnet wird. Somit besitzt der innere Rohrabschnitt ein
Volumengewicht, das größer ist
als das des äußeren Rohrabschnittes.
Das Volumengewicht des inneren Rohrabschnittes beträgt typischerweise
140 kg/m3 und das des äußeren Rohrabschnittes typischerweise
weniger als 100 kg/m3.
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Diese
bekannte Lösung
ist grundsätzlich
gut geeignet. Die Erfinder haben jedoch nunmehr eine neuartige und
deutlich verbesserte Lösung
für den gleichen
Zweck gefunden. Zusätzlich
zu anderen Aspekten besitzt der Rohrabschnitt gemäß der Erfindung
ein besseres Isolationsvermögen
und ist einfacher in seiner Herstelltechnik, die weniger Prozesse benötigt, und
ist daher billiger.
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Bei
der Lösung
des Standes der Technik stellen die Herstellprozesse und Einsetzprozesse
der beiden separaten inneren und äußeren Rohrabschnitte unnötig langwierige
und teure Operationen dar. Des Weiteren sind bei der Lösung des
Standes der Technik unnötige
Verbindungsflächen
vorhanden, die natürlich
einen nachteiligen Effekt auf das Isolationsvermögen eines Rohrabschnittes besitzen.
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Zur
Vermeidung der vorstehend aufgeführten
Nachteile haben die Erfinder daher einen Rohrabschnitt für Isolationszwecke
vorgeschlagen, dessen Wärmeisolationsschicht
aus Mineralwolle-Schichten mit wesentlich verschiedenen Dichten
besteht und der dadurch gekennzeichnet, ist, dass die Wärmeisolationsschicht
eine kontinuierliche Mineralwollematte umfasst, die mindestens zwei
darin ausgebildete Abschnitte verschiedener Dichten aufweist, und
die in eine Rohrform gerollt ist, so dass jeder Anschnitt seine
eigene Mineral wolleschicht bildet und mindestens der Abschnitt,
der die innerste Mineralwolleschicht des Rohrabschnittes bildet,
eine größere Dichte
besitzt als der diesen umgebende nachfolgende Abschnitt, der eine
Mineralwolleschicht mit wesentlich verschiedener Dichte aufweist,
und das der Rohrabschnitt mindestens einen Spalt und mindestens
einen inneren Schnitt über
die Gesamtlänge
des Rohrabschnittes aufweist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform eines
Rohrabschnittes gemäß der Erfindung
besteht die Mineralwolle aus Steinwolle.
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Gemäß noch einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
eines Rohrabschnittes gemäß der Erfindung
besitzen die Wärmeisolationsschichten Dichten
von 1–300
kg/m3, vorzugsweise von 1–160 kg/m3.
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Gemäß noch einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
eines Rohrabschnittes gemäß der Erfindung
ist die Anzahl der Wärmeisolationsschichten
mit unterschiedlichen Dichten 2, wobei eine Schicht eine Dichte
von 1–150
kg/m3, vorzugsweise von 50–100 kg/m3, besitzt, während die andere Schicht eine
Dichte von 100–300
kg/m3, vorzugsweise von 100–200 kg/m3, aufweist, wobei die Dichten jedoch so
ausgewählt
sind, dass die Schichten keine gleichen Dichten aufweisen. Vorzugsweise
liegt der Abschnitt eines Rohrabschnittes, der die höchste Dichte
besitzt, am nächsten
zum zu isolierenden Rohr. Die Schichten können auch in umgekehrter Reihenfolge
angeordnet sein oder diverse Schichten aufweisen (d. h. drei Schichten
weich/dicht/weich oder dicht/weich/dicht).
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Um
die Nachteile des vorstehend beschriebenen Standes der Technik weiter
zu beseitigen, haben die Erfinder ferner ein Verfahren, das keinen
Gegenstand der Erfindung bildet, zum Herstellen eines Rohrabschnittes
für Isolationszwecke
konzipiert, bei dem die Wärmeisolationsschicht
des Rohrabschnittes aus Mineralwolle-Schichten mit wesentlich verschiedenen
Dichten geformt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet
ist, dass die Wärmeisolationsschicht
durch Ausbilden von mindestens zwei Abschnitten unterschiedlicher
Dichten in einer kontinuierlichen Mineralwollematte erzeugt wird,
so dass mindestens ein Abschnitt der kontinuierlichen Mineralwollematte
auf eine vorgegebene Dichte komprimiert wird, und die kontinuierliche
Mineralwollematte, in der die Abschnitte mit unterschiedlichen Dichten geformt
sind, in eine Rohrform gewickelt wird, wobei die Abschnitte unterschiedlicher
Dichten so angeordnet werden, dass sie die Mineralwolleschichten
mit wesentlich verschiedenen Dichten für die Wärmeisolationsschicht erzeugen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform des
Verfahrens der Erfindung wird die Kompression der kontinuierlichen
Mineralwollematte mit einer Presswalze vor dem Wickelnder Mineralwollematte in
eine Rohrform durchgeführt.
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Gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
eines Verfahrens der Erfindung wird das Wickeln der Mineralwollematte
in eine Rohrform durchgeführt,
indem diese um eine Wickelrolle abstromseitig der Presswalze gewickelt
wird.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
eines Verfahrens der Erfindung wird die Kompression gleichzeitig
mit dem Wickeln mit Hilfe von einem oder mehreren Presselementen
durchgeführt,
die in Verbindung mit der Wickelrolle angeordnet sind.
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Gemäß noch einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
eines Verfahrens der Erfindung bestehen das Presselement oder die
Presselemente aus einer oder mehreren Walzen und/oder Bändern und/oder
Sieben.
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Gemäß noch einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
eines Verfahrens der Erfindung wird der Rohrabschnitt nach dem Wickeln
der Wärmeisolationsschicht
aus einer Mineralwollematte, vorzugsweise nach dem Aushärten, mit
mindestens einem Spalt versehen, der sich über seine gesamte Länge erstreckt.
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Gemäß noch einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
eines Verfahrens der Erfindung wird der Rohrabschnitt nach dem Wickeln
der Wärmeisolationsschicht
aus einer Mineralwollematte, vorzugsweise nach dem Aushärten, mit
mindestens einem Innenschnitt versehen, der sich über seine
gesamte Länge
erstreckt. Die Mineralwollematte besteht vorzugsweise aus Steinwolle.
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Die
Wärmeisolationsschichten
besitzen Dichten, die vorzugsweise in einem Bereich von 1–300 kg/m3, insbesondere in einem Bereich von 1–160 kg/m3, liegen.
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Die
Anzahl der Wärmeisolationsschichten beträgt vorzugsweise
zwei, wobei eine Schicht eine Dichte von 1–150 kg/m3,
vorzugsweise von 50–100 kg/m3, und die andere Schicht eine Dichte von 100–300 kg/m3, vorzugsweise von 140–200 kg/m3, aufweist,
die Dichten jedoch so ausgewählt
sind, dass die Schichten keine gleichen Dichten aufweisen. Vorzugsweise
liegt der Abschnitt eines Rohrabschnittes, der die höchste Dichte
besitzt, am nächsten
zu einem zu isolierenden Rohr. Die Schichten können auch in umgekehrter Reihenfolge
angeordnet sein oder diverse Schichten umfassen (d. h. drei Schichten
weich/dicht/weich oder dicht/weich/dicht).
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Somit
wird über
die vorstehend beschriebenen Mittel erfindungsgemäß ein Rohrabschnitt
für Isolationszwecke
zur Verfügung
gestellt, der weniger Verbindungsflächen aufweist und dadurch ein
besseres Isolationsvermögen
besitzt. Ferner wird ein Herstellverfahren zur Verfügung gestellt,
das einfacher ist, weniger Operationsschritte besitzt und billiger
ist als die Lösung
des Standes der Technik.
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Ein
Rohrabschnitt gemäß der Erfindung kann
auch für
Schallreduktionslösungen
in der Industrie verwendet werden. In Abhängigkeit von der Bandbreite
des Schalls, über
die das Schallproblem evident ist, können die Dichten von verschiedenen Schichten
in entsprechender Weise festgelegt werden. Die Anzahl der Schichten
kann größer als
eine Schicht sein und vorzugsweise zwei betragen, wobei die Außenschicht
eine Dichte von 1–80
kg/m3, vorzugsweise von 65–80 kg/m3, und die Innenschicht eine Dichte von 140–300 kg/m3, vorzugsweise von 140–200 kg/m3,
aufweisen können.
Die Schichten können
auch in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sein oder diver se Schichten
umfassen (d. h. drei Schichten weich/dicht/weich oder dicht/weich/dicht).
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Die
Erfindung wird nunmehr in größeren Einzelheiten
anhand von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Hiervon zeigen:
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1 eine
Lösung
des Standes der Technik im Querschnitt, wobei zwei separate Rohrabschnitte ineinander
angeordnet sind,
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2 eine
Lösung
der Erfindung im Querschnitt, wobei die Wärmeisolationsschicht aus einer kontinuierlichen
Steinwollematte besteht, die in Rohrform gewickelt ist und zwei
Abschnitte mit unterschiedlichen Dichten aufweist, die zwei sich überlappende
Schichten unterschiedlicher Dichten bilden,
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3 eine
Schnittansicht einer Verfahrenslösung
der Erfindung, wobei ein Abschnitt einer kontinuierlichen Steinwollematte
mit einer Presswalze komprimiert wird, und
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4 eine
Schnittansicht einer anderen Verfahrenslösung der Erfindung, bei der
die Kompression einer Steinwollematte unter Verwendung von Presselementen
durchgeführt
wird, die um eine Wickelrolle herum montiert sind.
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1 zeigt
einen Querschnitt eines Rohrabschnittes 1 des Standes der
Technik, der zwei separate Rohrabschnitte 2 und 3 aufweist,
die eineinander angeordnet sind. Diese Art von Rohrabschnitt wird hergestellt,
indem zwei separat hergestellte und individuelle Rohrabschnitte 2 und 3 ineinandergepasst werden.
Der innere Rohrabschnitt 3 besitzt ein Volumengewicht oder
eine Dichte von 140 kg/m3, während der äußere Rohrabschnitt 2 eine
Dichte von 80 kg/m3 aufweist. Der innere
Rohrabschnitt 3 ist mit einem Spalt 5a versehen,
der sich über
dessen gesamte Länge
erstreckt, sowie mit einem inneren Schnitt 5b. Der äußere Rohrabschnitt 2 ist
ebenfalls mit einem Spalt 4a versehen, der sich über dessen
gesamte Länge
erstreckt, sowie mit einem inneren Schnitt 4b. Die Spalte 4a und 5a sowie
die inneren Schnitte 4b und 5b sind erforderlich,
um eine Anordnung des Rohrabschnittes 3 um ein zu isolierendes
Rohr und eine Anordnung des äußeren Rohrabschnittes 2 um den
inneren Rohrabschnitt 3 zu ermöglichen.
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2 zeigt
einen Querschnitt eines Rohrabschnittes 1' der Erfindung, der aus einer kontinuierlichen
Stahlwollematte 9 besteht, die in eine Rohrform (siehe 3)
gewickelt ist und zwei Abschnitte unterschiedlicher Dichten aufweist,
die im Prozess des Wickelns der Steinwollematte in eine Rohrform
so angeordnet werden, dass sie eine Außenschicht 2' und eine Innenschicht 3' für den Rohrabschnitt 1' bilden. Der
Rohrabschnitt 1' der
Erfindung besitzt nur einen Spalt 4'a, der sich über seine gesamte Länge erstreckt,
sowie einen inneren Schnitt 4'b. Die Innenschicht 3' besitzt eine
Dichte von 140 kg/m3, während die Außenschicht 2' eine Dichte
von 80 kg/m3 aufweist. Die Innen schicht 3' hat eine Dicke,
die vorzugsweise in einem Bereicht von 20–100 mm liegt, während die
Außenschicht 2' eine Dicke
aufweist, die vorzugsweise in einem Bereich von 100–200 mm liegt.
Eine andere Möglichkeit
ist eine Dreischichtisolierung, bei der die innerste Schicht eine
Dichte von mehr als 200 kg/m3 und eine Dicke
von 10–20
mm aufweisen kann.
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Um
den Rohrabschnitt 1' der
Erfindung mit seinen Schichten zusammenzuhalten, wird er durch herkömmliche
Verfahren ausgehärtet.
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3 zeigt
ein bevorzugtes Herstellverfahren eines Rohrabschnitts 1' der Erfindung.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform
wird der Zweischicht-Rohrabschnitt 1' aus einer kontinuierlichen Steinwollematte 9 hergestellt,
indem eine Presswalze 8 vor einer Wickelrolle 10 verwendet
wird. Das Verfahren umfasst zuerst das Wickeln einer Isolationsschicht 3' mit höherer Dichte
um die Wickelrolle 10 derart, dass die kontinuierliche
Steinwollematte 9 zuerst unter der Presswalze 8 durchläuft, um
diese zu einer dünneren
(etwa die Hälfte
ihrer Dicke), jedoch dichteren Schicht (so nahe an 140 kg/m3 wie möglich)
zu komprimieren, wonach ein Aufwickeln in die Endform um die Wickelrolle 10 erfolgt.
Der Abschnitt der kontinuierlichen Steinwollematte 9, der
mit der Presswalze 8 komprimiert wird, besitzt eine Länge, die
dem Innenumfang der Innenschicht 3' des Rohrabschnitts und dem Umfang
der Wickelrolle 10 entspricht. Wenn ein Abschnitt dieser
Länge,
der die innerste Schicht 3' bildet,
sich von der Presswalze 8 vorbewegt hat, wird die Presswalze 8 aus
ihrer Kompressionsposition angehoben. Die erste Isolationsschicht 3' wird in ihre
Form um die Wickelrolle 10 gewickelt, wonach das Wickeln
der kontinuierlichen Steinwollematte weitergeführt wird, um einen nicht komprimierten
Abschnitt der Steinwollematte um die innerste Schicht 3', die bereits
um die Wickelrolle 10 gewickelt worden ist, zu wickeln,
wobei die zweite und äußere Isolationsschicht 2' eine geringere
Dichte (80 kg(m3), jedoch eine größere Dicke
als die Innenschicht 3' erhält. Der
ganze Prozess verläuft
kontinuierlich, wobei die Zuführung
der Steinwollematte 9 um die Wickelrolle 10 non-stopp
abläuft,
während
die Presswalze 8 aus ihrer Kompressionsstellung angehoben
ist.
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Wenn
beide Schichten 2' und 3' eines Zweischicht-Rohrabschnittes
durch Wickeln um die Wickelrolle 10 geformt worden sind,
wird der Rohrabschnitt 1' über herkömmliche
Verfahren (mit Hilfe eines Siebes oder einer Form und Heißluft) ausgehärtet, wobei
die Schichten 2' und 3' des Rohrabschnittes
infolge eines in der Steinwolle vorhandenen Bindemittels und teilweise
durch das Aushärten
miteinander verkleben. Der Rohrabschnitt 1' weist daher eine stabile Form
auf. Nach dem Aushärtungsprozess
wird der Zweischicht-Rohrabschnitt 1' mit einem einzigen
Spalt 4'a und
einem einzigen inneren Schnitt 4'b versehen, die sich beide über die
Gesamtlänge
des Rohrabschnittes 1' erstrecken.
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Ein
möglicher
Weg zur Verwirklichung der Erfindung besteht auch darin, eine in 4 dargestellte
Kompressionslösung
anzuwenden, bei der eine erste und innerste Schicht 3', die aus einer
kontinuierlichen Steinwollematte 9 hergestellt werden soll,
zuerst so um eine Wickelrolle 10 gewickelt wird, dass die
Steinwollematte 9 zwischen der Wickelrolle 10 und
drei Walzen 11, die um die Wickelrolle 10 herum
angeordnet sind, aufgewickelt wird, so dass die Steinwollematte 9 in
die Form einer dünneren,
jedoch dichteren Innenschicht 3' komprimiert wird. Wenn eine zweite
und äußere Schicht 2' auf die Innenschicht 3' gewickelt wird,
werden die Walzen 11 aus ihrer Kompressionsstellung angehoben.
Anstelle der Walzen 11 oder zusammen mit diesen können die Presselemente
auch andere Lösungen
umfassen, wie beispielsweise ein oder mehrere Bänder und/oder Siebe.
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Für eine sichere
Verbindung miteinander können
die Rohrabschnitte der Verbindung mit Nut und Feder versehen sein.
Hierbei kann es sich um Nut und Feder an der Endfläche, Nut
und Feder in Längsrichtung
oder Nut und Feder vom Z-Verriegelungstyp
handeln.