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Die Erfindung richtet sich auf ein Formstück für Leitungsenden. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf ein Formstück für eine dichtende Verbindung von Rohrenden eines Leitungssystems, wie beispielsweise einer Wärmerückgewinnungs-, Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlage.
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Die Bezeichnung „Formstück” steht im Anlagenbau für einen Sammelbegriff von rohrartigen Teilen in einer Rohrleitung zur Förderung von Fluiden, wobei in der Haustechnik solche Teile als Fittings bezeichnet werden. Im engeren Sinne bezeichnen solche Formstücke bzw. Formteile Verbindungsstücke einer Rohrleitung, die die beispielhaften Funktionen einer geraden Verbindung von Rohrstücken, beispielsweise in Form von Muffen oder Kupplungen, eines Richtungswechsels, beispielsweise mittels Rohrbögen, eines Durchmesserwechsels bzw. einer Reduzierung (d. h. einem Übergang von zwei unterschiedlichen Nennweiten) oder einer Abzweigung, beispielsweise mittels eines T-Stücks (3-armig) oder einer Kreuzung (4-armig), erfüllen. Im Sinne der Erfindung sind jegliche Arten von rohrartigen Formstücken unter der Bezeichnung „Formstück” zu verstehen, wie zum Beispiel Rohre, Rohrbögen, T-Stücke, Y-Stücke, Muffen, U-Rohre, Rohrabzweigungen, Reduzierungen bzw. Reduktionen, Rohrstutzen, Rohrendkappen und dergleichen. Ebenso umfasst im Sinne der Erfindung der Begriff ”Fluid” sowohl Gase als auch Flüssigkeiten.
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Die in Leitungssystemen von Heizungs-, Lüftungs-, Wärmerückgewinnungs- oder Klimaanlagen verwendeten Formstücke bestehen üblicherweise aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Blech. Solche Formstücke weisen in der Regel eine dünne Wandung auf, die zwar mechanisch stabil ist, die jedoch eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Formstücken aus Blech birgt beispielsweise den Nachteil einer unerwünschten Wärmeübertragung von einem in einem Formstück geleiteten Fluid an die Umgebung, so dass dadurch warme Luft einen Großteil der Wärme verliert, bevor sie bei einem Verbraucher im Leitungssystem angelangt.
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Weitere Nachteile bei Formstücken aus Blech sind zum einen eine ungehinderte Schallübertragung, weshalb geräuschdämmende Vorkehrungen an solchen Formstücken zu treffen sind, und eine unerwünschte Längenausdehnung bei Erwärmung der aus Blech bestehenden Formstücke. Im Brandfall kann diese Längenausdehnung zu einer Beschädigung des Leitungssystems führen, wenn keine zusätzlichen Kompensatoren im Leitungssystem zum Längenausgleich vorgesehen werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu schaffen, die auf konstruktiv einfache Weise und kostengünstig verbesserte Formstücke bereitstellt und die darüber hinaus die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme löst.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Formstück für Leitungsenden, das ein fluiddichtes Kernteil umfasst, welches wenigstens einen Anschlussbereich zur Verbindung mit einem Leitungsende und einen einen Strömungsraum für ein Fluid definierenden und in Verbindung mit dem wenigstens einen Anschlussbereich stehenden Hohlraum aufweist, wobei der wenigstens eine Anschlussbereich aus einer feuerfesten und wärmeisolierenden Abdeckung herausragt, die das Kernteil ummantelt und die von zumindest zwei Schalensegmenten gebildet ist.
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Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Durch die Erfindung wird eine Möglichkeit bereitgestellt, mit welcher auf konstruktiv einfache Weise ein verbessertes Formstück erzielt wird, welches im Brandfall vor äußerer Flammeneinwirkung geschützt ist und darüber hinaus eine unerwünschte Wärmeübertragung sowohl vom im Formstück geförderten Fluid an die Umgebung als auch von der Umgebung auf das im Formstück geförderte Fluid verhindert. Aufgrund der feuerbeständigen und wärmeisolierenden Abdeckung, die das Kernteil ummantelt bzw. umgibt, sind der Materialwahl für das Kernteil keine Grenzen gesetzt. Dadurch ist es möglich, einen kostengünstigen Werkstoff für das Material des Kernteils und/oder ein kostengünstiges Produktionsverfahren zur Herstellung des Kernteils, der lediglich fluiddichtende Eigenschaften aufweisen muss, zu verwenden.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest zwei Schalensegmente aus einem Fasermaterial gebildet sind, das die feuerfesten als auch wärmeisolierenden Eigenschaften aufweist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Fasermaterial des jeweiligen Schalensegments aus einer gepressten Mineralwolle, vorzugsweise Glaswolle oder Steinwolle, gebildet ist. Eine aus einem solchen Material gebildete Abdeckung ist bis über 1000°C temperaturbeständig und demnach im Wesentlichen feuerbeständig. Durch die in der gepressten bzw. verpressten Mineralwolle gebildeten Hohlräume hat dieses Material zudem ein besonders gutes Wärmedämmvermögen. Dadurch kommen die vorteilhaften Eigenschaften dieses Materials für die Anwendung als Leitungskanäle wie beispielsweise zur Gebäudebelüftung und -klimatisierung voll zur Geltung. Durch die gute Wärmedämmung wird die temperierte Luft in dem Leitungssystem weder in unerwünschter Weise erwärmt noch abgekühlt. Die aus Mineralwolle bestehende Abdeckung gewährleistet, dass das Leitungssystem insgesamt den Brandschutzbestimmungen genügt und von dem im Brandfall keine Gefahren ausgehen. Ein weiterer Vorteil dieses Materials ist, dass es gute schalldämmende Eigenschaften aufweist, so dass keine weiteren Maßnahmen zur Schalldämmung bei der Installation in Gebäuden erforderlich sind. Auch entfällt das Vorsehen von Kompensatoren, da sich Mineralwolle bei Erwärmung praktisch nicht ausdehnt.
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Zur herstellungstechnisch einfachen Ausbildung des einen Strömungsraum definierenden Hohlraums des Kernteils ist erfindungsgemäß die Verwendung eines Blasformverfahrens bzw. Hohlkörperblasverfahrens vorgesehen. Dadurch ist die Herstellung von Hohlteilen auf kostengünstige und einfache Weise möglich, denn bei einem üblicherweise verwendeten Spritzgießverfahren müsste zur Ausbildung des Hohlraums ein Kern verwendet werden, der bei der Verwendung eines Blasverfahrens nicht erforderlich ist. Daher ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das den Hohlraum aufweisende Kernteil aus einem, vorzugsweise formstabilen, Blaskörper gebildet ist.
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Von besonderem Vorteil ist es weiterhin, wenn der Blasformkörper aus Kunststoff besteht. Insbesondere eignen sich hierzu thermoplastische Kunststoffe, wie beispielsweise Polyurethan oder Elastomere auf Uretanbasis. Zur Ausbildung des Kernteils ist es aber auch denkbar, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid zu verwenden.
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In alternativer Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass das Kernteil aus einem Metall, insbesondere Aluminium oder Edelstahl, gebildet ist. Dies ermöglicht die Verwendung herkömmlicher Materialien sowie herkömmlicher Herstellungsverfahren für das Kernteil, was erfindungsgemäß aufgrund der feuerfesten und wärmeisolierenden Abdeckung möglich ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kernteil aus zwei miteinander verbundenen Schalenteilen gebildet ist. Beispielsweise kann es sich hierbei um zwei spiegelsymmetrische Schalenteile handeln, die kostengünstig mit nur einer einzigen Form hergestellt werden können.
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Um einen sicheren Halt der Abdeckung auf dem Kernteil zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn die Innenkontur der Schalensegmente im Wesentlichen der äußeren Kontur des Kernteils angepasst ist. Dadurch ist eine sichere und stabile Anbringung der Schalensegmente auf und/oder an dem Kernteil möglich, beispielsweise dadurch, dass die zumindest zwei Schalensegmente, vorzugsweise an ihren jeweiligen Längsseiten, mittels eines Klick- oder Blitzverschlusses oder mittels einer Klebeverbindung miteinander verbunden sind.
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Um die Verwendung zusätzlicher Verbindungsbauteile in Form von Verschlusselementen zu vermeiden oder aber um einen zusätzlichen Herstellungsschritt durch Ausbildung einer Klebeverbindung einzusparen ist in alternativer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Kernteil mehrere Rastnasen aufweist, die mit korrespondierenden Rastvertiefungen, die in den zumindest zwei Schalensegmenten ausgebildet sind, in Eingriff bringbar sind. Die korrespondierend bzw. komplementär zu den Rastvertiefungen ausgebildeten Rastnasen sind hierbei derart ausgestaltet, dass sich die Rastnasen bei Einbringung in die Rastvertiefungen darin verklemmen. Dabei gewährleistet die Klemmwirkung einen sicheren Sitz und Halt der Schalensegmente auf der Außenfläche des Kernteils.
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Um eine dichtende Verbindung zwischen einem erfindungsgemäßen Formstück und eines an einen Anschlussbereich des Formstücks bzw. des Kernteils angrenzenden Leitungsendes zu gewährleisten, sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dass wenigstens ein Anschlussbereich des Kernteils zur Ausbildung einer Muffenverbindung als Muffenende oder als Spitzende ausgebildet ist. Ein in Form eines Muffenendes ausgebildeter Anschlussbereich könnte dann auf ein als Spitzende ausgebildetes Leitungsende aufgeschoben werden. Alternativ wäre ein in Form eines Spitzendes ausgebildeter Anschlussbereich in ein als Muffenende ausgebildetes Leitungsende einschiebbar und würde eine dichtende Verbindung realisieren.
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Schließlich sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dass das Kernteil eine Endkappe bzw. Rohrendkaoppe, oder ein Rohrbogen, ein T-Stück, ein Y-Stück, eine Rohrabzweigung oder ein Reduzierstück ist.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der beispielhaft ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine Einzelteildarstellung eines erfindungsgemäßen Formstücks in perspektivischer Ansicht und
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2 das erfindungsgemäße Formstück gemäß 1 nach dessen Zusammenbau.
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In den 1 und 2 ist ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Formstück gezeigt, bei dem es sich um ein T-Stück handelt. Ein T-Stück ist bekanntermaßen ein Verbindungsglied in einem Leitungssystem, welches eine Abzweigung an eine bestehende Verbindung ermöglicht. Darüber hinaus ist ein solches T-Stück eine preiswerte und einfache Möglichkeit, zusätzliche Richtungen in einem Leitungssystem anzufahren oder weitere Verbraucher anzuschließen. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht nur auf eine solche Ausgestaltung eines Formstücks beschränkt ist, sondern auch die in der Beschreibungseinleitung genannten Formstücke, wie beispielsweise Rohre, Rohrbögen, Y-Stücke, Muffen, U-Rohre, Rohrabzweigungen, Reduzierungen bzw. Reduktionen, Rohrstutzen und dergleichen, von der Erfindung umfasst sind.
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Das Formstück 1 umfasst ein fluiddicht ausgebildetes Kernteil 2, welches drei Anschlussbereiche 3 aufweist. Darüber hinaus weist das Kernteil 2 einen Strömungsraum in Form eines Hohlraums 6 auf, der in fluider Verbindung mit den drei Anschlussbereichen 3 steht, so dass ein das Formstück 1 durchströmendes Fluid von einem Anschlussbereich 3 durch den Hohlraum 6 bzw. Strömungsraum hindurch zu einem weiteren oder zu mehreren Anschlussbereichen 3 geleitet werden kann. Bei einer Ausgestaltung des Formstücks 1 als Rohr- oder Reduzierstück würde das Formstück lediglich zwei Anschlussbereiche aufweisen, wobei es auch denkbar ist, dass mehr als drei Anschlussbereiche vorgesehen sein können.
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Erfindungsgemäß weist das in den 1 und 2 dargestellte Formstück 1 zumindest zwei Schalensegmente 4a und 4b auf, die zusammen bzw. gemeinsam eine Abdeckung 5 für das Kernteil 2 bilden. Die Abdeckung 5 bzw. die zwei Schalensegmente 4a und 4b umgeben bzw. ummanteln das Kernteil 2 im zusammengebauten Zustand des Formstücks 1. Es versteht sich, dass die Abdeckung 5 auch aus mehr als zwei Schalensegmenten 4a, 4b gebildet sein kann, wobei sich eine zweiteilige und spiegelsymmetrische Ausführung der Schalensegmente auch im Hinblick auf die Herstellungskosten anbietet, denn dies ermöglicht die Verwendung einer einzigen Form zur kostengünstigen Herstellung beider Schalensegmente. Die Abdeckung 5 ist derart dimensioniert und bemessen, dass die Anschlussbereiche 3 aus der Abdeckung 5 herausragen bzw. sich aus der Abdeckung 5 heraus erstrecken.
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Sollte das Formstück 1 beispielsweise als Bauteil eines Leitungssystems einer Wärmerückgewinnungs-, Lüftungs- oder Klimaanlage verwendet werden, ist hinsichtlich eines guten Anlagenwirkungsgrades und der Einhaltung von Brandschutzbestimmungen erfindungsgemäß vorgesehen, dass die die Abdeckung bildenden Schalensegmente 4a und 4b aus einem feuerfesten und wärmeisolierenden Fasermaterial gebildet sind. Als ein solches Fasermaterial kommt verpresste bzw. gepresste Mineralwolle in Betracht, wie beispielsweise Glaswolle oder Steinwolle.
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Die sich aus der Abdeckung 5 heraus erstreckenden Anschlussbereiche 3, die der dichtenden Verbindung mit Leitungs- bzw. Rohrenden eines Leitungssystems dienen, sind mit umfangsmäßig umlaufenden Rastrillen 7 versehen, die mit einem komplementär bzw. korrespondierend ausgebildeten Leitungsende fluiddichtend in Eingriff bringbar sind. Bei einer solchen Ausgestaltung kann ein jeweiliger Anschlussbereich 3 über oder in ein korrespondierendes Leitungsende geschoben werden, wobei dabei die Rastrillen 7 mit entsprechend an dem Leitungsende ausgebildeten Rastrillen eine für ein Fluid dichte Verbindung herstellen. Alternativ kann ein jeweiliger Anschlussbereich 3 entweder als Muffenende oder als Spitzende ausgebildet sein, um eine Muffenverbindung mit einem entsprechend ausgebildeten Leitungsende herzustellen.
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Zur Herstellung des Kernteils 2 ist ein kostengünstiges Blasformverfahren vorgesehen. Dadurch lässt sich das Kernteil 2 als Blasformkörper herstellen, der vorzugsweise formstabil ist und der beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen kann. Alternativ kann das Kernteil mit Hilfe eines anderen Herstellungsverfahrens und/oder aus einem anderen Werkstoff, wie beispielsweise Metall, hergestellt sein. Neben einer wie in den 1 und 2 dargestellten einteiligen Ausführung des Kernteils 2 ist es ferner denkbar, dass Kernteil 2 beispielsweise zwei miteinander verbindbaren Schalenteilen umfasst, die vor Zusammenbau des Formstücks 1 miteinander verklebt oder verschweißt werden können.
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Die aus den zwei Schalensegmenten 4a und 4b gebildete Abdeckung 5 weist eine im Wesentlichen der Außenfläche des Kernteils 2 entsprechende Innenfläche auf, d. h. die Innenkontur der Abdeckung 5 entspricht im Wesentlichen der Außenkontur des Kernteils 2. Um die zwei Schalensegmente 4a und 4b sicher und stabil zur Ummantelung des Kernteils 2 an dem Kernteil 2 anzubringen, weisen die Schalensegmente 4a und 4b mehrere Rastvertiefungen 8 und das Kernteil 2 mehrere Rastnasen 9 auf. Bei Anbringung der Abdeckung 5 auf dem Kernteil 2 nimmt eine jeweilige Rastvertiefung 8 eine entsprechende auf der Außenfläche des Kernteils 2 ausgebildete Rastnase 9 in klemmender Weise auf, so dass ein sicherer Halt der von den zwei Schalensegmenten 4a und 4b gebildeten Abdeckung 5 gewährleistet ist. Im zusammengebauten Zustand des Formstücks 1, der in 2 gezeigt ist, ragen die drei Anschlussbereiche 3 aus der Abdeckung 5 hervor, so dass gewährleistet ist, dass die Rastrillen 7 der jeweiligen Anschlussbereiche 3 freiliegen und mit entsprechend ausgebildeten Leitungsenden in dichtender Weise verbunden werden können.
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Als Alternative zu den Rastnasen bzw. Rastvertiefungen können die Schalensegmente 4a und 4b entweder mittels eines Klick- oder Blitzverschlusses oder aber mittels einer Klebeverbindung miteinander verbunden werden. Bei dieser Möglichkeit werden somit nur die zwei Schalensegmente 4a und 4b miteinander verbunden, ohne dass diese mit dem Kernteil 2 in Eingriff gebracht werden müssen.
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Die vorstehend beschriebene Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Die Erfindung bezieht sich auf alle Arten von Formstücken und insbesondere auf Kernteile, die beispielsweise als Rohrbogen, Y-Stück, Rohrabzweigung oder Reduzierstück ausgebildet sind. Auch eine Endkappe ist eine denkbare Ausgestaltung der Erfindung, wobei bei dieser Ausführungsform lediglich ein Anschlussbereich vorgesehen ist, der mit einem Leitungsende zu dessen Abdichtung mit diesem verbunden ist. An der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform können zahlreiche, dem Fachmann entsprechend der beabsichtigten Anwendung naheliegende Abänderungen vorgenommen werden, ohne dass dadurch der Bereich der Erfindung verlassen wird. Dabei gehört zur Erfindung alles dasjenige was in der Beschreibung enthalten und/oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was abweichend von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt.
