DE202020102804U1

DE202020102804U1 - Winkelspange für Rohre von Fußbodenheizungen

Info

Publication number: DE202020102804U1
Application number: DE202020102804.9U
Authority: DE
Original assignee: Burk Kunststofftechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Burk Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2030-05-19

Abstract

Winkelspange (10) zur Fixierung der Krümmung eines elastischen Rohres (R) von einer Fußbodenheizung oder dergleichen durch dessen Aufnahme in einem Krümmungsbereich, enthaltend:
- mindestens einen an der Innenseite (IS) des Krümmungsbereiches verlaufenden Innenabschnitt (11, 12);
- mindestens einen an der Außenseite (AS) des Krümmungsbereiches verlaufenden Außenabschnitt (14);
- mindestens einen an der Unterseite (US) des Krümmungsbereiches verlaufenden Bodenabschnitt (13);
- mindestens einen Sicherungsvorsprung (15) zur Anlage an die obere Außenseite (AS) des Krümmungsbereiches.

Description

Die Erfindung betrifft eine Winkelspange zur Fixierung der Krümmung eines elastischen Rohres, beispielsweise des Rohres einer Fußbodenheizung.
Bei der Installation einer Fußbodenheizung müssen deren Rohre häufig mit Krümmungen verlegt werden. Dies kann beispielsweise im Bereich von Verteilern oder Deckendurchbrüchen der Fall sein, wobei in der Regel Krümmungswinkel von 90° vorliegen. Um das elastische Rohr in der gewünschten Krümmungsform zu halten, werden Winkelspangen eingesetzt, welche die Krümmung durch Druck auf deren Außenseite bzw. Innenseite fixieren.
Die Durchmesser der Rohre von Fußbodenheizungen liegen typischerweise in einem Bereich von ca. 8 mm bis ca. 35 mm. Damit nicht für jeden Durchmesser eine eigene Winkelspange bereitgestellt werden muss, decken Winkelspangen einen gewissen Bereich von Nenndurchmessern ab, beispielsweise einen Bereich von ca. von 14 mm bis ca. 18 mm Durchmesser des Rohres. Aufgrund derartiger Nenndurchmesser-Toleranzen sowie aufgrund der hohen Eigenspannung des Fußbodenheizungsrohres kann es in der Praxis allerdings passieren, dass ein Rohr wieder aus der Winkelspange herausspringt.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel für eine einfache und zuverlässige Fixierung der Krümmung von elastischen Rohren bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Winkelspange mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die erfindungsgemäße Winkelspange dient der Fixierung der Krümmung eines elastischen Rohres, beispielsweise des Rohres einer Fußbodenheizung oder dergleichen, wobei das Rohr in einem Krümmungsbereich der Winkelspange aufgenommen wird. Die Winkelspange enthält die folgenden Komponenten:

- Mindestens einen Abschnitt, welcher im Folgenden als „Innenabschnitt“ bezeichnet wird und welcher an der Innenseite des Krümmungsbereiches verläuft.
- Mindestens einen Abschnitt, welcher im Folgenden als „Außenabschnitt“ bezeichnet wird und welcher an der Außenseite des Krümmungsbereiches verläuft.
- Mindestens einen Abschnitt, welcher im Folgenden als „Bodenabschnitt“ bezeichnet wird und welcher an der Unterseite des Krümmungsbereiches verläuft.
- Mindestens einen Sicherungsvorsprung zur Anlage an die obere Außenseite des Krümmungsbereiches, wobei diese Anlage an die gesamte obere Außenseite oder typischerweise nur einen Teil hiervon erfolgen kann.

Der „Krümmungsbereich“ der Winkelspange bezeichnet den Bereich (Hohlraum) innerhalb der Winkelspange, welcher nach Einsetzen eines Rohres durch dieses ausgefüllt wird bzw. werden kann. Geometrisch hat der Krümmungsbereich somit im Wesentlichen die Form eines gekrümmten Rohrabschnittes.
Die „Innenseite“ und die „Außenseite“ des Krümmungsbereiches sind als die im Inneren bzw. Äußeren der Krümmung liegenden Oberflächenabschnitte definiert.
Des Weiteren liegt die gekrümmte Mittelachse des Krümmungsbereiches (zumindest näherungsweise) in einer Ebene, durch welche der Krümmungsbereich symmetrisch in zwei Teile unterteilt wird. Von diesen Teilen wird vorliegend der eine als „Unterseite“ und der andere als die die gegenüberliegende „Oberseite“ bezeichnet. Bei der an ihrem Einsatzort installierten Winkelspange ist die Unterseite des Krümmungsbereiches typischerweise zum Untergrund (Boden) hin gerichtet, die Oberseite zum Raum hin.
Dass der Sicherungsvorsprung an der „oberen Außenseite“ des Krümmungsbereiches anliegt bedeutet, dass er den Krümmungsbereich in einem Teil berührt, welcher sowohl zur Außenseite als auch zur Oberseite gehört. Auf ein im Krümmungsbereich liegendes Rohr kann der Sicherungsvorsprung daher eine nach innen und unten gerichtete Kraft ausüben. Diese verhindert, dass das Rohr aufgrund seiner Eigenspannung und unter Ausnutzung von Spielräumen leicht wieder aus der Winkelspange herausspringen kann.
Im Folgenden werden optionale vorteilhafte Weiterbildungen der Winkelspange beschrieben. Wenn dabei von „dem“ Sicherungsvorsprung (bzw. „dem“ Innenabschnitt, „dem“ Außenabschnitt oder „dem“ Bodenabschnitt) die Rede ist, ist immer „mindestens einer“ der Sicherungsvorsprünge (bzw. Abschnitte) gemeint, falls es hiervon mehrere geben sollte.
In diesem Sinne kann der Sicherungsvorsprung (d. h. gegebenenfalls mindestens einer von mehreren Sicherungsvorsprüngen) an einem axialen Ende der Winkelspange angeordnet sein. Als „axial“ wird dabei die Erstreckungsrichtung des Krümmungsbereiches bzw. eines in die Winkelspange eingesetzten Rohres bezeichnet. Bei der Positionierung am axialen Ende kann der Sicherungsvorsprung aufgrund einer Hebelwirkung seine Kraft sehr effektiv ausüben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Sicherungsvorsprung einem Innenabschnitt und/oder Bodenabschnitt der Winkelspange gegenüberliegen. Der Sicherungsvorsprung und der Innenabschnitt und/oder Bodenabschnitt können dann ein Rohr zangenartig zwischen sich aufnehmen und fixieren.
Bei einer Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Abstand zwischen dem Sicherungsvorsprung und dem gegenüberliegenden Innenabschnitt und/oder Bodenabschnitt kleiner als der kleinste Nenndurchmesser der von der Winkelspange aufzunehmenden Rohre. Der Nenndurchmesser der aufzunehmenden Rohre wird durch die Geometrie der Winkelspange festgelegt. Dabei muss die Winkelspange einerseits ausreichend Platz für die Aufnahme eines Rohres entsprechenden Durchmessers bieten, was den Nenndurchmesser nach oben begrenzt. Andererseits darf nicht zu viel Spiel bestehen, welches eine sichere Fixierung des Rohres verhindern würde, was den Nenndurchmesser nach unten begrenzt. Typischerweise ist eine Winkelspange für einen gewissen Bereich von Nenndurchmessern der aufzunehmenden Rohre ausgelegt. Bei der vorliegend beschriebenen Ausführungsform soll nun die Verengung zwischen Sicherungsvorsprung und gegenüberliegendem Innenabschnitt/Bodenabschnitt kleiner als der kleinste Nenndurchmesser sein, für welchen die Winkelspange ausgelegt ist. Insbesondere kann die Verengung eine Größe von ca. 80 % bis ca. 98 %, vorzugsweise von ca. 90 % dieses kleinsten Nenndurchmessers haben. Bei Einsetzen eines Rohres in die Winkelspange muss dieses durch die Verengung hindurchgeführt werden, was erfordert, dass das Rohr und/oder die Winkelspange vorübergehend elastisch nachgeben. Sobald das Rohr im vorgesehenen Krümmungsbereich liegt, kann die Winkelspange wieder ihre ursprüngliche Form annehmen, und das Rohr ist aufgrund der Verengung formschlüssig im Krümmungsbereich fixiert.
Der Sicherungsvorsprung kann insbesondere eine Schräge aufweisen, welche in den Krümmungsbereich der Winkelspange hinein weist. Gerade in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist eine solche Schräge vorteilhaft, da sie ermöglicht, dass ein Rohr unter vorübergehender Aufweitung der Verengung in den Krümmungsbereich hineingedrückt werden kann.
Der Innenabschnitt kann optional nur einen Teilbereich der Innenseite des Krümmungsbereiches abdecken, insbesondere einen axialen Mittelbereich hiervon. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verläuft der Innenabschnitt indes axial entlang des gesamten Krümmungsbereiches, um eine optimale Fixierung eines Rohres in der Winkelspange zu gewährleisten.
Zusätzlich oder alternativ kann der Innenabschnitt an der Oberseite des Krümmungsbereiches (ganzflächig oder zumindest lokal) anliegen. In diesem Falle sorgt der Innenabschnitt auch für die Fixierung eines eingesetzten Rohres in Bezug auf ein Herausrutschen aus der Winkelspange nach oben. Insbesondere kann dieser an der Oberseite anliegende Bereich in einer axial mittleren Zone des Krümmungsbereiches liegen.
Mindestens ein Außenabschnitt kann optional an einem axialen Ende der Winkelspange angeordnet sein. Vorzugsweise ist an jedem der beiden axialen Enden der Winkelspange ein Außenabschnitt angeordnet. In diesen Positionen können die Außenabschnitte einen optimalen Krafteffekt auf ein eingesetztes Rohr ausüben.
Der Bodenabschnitt der Winkelspange verbindet mindestens einen Innenabschnitt mit mindestens einem Außenabschnitt. Vorzugsweise verläuft der Bodenabschnitt axial entlang des gesamten Krümmungsbereiches. Der Verbindungsbereich stellt dann konstruktiv eine stabile Basis für die Winkelspange dar.
Für die Herstellung der Winkelspange kommen verschiedene Materialien in Betracht, insbesondere Kunststoffe wie Polyamid oder ähnliche. Des Weiteren kann die Winkelspange ganz oder teilweise elastisch sein, um Kräften in gewissem Maße nachgeben zu können. Insbesondere können einzelne Abschnitte wie etwa der Sicherungsvorsprung bzw. ein diesen tragender Abschnitt gegenüber dem Rest der Winkelspange elastisch sein, sodass sie zur Aufnahme eines Rohres vorübergehend ihre Ruheposition verlassen können.
Wie bereits erwähnt wurde, ist die Winkelspange vorzugsweise für die Aufnahme von Rohren verschiedener Durchmesser geeignet. Insbesondere kann sie zur Aufnahme von Rohren in einem Bereich von ca. ±35 % um einen gegebenen Nenndurchmesser herum eingerichtet sein. In diesem Falle können mit einigen wenigen verschiedenen Größen von Winkelspangen Rohrdurchmesser im Bereich von beispielsweise 8 mm bis 35 mm abgedeckt werden.
Im Prinzip ist die geometrische Form der Winkelspange in Bezug auf den axialen Verlauf ihres Krümmungsbereiches beliebig. Wie der Name sagt, wird jedoch insbesondere ein einfacher winkelförmiger Verlauf (entsprechend zwei sich unter einem gegebenen Winkel treffenden Strecken) vorliegen, wobei der gebildete Winkel insbesondere ca. 90° betragen kann.
Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe der Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:

1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Winkelspange mit einem angedeuteten Rohr;
2 eine perspektivische Schrägansicht auf die Winkelspange;
3 eine Frontansicht auf die Innenseite der Winkelspange;
4 eine Prinzipskizze eines Krümmungsbereiches zur Definition von Innenseite, Außenseite, Oberseite und Unterseite.

Die in den 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform einer Winkelspange 10 dient dazu, eine 90° Krümmung elastischer Rohre einer Fußbodenheizung mit einem Durchmesser zwischen ca. 14 mm ca. 18 mm zu fixieren. Der Verlauf eines derartigen Rohres R ist in 1 durch gestrichelte Linien angedeutet. Zur Aufnahme des Rohres stellt die Winkelspange 10 in ihrem Inneren einen Krümmungsbereich zur Verfügung, innerhalb dessen das Rohr verlaufen kann. Der Krümmungsbereich entspricht dabei dem Hohlraum, welcher bei Einsetzen eines Rohres mit maximal vorgesehenem Durchmesser ausgefüllt wird.
Zur genaueren Beschreibung der Winkelspange werden an dem Krümmungsbereich, den die Winkelspange umgibt, verschiedene Seiten(flächen) unterschieden, deren Definition in 4 allgemein erläutert ist. 4 zeigt dabei eine Seitenansicht auf einen Krümmungsbereich, beispielsweise einen zylindrischen Krümmungsbereich mit 90° Bogen, welcher mit einem axialen Ende senkrecht aus der Zeichenebene hervortritt und mit dem anderen axialen Ende (in der Zeichnung nach links weisen) in der Zeichenebene liegt. Alle Teile der Oberfläche des Krümmungsbereiches, welche zum Inneren der Krümmung weisen, werden dabei als „Innenseite“ IS bezeichnet. Die restlichen, nach außen weisenden Teile der Oberfläche werden als „Außenseite“ AS bezeichnet.
Der Krümmungsbereich (bzw. genauer gesagt seine Mittelachse X) erstreckt sich weiterhin in einer Ebene, die senkrecht zur Zeichenebene liegt. Durch diese Ebene wird die Oberfläche des Krümmungsbereiches zweigeteilt, wobei ein Teil (willkürlich) als „Oberseite“ OS und der andere als „Unterseite“ US bezeichnet wird.
Weiterhin bezeichnet in 4 α den Winkel, der zwischen zwei von der Mittelachse X ausgehenden Strahlen gebildet wird, wobei der erste dieser Strahlen zwischen Innenseite IS und Außenseite AS „vertikal“ zur Oberseite OS hin verläuft. Unter Zuhilfenahme dieses Winkels erstreckt sich

- die Außenseite AS von α = 0° bis α = 180°,
- die Unterseite US von α = 90° bis α = 270°,
- die Innenseite IS von α = 180° bis α = 360°,
- die Oberseite OS von α = 270° bis α = 90°.

Mit diesen Definitionen sind Folgendes die wesentlichen Bestandteile der dargestellten Winkelspange 10:

- Ein erster Innenabschnitt 11, welcher an der Innenseite des von der Winkelspange 10 definierten Krümmungsbereiches liegt und sich axial entlang des gesamten Krümmungsbereiches erstreckt. Der Innenabschnitt 11 liegt an der Unterseite des Krümmungsbereiches an, an der Oberseite jedoch nicht. 3 zeigt im Wesentlichen eine Ansicht auf den Innenabschnitt 11.
- Ein weiterer Innenabschnitt 12, welcher an der Innenseite und gleichzeitig der Oberseite des Krümmungsbereiches anliegt, wobei sich die axiale Erstreckung dieses Innenabschnittes 12 auf die axiale Mitte der Winkelspange 10 beschränkt.
- Einen ersten Außenabschnitt 14, welcher an einem axialen Ende der Winkelspange an der Außenseite des Krümmungsbereiches angeordnet ist, wobei er an dessen Unterseite anliegt, an dessen Oberseite jedoch nicht.
- Einen analog bzw. spiegelbildlich angeordneten zweiten Außenabschnitt 14 am anderen axialen Ende der Winkelspange 10.
- Einen Bodenabschnitt 13, welcher an der Unterseite des Krümmungsbereiches verläuft und sich über die gesamte axiale Länge der Winkelspange erstreckt. Der Bodenabschnitt 13 verbindet die erwähnten Außenabschnitte 14 mit dem Innenabschnitt 11, wobei diese Abschnitte fließend in den Bodenabschnitt 13 übergehen bzw. hiermit überlappen. Bezug nehmend auf 4 kann man diesbezüglich auch zwecks Unterscheidung den Erstreckungsbereich des Bodenabschnittes 13 als von ca. α = 160° bis ca. α = 200° definieren, wobei angrenzend der Innenabschnitt 11 bzw. Außenabschnitt 14 beginnt.

Mit der bisher beschriebenen Ausgestaltung der Winkelspange 10 werden zwei oben offene U-förmige Aufnahmen an den axialen Enden des Krümmungsbereiches sowie eine an der Außenseite offene U-förmige Aufnahme in der axialen Mitte des Krümmungsbereiches bereitgestellt. In diese Aufnahmen kann ein Rohr eingesetzt werden, wobei durch die Aufnahmen die in 1 durch Blockpfeile angedeuteten Kräfte auf das Rohr ausgeübt werden können, um dieses in einem 90° Bogen zu fixieren.
Aufgrund ihrer Eigenspannung sowie vorhandener Spielräume können bei der bisher beschriebenen Konfiguration Rohre unter Umständen wieder aus der Winkelspange herausspringen. Um dies zu verhindern, sind bei der dargestellten Winkelspange 10 an den axialen Enden Sicherungsvorsprünge 15 vorgesehen, welche im Überlappungsbereich von Außenseite und Oberseite des Krümmungsbereiches angeordnet sind. Diese wulstförmigen Sicherungsvorsprünge 15 können auf ein eingesetztes Rohr eine zur Unterseite hin gerichtete Kraft ausüben. Hierdurch gelingt es, ein eingesetztes Rohr sicher zu fixieren. Bezug nehmend auf 4 erstreckt sich die bevorzugte Lage eines Sicherungsvorsprunges typischerweise in einem Bereich von ca. α = 25° bis ca. α = 45°.
Die Distanz d (1) an der engsten Stelle zwischen dem Sicherungsvorsprung 15 und dem gegenüberliegenden Innenabschnitt 11 ist vorzugsweise kleiner als der kleinste Nenndurchmesser (hier 14 mm), für den die Winkelspange 10 ausgelegt ist. Das Rohr wird hierdurch formschlüssig hinter dem Sicherungsvorsprung 15 zurückgehalten, wenn es einmal in die Winkelspange 10 eingesetzt ist.
Wie insbesondere aus 3 erkennbar ist, weisen die Sicherungsvorsprünge 15 an ihrer Oberseite eine schräge Fläche 15a auf, welche in Richtung des Krümmungsbereiches bzw. zu dessen Mittelachse verläuft. Über diese Schräge kann ein Rohr einfach in den Krümmungsbereich der Winkelspange 10 eingedrückt werden, wobei der Sicherungsvorsprung 15 bzw. der ihn tragende Außenabschnitt 14 vorübergehend elastisch nach außen ausweicht.

Claims

Winkelspange (10) zur Fixierung der Krümmung eines elastischen Rohres (R) von einer Fußbodenheizung oder dergleichen durch dessen Aufnahme in einem Krümmungsbereich, enthaltend: - mindestens einen an der Innenseite (IS) des Krümmungsbereiches verlaufenden Innenabschnitt (11, 12); - mindestens einen an der Außenseite (AS) des Krümmungsbereiches verlaufenden Außenabschnitt (14); - mindestens einen an der Unterseite (US) des Krümmungsbereiches verlaufenden Bodenabschnitt (13); - mindestens einen Sicherungsvorsprung (15) zur Anlage an die obere Außenseite (AS) des Krümmungsbereiches.
Winkelspange (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsvorsprung (15) an einem axialen Ende der Winkelspange angeordnet ist.
Winkelspange (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsvorsprung (15) einem Innenabschnitt (11) und/oder einem Bodenabschnitt (13) gegenüberliegt.
Winkelspange (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) zwischen Sicherungsvorsprung (15) und Innenabschnitt (11) und/oder einem Bodenabschnitt (13) kleiner als der geringste Nenndurchmesser eines aufzunehmenden Rohres (R) ist.
Winkelspange (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsvorsprung (15) eine in den Krümmungsbereich weisende Schräge (15a) hat.
Winkelspange (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenabschnitt (11) axial entlang des gesamten Krümmungsbereiches verläuft.
Winkelspange (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenabschnitt (12) an der Oberseite (OS) des Krümmungsbereiches anliegt.
Winkelspange (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Außenabschnitt (14) an einem axialen Ende der Winkelspange angeordnet ist.
Winkelspange (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenabschnitt (13) den Innenabschnitt (11, 12) mit dem Außenabschnitt (14) verbindet.
Winkelspange (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest in Teilbereichen elastisch ist.
Winkelspange (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Aufnahme von Rohren (R) mit einem Durchmesser in einem Bereich von ca. ± 35 % eines gegebenen Nenndurchmessers eingerichtet ist.
Winkelspange (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Krümmungsbereich einen Bogen von 90° beschreibt.