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Wärmeisolationskörper für Rohre
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeisolationskörper
für Rohre, umfassend eine das Rohr umschließende Dämmschicht aus Schaum- oder Faserwerkstoff.
Diese Dämmschicht hat die Aufgabe, Rohr aus Metallen, wie z.B. Kupfer, Eisen, Edelstahl,
aber auch solche aus Kunststoff, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, PVC, gegen
Wärmeverluste oder zur Kälteisolation nach außen hin zu schützen. Als Dämmschicht
verwendet man dabei Schaumwerkstoffe, z.B. aus Polyurethan, oder Fließstoffe auf
Basis von anorganischen oder organischen Faserwerkstoffen, wie Glas, Stein, Acryl.
Die Wirksamkeit solcher Dämmwerkstoffe ist unter anderem in der DIN 52 612 bestimmt.
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Die bekannten Wärmeisolationskörper werden in zwei Typen hergestellt.
Bei der ersten Type verwendet man eine in Bandform hergestellte Dämmschicht, die
sich in Rollenform zwar leicht transportieren läßt aber mühsam zu applizieren ist,
denn sie wird um das zu isolierende Rohr bandagiert. Demgegenüber leichter zu verlegen
sind Wärmeisolationskörper der zweiten Type, die als Formteile mit einem C-Profil
hergestellt werden und zur abschnittsweisen Ummantelung um das zu schützende Rohr
gelegt werden. Diese Formteile sind aber weitgehend dem jeweils zur
Verwendung
kommenden Rohrquerschnitt angepaßt, weshalb eine umfangreiche Palette verschieden
angepaßter Formteile hergestellt und bereitgehalten werden muß, was zu einer kostspieligen
Lagerhaltung und einem aufwendigen Transport führt. Wendet man nämlich derartige
Formteile auf zu kleinen Rohren an, so ist das Entfernen überschüssiger Randbereiche
mühsam. Bei Anwendung auf Rohren zu großen Querschnitts bleiben Rohrlängszonen ungeschützt,
die mühevoll durch Zwischenstücke abgedeckt werden müssen. Besondere Probleme ergeben
sich im Falle nicht normgerecht hergestellter oder gebogener Rohre.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kostensparenden besonders
isolationsfähigen Körper der eingangs genannten Art zu entwickeln, der sich bei
verschiedensten Rohren anwenden läßt und durch leichte Verlegung auszeichnet.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Körper aus einem
Abschnitt einer heterogenen Mehrschichtbahn besteht, umfassend eine flexible, an
der Rohrwand anlegbare Basisschicht, welche - zumindest in Rohrwölbungsrichtung
- in Abstands lücken zueinander angeordnete Dämmstoff-Inseln trägt, die gemäß dem
Wölbungsmaß des Rohrquerschnittes radial auseinanderfächerbar sind und durch eine
außenflächig aufkaschierte, undurchlässige Außenhaut miteinander verbunden sind,
wobei - in gestreckter Ausgangslage der Mehrschichtbahn - die Außenhaut im Abstandsbereich
zwischen den Dämmstoff-Inseln eine Überschuß länge aufweist und dort unverbunden
in freier Faltenform verläuft. Im einfachsten Fall bestehen die Dämmstoff-Inseln
aus Streifen, die in Richtung der Rohrmantellinien angeordnet sind.
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DAmit ist, bezogen auf den Dämmstoffaufwand, ein besonders gut isolierender
Körper erreicht, weil im Gebrauchszustand die sich
auseinanderfächernden
Dämmstoff-Inseln zusätzlich Hohlräume schaffen, die innenseitig durch die Basisschicht
und außenseitig durch die Außenhaut jeweils in sich abgeschlossen sind und dadurch
ein zusätzliches Hemmnis für den unerwünschten Wärmedurchlaß bilden. Das Auseinanderfächern
der Dämmstoff-Inseln sorgt trotz der beachtlichen wärmeisolierenden Dicke des Körpers
für eine besonders flexible, leichte Verlegung. Für die Wölbung des Isolationskörpers
um das Rohr ist dabei lediglich die Basisschicht bestimmend, denn die Außenhaut
ist durch ihre Faltenform im Abstandsbereich sehr leicht deformierbar. Zugleich
bildet aber die Außenhaut eine für Wasser und Luft undurchlässige Schicht, die von
vorneherein am Körper vorgesehen ist und nach der Verlegung eine glatte Außenfläche
um das Rohr schafft. Im Bereich der Stoßfugen des verlegten Bahnabschnittes läßt
sich die Außenhaut verkleben oder, sofern sie aus verschweißbarem Werkstoff besteht,
zusammenschweißen, wodurch eine in sich geschlossene Außenschicht entsteht. Das
zusätzliche Aufbringen von üblichen Außenschichten um die Rohrisolation kann grundsätzlich
wegfallen.
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Entsprechend dem gewünschten Rohrquerschnitt wird von der heterogenen
Mehrschichtbahn ein entsprechend bemessener Streifen abgeschnitten. Man kann also
eine einzige Bahn für Rohre verschiedenster Dimensionen verwenden, wodurch eine
sehr raumsparende, einfache Lagerhaltung möglich ist. Die Bahnen können in Rollenform
bequem und platzsparend transportiert werden. Im Benutzungsfall legt sich die Bahn,
entsprechend dem Rohrradius, in beliebiger Krümmung an die Außenfläche des Rohres
an. Die Überschußlänge der Außenhaut in den Abstandsbereichen ist dabei ausreichend
groß bemessen, um auch bei stärkster Krümmung bei klein dimensionierten Rohren aus
ihrer Faltenform sich strecken zu können. Doch selbst dann ist noch die Außenhaut
stärker beanspruchbar, wenn man hierfür einen für übliche Folien dehnungsfähigen
Werkstoff verwendet. Bei Rohren größeren Durchmessers gehen die Falten
der
Überschußlänge der Außenhaut ganz oder teilweise auf. Es ist sehr vorteilhaft für
die Verarbeitung und Herstellung, die Falten dieser Überschuß länge der Außenhaut
in den Abstandslücken zwischen den Dämmstoff-Inseln einzuschieben.
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Die Basisschicht wird zweckmäßigerweise auf ihrer der Rohrwand zugekehrten
Fläche mit einer Klebeschicht, insbesondere Selbstklebeschicht versehen, die das
Verlegen sehr erleichtert. Auf dieser Flächenseite könnten auch noch korrosionshemmende
Substanzen vorgesehen sein, die sich günstig auf die Lebensdauer der Rohre auswirken.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung sind aus den Ansprüchen und der nachfolgenden
Beschreibung ersichtlich.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung in drei Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer in gestreckter
Ausgangslage befindlichen Mehrschichtbahn nach der Erfindung, Fig. 2 die Querschnittansicht
durch einen um ein Rohr verlegten Abschnitt dieser Bahn, Fig. 3 und 4 die entsprechend
Fig. 1 und 2 dargestellte perspektivische Ansicht bzw. Querschnittansicht durch
eine Mehrschichtbahn abweichender Gestalt, Fig. 5 die Draufsicht auf ein Teilstück
einer weiteren Ausführungsform der Bahn, deren Außenhaut teilweise entfernt wurde
und Fig. 6 in perspektivischer Ansicht die Gebrauchslage der um ein Rohr verlegten
Bahn von Fig. 5.
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In Fig. 1 und 2 ist eine Bahn 10 verwendet, die als Basisschicht 11
einen mit Phenolharzen verfestigten Fließstoff auf Basis eines Acrylfasergutes aufweist,
dessen Faseraufbau z.B. 1000 g/m2RG100 beträgt. Diese Basisschicht 11 trägt eine
dicke Dämmschicht 12, die im vorliegenden Fall ebenfalls aus einem Acrylfasergut
von 500 g/m2 gebildet ist. Diese Dämmschicht ist aber nicht einheitlich, sondern
in Streifen 13 durchgeschnitten, so daß im vorliegenden Fall, entsprechend der Schnittführung,
dazwischen sehr schmale Abstandslücken 14 entstehen. Wegen der vertikalen Schnittführung
in der Dämmschicht 12 weisen die Streifen 13 im vorliegenden Fall rechteckigen Querschnitt
auf. Die Streifen 13 erstrecken sich über die Gesamtbreite der Bahn 10.
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Lediglich an den Oberflächen der Streifen 13 ist, durch die verdickt
dargestellten Klebestellen 15 markiert, eine Außenhaut 16 aufkaschiert, die im vorliegenden
Fall aus einer Polyäthylenfolie von etwa 60 g/m2 gebildet ist. Die Außenhaut 16
ist aber nicht im gestreckten Ausgangszustand der Bahn, gemäß Fig. 1, gestreckt
durchlaufend angeordnet, sondern weist im Bereich der Abstandslücken 14 überschüssige
Längen 17 auf. Diese Überschußlängen 17 sind in dieser Ausgangslaae in Faltenform
18 zwischen die Dämmstoff-Streifen 13 in die Abstandslücken 14 eingeschoben, so
daß bereits im Ruhezustand eine ebene Außenfläche vorliegt. Die Außenhaut ist in
jedem Fall wasserdicht. Vorteilhaft ist aber bei Isolationen von Rohren im chemischen
Apparatebau eine Widerstandsfähigkeit gegen Säuren und Laugen gegeben. In jedem
Fall ist aber auch die Außenhaut luftundurchlässig, um wäremabführende Konvektionsströmungen
am Rohr auszuschließen. Damit die Faltenform 18 stabil ist, kann die Überschußlänge
17 im Bereich des in Fig. 1 markierten Faltenscheitels 19 eine Vorknickung aufweisen,
welche die eingeschobene Lage der Falte sichert.
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Entsprechende Vorknickungen können auch im Fußbereich der Falten
an
ihrer Eckstelle neben den Klebungen 15 an der Außenfläche der Streifen 13 vorliegen.
In jedem Fall ist die Falte 18 mit ihren Faltenschenkeln unverbunden mit den beiden
gegeneinandergekehrten Flächen benachbarter DämmschichtStreifen 13. Die Falte ist
hier frei.
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Im Gebrauchsfall, der in Fig. 2 gezeigt ist, fächern die Dämmschicht-Streifen
13 entsprechend dem Durchmesser des Rohres 20 aus, wenn ein Abschnitt dieser Bahn
10 entsprechend dem Umfang des Rohres 20 abgeschnitten und um die Außenfläche 21
des Rohres mit der Basisschicht 11 herumgelegt wird. Vorteilhaft ist dabei die der
Rohrfläche 21 zugekehrte Innenseite der Basisschicht 11 mit einem Selbstkleber 22
versehen, der auch korrosionshemmende Substanzen für die Rohrwand enthalten kann.
Gemäß der Auseinanderfächerung der Streifen 13 im Verlegungszustand öffnen sich
die Falten 18 und es kommt zu einer sich entsprechend der Krümmung ausbildenden
Streckung dieser Überschußlängen 17, die in Fig. 2 nahezu voll ausgenutzt sind.
Diese Streckung berücksichtigt den Umfangszuwachs zwischen der Basisschicht 11 und
der Außenhaut 16, was ersichtlicherweise von der Radialhöhe der dazwischenliegenden
Dämmschicht-Streifen 13 abhängt. Der Umfangszuwachs ist dieser Höhe der Streifen
proportional. Entsprechend der Anzahl der vom Rohrdurchmesser geforderten Anzahl
solcher Streifen 13 zur Verkleidung des Rohrumfangs, haben die jeweils dazwischenliegenden
Falten 18 nur einen entsprechenden Anteil an dem Umfangszuwachs im Bereich der Außenhaut
16 zu liefern.
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Bei großem Rohrquerschnitt braucht jede der Falte 18 nur ein kleines
Teilstück ihrer Überschußlänge freizugeben; die Rest-.
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länge bleibt in Faltenform in den Zwischenabständen verborgen.
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Bei dieser Auseinanderfächerung der Streifen 13 im Gebrauchsfall entstehen
luftgefüllte Zwischenräume 23, die allseitig abgeschlossen sind und isolationsfördernd
wirksam werden. Diese abgeschlossenen
Zwischenräume 23 sind um
so größer, je kleiner der Rohrquerschnitt ist. Zur Umkleidung eines Rohres 20 braucht
lediglich ein dem Rohrumfang an seiner Außenfläche 21 entsprechender Abschnitt der
Bahn abgetrennt zu werden. Die Stoßflächen an der Fuge können miteinander verklebt
werden, wozu sich im Bereich der Außenhaut 16, wie in Fig. 2 angedeutet, eine Schweißstelle
24 des verschweißbaren Werkstoffes anbietet. Im vorliegenden Fall wird der abgetrennte
Abschnitt in Form eines Mantels um das Rohr 20 herumgelegt. Dabei kommt es auch
an den Stirnenden dieser Abschnitte zu Berührungen, wo ebenfalls solche Klebe- oder
Schweißverbindungen vorgesehen werden können.
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Das Ausführungsbeispiel von Fig. 3 und 5 zeigt eine Bahn 10', die
weitgehend in ähnlicher Weise aufgebaut ist, wie im vorausgehenden Ausführungsbeispiel,
weshalb zur Bezeichnung gleicher Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet sind,
aber zur Unterscheidung davon mit einem Strich (') versehen sind. Insoweit gilt
die bisherige Beschreibung. Ein wesentlicher Unterschied besteht lediglich darin,
daß im Herstellungsverfahren die Trennschnitte 25 in der Dämmstoff-Schicht 12' nicht
bis zur Bodenfläche hindurchgeführt sind, sondern in einem Höhenabstand 27 enden.
Diese Höhenzone 27 der Dämmschicht 12' bildet dann zugleich die vorerwähnte Basisschicht,
welche an der Rohraußenfläche zur Anlage gebracht ist. Dieser Höhenabstand 27 kann
etwa 3 mm betragen.
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Es können hier die gleichen Werkstoffe wie im ersten Ausführungsbeispiel
benutzt werden, wobei für die Aämmschicht 12' ein Filz mit 1000 g/m2 aus Acrylfasergut
mit Phenolharz als Bindemittel verwendbar ist.
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Die Herstellungsweise diser Bahnen 10, 10' ergibt sich von selbst
aus den Diagonalansichten in Fig. 1 und 3. Die dazu erforderlichen Arbeitsgänge
lassen sich vollautomatisch ausführen. Statt in Rollenform könnte die Bahn auch
in Form von vorkonfektionierten Platten wirtschaftlich gelagert und transportiert
werden. Die
Querschnittsform der Streifen könnte auch anders ausgebildet
sein, z.B. wechselweise trapezförmig. Dadurch erhalten die bei der Auseinanderfächerung
im Gebrauchszustand entstehenden ZwiscHenräume 23, 23' entsprechend andere Formen,
die auch labyrinthartig verschränkt ausgebildet sein können, was die Konvektionsströmung
innerhalb dieser Räume zusätzlich erschwert und damit den Isolationswert erhöht.
Es wäre auch möglich, die Streifen 13, 13' in anderen Längsformen, als in Streifen
auszubilden, z.B. in Form von Rauten. In diesem Fall verlaufen die Abstandslücken
nicht nur parallel zur Rohrachse sondern auch quer dazu. Solche Formgebungen empfehlen
sich, wenn es um das Isolieren von Kniestücken von Rohren geht, wo auch eine Krümmung
des Rohrverlaufes in axialer Richtung gegeben ist.
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Hierbei ergeben sich Längsabstände. in der Anordnungxder Dämmstoff-Inseln
, die auch in axialer Richtung faltbare Überschußlängen 17 der sie abdeckenden Außenhaut
16, 16' aufweisen. Solche Dämmschicht-Inseln könnten auch in Karoform angeordnet
sein. Die Abstandslücken 14 brauchen nicht nur durch einfache Einschnitte in einer
einheitlichen Dämmstoff-Schicht 12, 12' entstehen, sondern könnten auch durch Abstandsanordnung
vorgefertigter Dämmstoffelemente auf einem Träger erzeugt sein.
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Während die mantelförmige Umkleidung der Rohre mit den Bahnen 10,
10' der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele vornehmlich bei geraden Rohrverläufen
angewendet wird, empfiehlt es sich, für Kniestücke von Rohren die aus Fig. 5 und
6 ersichtliche Bahn 30 zu verwenden. Hier ist auf einem distanzhaltenden Fließstoffstreifen
31 als Träger eine Schar von Diagonalstreifen 32 angeordnet, zwischen denen Abstände
33 liegen. Die Diagonalstreifen 32 bestehen auch hier aus einem Filz, der außenseitig
in der bereits beschriebenen Weise mit einer, die Außenschicht bildenden Folie 34
oberflächig kaschiert ist. Ein Unterschied
besteht in der Verlegungsart
gegenüber den vorausgehenden Ausführungsbeispielen, weil die Bahn 30 in Wendelform,
wie Fig.6 verdeutlicht, um das zu schützende Rohr 35 herumgelegt wird.
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Der Winkel 36 des Diagonalverlaufes, wie er in Fig. 5 angedeutet ist,
ist dabei so gewählt, daß entsprechend dem aus Fig.6 erkennbaren Steigungswinkel
37 der gewundenen Legung der Bahn 30 die Diagonalstreifen 32 annähernd achsparallel
zum Rohr verlaufen. Dadurch wird die Verlegung leicht ausführbar, trotz der beachtlichen
Stärke der Bahn 30. Auch im vorliegenden Falle gelten die im Zusammenhang mit den
vorerwähnten Ausführungsbeispielen erwähnten Varianten.