DE3105406A1

DE3105406A1 - Konische selbstdichtende kernrohrmuffenverbindung und zentriereinrichtung fuer doppelrohre (doppelrohrsysteme)

Info

Publication number: DE3105406A1
Application number: DE19813105406
Authority: DE
Inventors: Hergen 3100 Celle Sandl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-14
Filing date: 1981-02-14
Publication date: 1982-09-02

Description

Beschreibung der Erfindung
Titel: Konische selbstdichtende Kernrohrmuffenverbindung und Zentriereinrichtung für Doppelrohre (Doppelrohrsysteme).
Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft eine konische selbstdichtende Kernroh rrnuffe mit einer Zentriereinrichtung für Doppelrohre und den zur Verbindung notwendigen Doppelrohrform- und Verbindungsstücken und iRohrteilen. Insbesondere geeignet zum Einsatz als Zweirohrsystem in der Heizungstechnik oder als Begleitheizung in der Verfahrenstechnik.
Zweck: In der Heizungstechnik werden Zweirohrsysteme benötigt, die den Medientransport (z. B. Wasser) vom Erzeuger (z. B. Heizkessel) zum Verbraucher (z. B. Heizflächen) und zurück zum Erzeuger, sicherstellen. In der Verfahrenstechnik benötigt man Doppelrohrsysteme z. B.
als Begleitheizung, die das zu transportierende Medium fließfähig erhält, sodaß das Medium durch die Rohrleitungen einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann.
Stand der Technik: Es ist bekannt, das in der Heizungstechnik überwiegend das %weirohrsystem eingesetzt wird, um ein Medium weitgehenst verlustlos, mengenmäßig abgestimmt und sicher an die Verbraucher zu verteilen (Vorlauf), dann dort zu sammeln und der Aufbereitung wieder zurückzuführen (Rücklauf). In der Verfahrenstechnik setzt man bekannterweise Doppelrohre z. B. als Begleitheizung ein.
Kritik des Standes der Technik: das t>ekaiiite zweigrohr in der Heizungstechnik wird bisher, als örtlich von einander getrennte Rohrleitungen ausgeführt.
Der Aufwand an Montagezeit dieser Rohrleitungen ist entsprechend hoch. Gleiches gilt für die Anzahl der notwendigen Rohrhalterungen und Befestigungen, sowie derem Form- und Verbindungsstücke.
Der Platzbedarf der beiden Rohrleitungen ist groß Die Strahlungsfläche, resultierend aus den beiden Gesamtoberflächen der beiden Rohrleitungen, führt zu -großen unerwünschten Abstrahlungsverlusten (z. B. Wärmeverlusten), die, mit einem zusätzlichen erheblichen Aufwand an Isoliermaßnahmen vermindert werden müssen.
Abzweigungen auf gleicher Ebene erfordern einen erheblichen Mehraufwand und führen zu neuen Problemen, als Folge dieser Maßnahmen (Luft- oder Wassersäcke, Übersprünge etc.), die dann wiederum mit einem zusätzlichen techn. Aufwand und entsprechenden Kosten beseitigt werden müssen.
Doppelrohre in der Verfahrenstechnik werden, soweit. bekannt, mit ungewöhnlich hohem Aufwand verbunden, da eine lecksichere, rnontagefreundliche Verbindung bisher nicht bekannt ist.
Aufgabe: Die Erfindung hat die Aufgabe. den großen Aufwand der Zweirohrmontage wesentlich zu vermindern bzw. auszuschließen. Die unbestrittenen Vorteile des Zweirohrsystems sollen erhalten werden. Die Montage von Zweirohr- und Doppelrohrsystemen soll wesentlich vereinfacht werden.
Lösting: Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß man das Zweirohrsystem durch Doppelrohre ersetzt, die durch konische selbstdichtende Kcrllrohrmuffenverbindungen mit Zentriereinrichtung zusammengesetzt werden. . Die sei bstdichtende Wirkung, wird dadurch erzielt, t, <In ß ilail das zylin(lris(:ll(3 Kernrohr in die konische Muffe eintreibt.
Die dabei auftretenden Preßkräfte, in Verbindung mit der Materialrauhigkeit und der auftretenden Verformung, -übernehmen die Abdichtung des Kernrohres.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung: Um jede bekannte Verbindungsart, wie Schweiß-Flansch-Löt-Schraub-Verschraubung, ausführen zu können, wird die Erfindung soweit ausgestaltet, daß man das Kern- und das Mantelrohr mittels verschiebbarer Zentrierringe zusammenfügt. Dadurch wird ein Trennen des Doppelrohres an allen Stollen möglich sind das Kernrohr bleibt axial beweglich.
die konische Kernrohrmuffe kann als Einzelstück leicht gefertigt werden. In Doppelrohrform- und Verbindungsstücken wird sie test eingearbeitet. Die konische Kernrohrmuffe kann bei Kaltverbindung (Flansch- Schraub- oder Verschraubverbindung) des Mantelrohrelrohres, mit zusätzlicher Quetschdichtung am Tiefen/Mittenanschlag versehen werden.
Die konische Kernrohrmuffe hat in weiterer Ausgestaltung einell Mitten/Tiefenanschlag. Das Kernrohr wird, da axial beweglich, soweit es nicht durch Schraubverbindung zwangsläufig geschieht, rnittels Spezialwerkzeug in die Kernrohrmuffe bis zum Mitten/Tiefenanschlag eingetrieben Die Ausgestaltung der Doppelrohrform- und Verbindungsstücke wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß man die konische Kernrohrmuffe mit Tiefenanschlag und mit fester Zentriereinrichtung fertigt.
Soweit erforderlich kann das Kernrohr mit eíner zusätzlichen Isolierschicht ausgestattet werden, die einen Wärmeübergang verschlechtert.
Die Doppelrohre können aus handelsüblichen oder sondergefertigten, medienbeständigen Materialien gefertigt werden.
Die Wandung des Kernrohres kann mit wesentlich geringeren Wandstärken, als das Mantelrohr gefertigt werden, da es je iiacli Einsatz, nur noch dem Differenzdruck des Zwangsumlaufes standhalten muß.
Erzielbare Vorteile: Die mit der Erfindung verbundenen Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß bei Einsatz von Doppelrohren, mit den dazu passenden Doppelform- und Verbindungsstücken, anstatt eines Zweirohrsystems, der Montageaufwand ca. 50% geringer ist.
Der Aufwand für Aufhängungen und Befestigungen sowie Wand und Deckendurchbrüchen vermindert sich ebenfalls um fast 50°c.
Urit den gleichen Satz wird die Lagerhaltung vermindert und vereinfach.
Der Bauumbedarf eines Doppelrohrohrsystems, verringert sich gegenüber dem %weirohrsystem. um ca. 30%.
Die Bohroberfläche und damit die Abstrahlungsfläche ist ebenfalls ca. 30% geninger, als die Gesamtoberfläche eines gleichwertigen Zweirohrsystems.
I)a die Wandlung des Kernrohres wesentlich schwächer ausgeführt werden kann, erzielt man eine erheb liche Materialersparnis.
Anschlüße, auch nachträglich einzubauende, bedürfen eines wesentlich geringgeren Aufwandes, als im herkömmlichen Zweirohrsystem.
An allen Verbindungsstellen von Rohrstößen, ebenso wie an Formiiiid Verbindungsstücken, vermindert sich der Zeit- und Materialeinsatz, ort ca. 50%.
Durch gezielten Wärmeaustausch zwischen Vor- und Rücklauf, kann maii den unerwünschten "Kälteschock" in direkt befeuerten Wärmeerzeugern vermindern/ausschließen. D peraluranhebungseinrichtungen erübrigen sich.
Unerwünschte %irkulationen, innerhalb eines Wärmekreislaufes, wäh-@end der Betriebspausen, werden durch Temperaturausgleich, zwisehen Vor- und Rücklauf verhindert. Auf Zirkulationssperren kann daher ebentalls verzichtet werden Alle Vorteile des Zweirohrsystems bleiben erhalten.
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles: Fig. 1 zeigt das Schaltschema eines geschlossenen Kreislaufes.
I)ie darin eingetragenen Ziffern (2 - 5,c - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11 - 12 - 13), kennzeichnen die folgenden Detailzeichnungen der verschiedenen Doppelform- und Verbindungsstückmöglichkeiten innerhalb eines Doppelrohrsystems. Weitere nicht dargestellte Verbindungen sind möglich.
Auf notwendige Armaturen und Geräte (wie Pumpen und Ventile usw.) wurde in der Zeichnung verzichtet.
Ziff. (1.1) stellt eill Aufbereitungsaggregat (z. B. Heizkessel) dar. Ziff. (1.21) zeigt einen Verbraucher (z. B.
Heizkörper) mit eitlseitigem Spezialdop'pelrohranschluß.
Ziff. (1.22) zeigt einen Verbraucher mit einseitigem Zweirohranschluß. Ziff. (1.23) stellt einen Verbraucher mit wechselseitigem Zweirohranschluß dar.
Fig. 2 zeigt einen Doppelrohrabschnitt, bestehend aus: Dem Kernrohr Ziff. (2.1) und dem Mantelrohr Ziff. (2.2).
Auf dem Kernrohr sind zwei, der uliter Fig. 3 dargestellten Zentrierringe gezeichnct. die axial beweglich montiert sind.
Fig. 2,b Der Schnitt (A - B) zeigt die Kermoliifläche (F1). die mindestens gleich der freich Mantelrohrlläche (F2) bemessen sein muß.
Fig. 3 zeigt eine mögliche Ausführung der Kernrohrzentrierung-und -halterung. Dieser Zentrierring hat als wesentliche Teile: Den Überschiebring Ziff. (3.1) mit mindestens drei Zentrierstegen Ziff. (3.2) Die folgenden zeichnerischen Darstellungen der Doppelrohrfittinge sind mit vier Stegen die mit zur Ziff. (3.3) bezeichnel sind, dargestellt.
Fig. 4 zeigt das Spezialwcrkzeug zum Auftreiben des Kerniohres und/oder des Mantelrohres in die kcrnrohrmuffe. Gleichzeitig dient dieses Werkzeug zur Kalibrierung der zii verbindenden Rohre.
Das Werkzeug besteht im wesentlichen aus einem Vollmaterial, in das axial, zwei konische Bingnuten Ziff. (4.2) eingearbeitet sind und als weitere Teile die Fläche itiff.
(4.1) und den Nutanschlag Ziff. (4.4) aufweist, Die Ringnuten müssen dabei tiefer sein, als (lie, Eintreih länge = Mitten/Tiefenanschlag, der Kernrohrmuffe, Der Eintreibvorgang wird wie folgt beschrieben: Ein Doppelrohr soll bei "E" schon fest monlieil. sein kann sich also zu dieser Seite nicht mehr bewegen.
Somil ist weden das bündig getrennte Kern- noch das Mantelrohr, in Längsrichtung bewglich. Die Einzel-Kernrohrmuffe Ziff. (5) mit den konischen Innenflächen und dem Mitten/Tiefenanschlag Ziff. (5.2), wird soweit wie möglich, auf das Kernrohr aufgesteckt. Desgleichen wird auf der anderen Seite der Kernrohrmuffe verfahren, indem man das Kernrohr Ziff. (2.1) des Doppelrohres in die Kernrohrmuffe einsteckt s. Fig. 4,a. Auf das noch freie Ende des Doppelrohres wird nun das Werkzeug Ziff.
(4) bis zum Nutanschlag Ziff. (4.4) aufgesetzt. Durch Krafteinwirkung (z. B. Hammerschläge) auf die Fläche zifl. (4.1) wird das I)opl)elrotir in Richtung Ziff. (4.3) bewegt, t)is das Kernrohr Ziff. (2.1) an den Mitten/Tiefenanschlag Ziff. (5.2) stößt. Das Kernrohr ist durch diesen Eintreibvorgang lecksicher verbunden. Der noch verbleibende Spalt, zwischen den Mantelrohrteilen kann dann verschweißt werden s. Fig. 7. Nach Montage der i3oppelrohrleitungsend- oder Abzweigsstücke ist das Kernrohr so fest eingespannt, daß es sich nicht mehr aus seiner eingespannten Lage lösen und undicht werden kaiiii Durch Einsatz des Werkzeuges Ziff. (4), wurde im Zuge dieses Arbeitsganges, gleichzeitig eine Kalibrierung des noch freien Dof)pel roh rendes vorgenommen.
Fig. 5,b zeigt eine Einzel-Kernrohrmuffe Ziff. (5) und eine Doppeliohrmuffe Ziff. (6). Letztere bestcht aus den Teilen: Kernrohrmuffe Ziff. (5.4), vier Verbindungsstegen Ziff.
(3.3) und der Mantelrohrmuffe Ziff. (6.1), hier als Lötmuffe dargestellt.
Alle vor beschriebenen Teile sind zu einer Einheit vereizeigt.
Bei Gewinde- Flaiisch- oder Verschraubungsverbindungen wird das Kernrohr erst . nach Herstellung der Mantelrohrverbindung bis zum Mitten/Tiefen anschlag Ziff. (5.2) eingetrieben.
Fig. 6 zeigt ein Hosenstück, daß am Antang oder Ende eines Doppelrohrsystems zum Einsatz gelangen kann. Die Zeichnung zeigt hier die Möglichkeit einer Lötmuffenverbindung Ziff. (6.1) in Kombination zu den Gewindemuffen Ziff. (7.1) Fig. 7 stellt eine fertige Stumpf-Schweiß-Muffen- Verbindung dar (Beschreibung unter Fig. 4).
Fig. 8 zeigt ein Doppelrohr - T - Stück mit glatter Außenwan dung und allseitig gleichen Abgängen. Möglich sind a ein- oder zweiseitig reduzicrte Abgäuge.
Fig. 9 zeigt Doppelrohr - Beduzier - Strick.
Fig. 10 zeigt die Flanschverbindung eines Doppelrohres. Illit einem Doppelrohr - Bogen - Formstück. Die festen Zentrierstege Ziff. (3.3), die gleichzeitig a.ls Tiefenanschlag dienen, erlauben es, die Einzel - Kernrohrmuffe Ziff. (5) durch nachträgliches Auftreiben des Kernrohres, vom fre en Ende her, das Kernrohr Ziff. (2.1), bis zum Auschlag einzupressen und dicht zu verbinden.
In der Zeichung sind außerdem noch ein Gewindeflansch Ziff. (10.1) und ein Vorscheißflansch Ziff. (10.2) und die notwendigen Dichtungen Ziff. (10.3) entlialten.
Fig. 11 stellt ein Doppelrohr - T - Stück für. Zweitohranschluß dar.
Fig. 12 Zeigt ein Doppel - Bogen - Stück mit Gewindeanschluß Ziff. (7.1).
Fig. 13 zeigt eine weitere mögliche Ausführung ei ii<s i)<)I>1><'.! drohr - T - Stückes für Zweirohranschluß und ieduzieilen Abgängen.

Claims

Patentansprüche Muffe zur Verbindung von Kernrohres in Doppelrohren/Doppelrohrsystemen, insbesondere zum Einsatz in der Heizungs-Sanitär-Kälte-und Verfahrenstechnik, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe eine selbstdichtende konische Innenfläche und einen Tiefenanschlag hat.
2. Zentriereinrichtung für Mittenfixierung der Kernrohre in Doppelr6hren/Doppeirohrsyste.rnen, insbesondere zum Einsatz in der Heizungs-Sanitär-Kälte- und Verfahrenstechnik, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriervorrichtung mindestens drei Stege hat.
3. Muffe nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe sowohl als Einzelstück gefertigt' sein kann, als auch in Doppelrohrform- und Verbindungsstücken eingearbeitet sein kann.
4. Zentriereinrichtung nach Anspruch 2., ticicluich gtßkennzeicllllet, daß die Zentriereinrichtung als Einzelteil gefertigt sein kann, als auch in Doppelrohrform- und Verbindungsstücken eingearbeitet sein kann.