DE3300443A1

DE3300443A1 - Ausgeschaeumte halbschalen mit fester aussenwand zur rohrisolierung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3300443A1
Application number: DE19833300443
Authority: DE
Inventors: Egon Dipl.-Ing. Fehse; Horst Dipl.-Ing. Mischnick; Eckhard 4047 Dormagen Sabas
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1983-01-08
Filing date: 1983-01-08
Publication date: 1984-07-19

Description

Ausgeschäumte Halbschalen mit fester Außenwand zur Rohr-
isolierung und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung richtet sich auf eine Rohrisolierung, zusammengesetzt aus in Rohrrichtung geschnittener Schaumsegmente, die durch Befestigungselemente zusammengehalten werden, ein Verfahren zur Herstellung einer geschäumten Rohrisolierung in Form von Halbschalen und deren Verwendung.
Bei Rohrleitungen, die von Fluiden durchströmt werden, deren Temperatur höher oder niedriger als die umgebende Luft ist, wird zur Isolierung neben mineralischen Isolierstoffen, wie Glas- oder Steinwolle, auch Schaum, z.B. auf Basis Polyurethan (PU), eingesetzt. Glas- und Steinwolle sind mit hand- bzw. maschinengefertigten Blechumhüllungen umgeben, deren Längsseiten oder Stoßkanten miteinander verschraubt werden. Bei Schaum sind Halbschalen üblich, die mit Klammern und Bändern gehaltert werden. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Isolierung einfach entfernbar ist, wenn Anderungen oder Reparaturen am Rohr durchzuführen sind.
Die Herstellung von geschäumten Halbschalen erfolgt nicht an der Baustelle; sie ist praktisch nur in Werkstätten möglich. Es werden Formen aus Holz, Kunststoff oder Aluminium benötigt, die jeweils aus einem Kasten- und Deckelteil bestehen (US 4 181 287). Die Form ist zwar wiederholt verwendbar, jedoch ist sie in einer Fließferthgung infolge der Aushärtezeit des Schaums von 15 bis 20 Minuten um diese Zeit für die Neufüllung blockiert, was eine größere Zahl von Formen erfordert, um die Taktzeit so gering wie möglich zu halten. Hieraus resultieren hohe Formkosten durch Amortisation und Pflege.
In der DE-OS 2 851 567 ist eine Bandanlage zur kontinuierlichen Herstellung einer Rohrisolierhülle aus Schaumstoff mit einem Außenmantel aus einer Metallfolie beschrieben, wobei die Rohrisolierhülle zunächst in Form von zwei nebeneinanderliegender, durch den Außenmantel miteinander verbundener Halbschalen hergestellt wird. Bei diesem Verfahren ist kein gesonderter mitlaufender Formkanal erforderlich. Die Innenkontur wird nachträglich hineingefräst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kosten für eine Rohrleitungsisolierung zu senken, insbesondere ein Isoliersystem zu entwickeln, das wirtschaftlich in der Werkstatt vorgefertigt werden kann und gute Gebrauchseigenschaften aufweist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Schaumsegment an der Außenseite mit einem Werkstoff mit einer Wanddicke über 0,5 mm ummantelt ist. Das Herstellungs- verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in ein Rohrstück, dessen Wand zur Außenhülle der Isolierung wird, ein Kern, der dem für das zu isolierende Rohr freizuhaltenden Innenraum nahekommt, zentriert eingeführt wird, das Rohrstück in bekannter Weise ausgeschäumt, der Kern nach dem Aushärten des Schaums entfernt und das ausgeschäumte Rohrstück in Längsrichtung in zwei oder mehr Teile zerlegt wird.
Bei dieser Art von Rohrisolierung wird die große Anzahl teurer Formen vermieden und durch die ~Dickblechummantelung" wird im Gegensatz zu dünnen Folien die Brand- und Beschädigungssicherheit der Isolierung (z.B. Brandklasse B 1) wesentlich erhöht. Die Isolierung kann belastet (z.B. betreten) werden.
In der Regel muß die innere Mantelfläche des Blechrohrstücks vor dem Ausschäumen mit einem Haftmittel besprüht werden, damit sich der Blechmantel beim Aufsägen des ausgeschäumten Rohres in Längsrichtung infolge seiner unvermeidlich frei werdenden Walzspannungen nicht vom Schaumstoffkern abhebt. Ei#n# geeignetes Haftmittel ist beispielsweise Baydur Bei Temperaturen zwischen -250C und 1300C der imozu isolierenden Rohr vorhandenen Medien liegt die Isolierhalbschale mit ihrer Schaumfläche direkt am Rohr an. Bei höheren Temperaturen schützt eine röhrenförmige Steinwollmatte zwischen dem zu isolierenden Rohr und der Schaumhalbschale den Schaum vor Alterung. Bei der hierfür notwendigen Halbschalenart muß der Kern- durchmesser beim Ausschäumen entsprechend größer gewählt werden. Es ist auch möglich, solche Isolierungen integral herzustellen, wenn vor dem Ausschäumen um den Kern im Rohrstück entsprechende Mineralfasermatten gelegt werden. Eine solche Verbundisolierung von Steinwolle und Schaum ist für Temperaturen größer 1300C geeignet.
Es ist von besonderem Vorteil, daß sich mit diesem System jedes Rohrleitungssystem, sei es gerade, gekrümmt, reduziert oder mit Abgängen versehen, aus geraden Rohrstücken isolieren läßt; gegebenenfalls ist die Innenkontur nachzuarbeiten. In der Regel kommt man mit einer kleinen Anzahl verschiedener Durchmesser der auszuschäumenden Rohrstücke aus, das Rohstück ist in den allermeisten Fällen zylindrisch. Grundsäztlich können auf diese Weise auch nicht gerade Halbschalen hergestellt werden. Beispielsweise kann anstelle des geraden Rohrstückes ein Rohrbogen verwendet werden, in dem ein entsprechend gekrümmter Kern eingefahren wird. So lassen sich Integralhalbschalen von Krümmern herstellen, die nicht notwendigerweise nur auf 900C beschränkt sind.
Eine Rohrisolierung mit einer stabilen Wand aus Metall oder Kunststoff ist natürlich teurer als eine mit einer Außenhaut aus einer Metallfolie bzw. als ungeschützte geschäumte Elemente. Dem höheren Preis stehen jedoch Herstellungsvorteile und bessere Gebrauchseigenschaften gegenüber, so daß eine Rohrleitungsisolierung mit den erfindungsgemäßen Halbschalen meist wirtschaftlicher sein wird. Für die Fertigung sind keine aufwendigen Bandanlagen und keine separaten Formen erforderlich. Lediglich werden für beide Seiten des auszuschäumenden Rohrstücks angepaßte Aufsatzdichtflansche benötigt, die dem Druck beim Ausschäumen standzuhalten haben, sowie ein der zu isolierende Leitung entsprechender Kern. Die Zeit für das Aushärten des Schaumes im Rohr spielt somit für die Fertigung praktisch keine Rolle. Hinsichtlich der Größe der Rohrstücke sind die beim Schäumen allgemein bekannten Bedingungen zu beachten, jedoch ist die Flexibilität sehr groß, und es sind keine ernsthaften Eingrenzungen hinsichlich der Geometrie ersichtlich.
Erfindungsgemäße Rohrisolierungen, ihre Verwendung und ihre Herstellung sind in der Zeichnung dargestellt und beispielhaft erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Ausschäumen eines Rohrstücks mit einem Kern; Fig. 2 ausgeschäumtes Rohr nach Entfernung des Kerns; Fig. 3 Halbschale; Fig. 4 T-Abzweigung; Fig. 5 90°-Bogen; Fig. 6 Schnittfolge auf Bandsägeautomat für 900-Bogen nach Fig. 5; Fig. 7 Winkelabzweigung; Fig. 8 Schnittfolge auf Bandsägeautomat für eine Winkelabzweigung nach Fig. 7; Fig. 9 Flanschkappe; Fig. 10 Reduzierung; Fig. 11 Montage einer Isolierung; Fig. 12 Verbundisolation; Fig. 13 Beispiel einer mit geschäumten Blechhalbschalen aus zylindrischen Rohrstücken isolierten Rohrisometrie.
In Fig. 1 ist das auszuschäumende zylindrische Rohrstück 1 ein Wickelfalzrohr aus verzinktem Blech gezeigt. Es wird beidseitig von den Flanschen 2,3 abgedeckt, die durch den Kern 4 an das Rohrstück 1 gepreßt werden.
Der Durchmesser des Kerns 4 stimmt in etwa mit dem Durchmesser des zu isolierenden Rohres überein. Der Kern 4 ist mit einem Trennmittel (Wachs) beschichtet. Uber den Einfüllstutzen 5 wird ein Polyurethangemisch maschinell eingegeben; der Stutzen 6 ermöglicht die Entlüftung.
Das ausgeschäumte Rohr nach Entfernung des Kerns und der Flansche ist in Fig. 2 dargestellt. Das Rohrstück 7 ist bis auf den Kern 9 vollständig mit Schaum 8 ausgefüllt.
Ublicherweise werden durch einen Schmelzbandsägeschnitt zwei gleiche Halbschalen hergestellt (Fig. 3). Die Blechrohrhälfte 10 ist hierbei fest mit dem Schaum 11 verklebt.
Der ausgesparte Kernbereich 12 kann erforderlichenfalls nachbearbeitet werden.
In den Fig. 4 bis 10 und zusammengefaßt in Fig. 13 ist dargestellt, daß mit zylindrischen Rohrstücken praktisch alle Rohrleitungen isoliert werden können.
Bei der T-Abzweigung in Fig. 4 wird das gerade Rohrstück 13 zunächst mit den Halbschalen 14 ummantelt, wobei in der oberen Halbschale ein entsprechendes Loch für die Abzweigung herausgeschnitten werden muß.
Für die Isolierung 15 der Abzweigung 16 muß das untere Ende 17 besonders zugeschnitten werden, wie es im Schnitt in der Hilfsfigur dargestellt ist. In dieser Abbildung sind auch die Verbindungsbleche zum Verbinden der beiden Halbschalen gesonders eingezeichnet. Es kann sinnvoll sein, diese Bereiche zur Feuchtigkeitsisolierung des Schaums noch mit einem brandfesten Dichtungskitt zu bestreichen.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie ein 900-Bogen aus zylindrischen Halbschalen eingepackt werden kann. Wie die drei hinteren Halbschalen 20 und die drei vorderen Halbschalen 21 aus einem zylindrischen Rohrstück hergestellt werden können ist in Fig. 6 erläutert. Dabei sind analoge Teile mit gleichen Buchstaben bezeichnet.
Für einen 900-Bogen wird ein Abschnitt 22 benötigt.
Bevor die Sägeschnitte 23 ausgeführt werden, wird das Rohr längs getrennt 24 und die Hälften miteinander verklemmt. Der Winkel # beträgt 22,50C.
Bei Winkelabzweigungen unter 900 werden zur Isolierung des Bogens häufig nur zwei entsprechend zugeschnittene Halbschalenpaare aus einem geraden Rohrstück benötigt, wie es in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist.
Bei einem gekrümmten Rohrverlauf wie in Fig. 5 oder 7 geht man zweckmäßigerweise von einem dickeren Rohrkern bei der Herstellung aus, um eine Nachbearbeitung möglichst klein zu halten. Durch die gerade Isolierung bedingte vereinzelte Luftpolster um das zu isolierende Rohr stören kaum.
Die Isolation einer Flanschverbindung erfolgt zweckmäßigerweise mit einer Flanschkappe (Fig. 9). Die beiden mit Rohrhalbschalen 30a + 30b- isolierten Rohre 31a f 31b sind über das Flanschpaar 32 verbunden. Der Flanschbereich ist hier von zwei Rohrhalbschalen 33,34 überdeckt, wobei der Kerndurchmesser der Flanschkappenhalbschalen gleich dem Außendurchmesser der Rohrisolierungen 30a + 30b ist. An der Stirnseite kann eine spezielle Abdeckblechkappe 35 angebracht werden.
Auch Querschnittsreduzierungen 40 (Fig. 10) der zu isolierenden Leitungen 41,42 können in der Regel ohne spezielle Formteile verwirklicht werden. Die Isolierung 43 des größeren Rohres wird dabei bis an das Ende der Reduzierung vorgezogen, wo sie stumpf an die Isolierung 44 der dünnen Leitung 42 stößt.
Die einfache Montage der erfindungsgemäßen Isolierung ist in Fig. 11 erläutert. Die beiden mit Schaum 50 ausgefüllten Hälften 51 werden mittels einer Spannvorrichtung auf das zu isolierende Rohr 52 gepreßt. Die verbleibenden Längsfugen werden mit einer Silikonklebemasse 53 gegen eindringende Feuchtigkeit bestrichen und mit leicht abgewinkelten Blechstreifen 54 abgedeckt. Sie wirken als Brandschutzmaßnahme. Selbstschneidende Blechschrauben 55 halten die Halbschalen zusammen. Stirnseitig aneinanderstoßende Isolierteile werden lediglich mit brandfesten Silikonkleber bestrichen und abgedichtet. Offene Schaumflächen an den Isolierstirnseiten werden mit gestanzten und halbierten Blechkappen 35 geschlossen, wie es beispielsweise in Fig. 9 gezeigt ist.
Ebenso einfach wie montiert ist das System auch demontierbar und somit wieder zu verwenden.
Eine Verbundisolation für höhere Temperaturen ist in Fig. 12 dargestellt. Um das zu isolierende Rohr 60 ist hier zunächst eine handelsübliche röhrenförmige Steinwollmatte 61 gelegt. Die mit Schaum 62 ausgefüllten Rohrhalbschalen 63 werden von vornherein mit einem entsprechend größeren Kerndurchmesser gefertigt.
Fig. 13 zeigt als Beispiel ein mit geschäumten Blechhalbschalen isoliertes Rohrsystem. Das Rohr 70 ist in seiner ganzen Länge vollkommen isoliert; beispielhaft sind gerade Rohrstücke 71, eine Flanschkappenisolierung 72, eine 900-Bogenisolierung 73, eine Stutzenisolierung 74 und eine Isolation für beliebige Bogenwinkel 75 dargestellt. 76 zeigt die zugehörige Isometrie.

Claims

Patentansprüche 1) Rohrisolierung, zusammengesetzt aus in Rohrrichtung geschnittenen Schaumsegementen (11,43,44,50, 62), die durch Befestigungselemente (18,54,55) zusammengehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumsegment (11,43,44,50,62) an der Außenseite mit einem Werkstoff (10,14,20,21,30,30a,30b,33, 34,51,63) mit einer Wanddicke über 0,5 mm ummantelt ist.
2) Rohrisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu isolierende Rohr (60) mit Mineralfasermatten (61) abgedeckt ist.
3) Verfahren zur Herstellung einer geschäumten Rohrisolierung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ein Rohrstück (1) , dessen Wand zur Außenhülle der Isolierung wird, ein Kern (4), der dem für das zu isolierende Rohr freizuhaltenden Innenwand nahekommt, zentriert eingeführt wird, das Rohrstück (1) in bekannter Weise ausgeschäumt, der Kern (4) nach dem Aushärten des Schaums entfernt und das ausgeschäumte Rohrstück (1) in Längsrichtung in zwei Teile zerlegt wird.
4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohrstück (1) ein Kunststoffrohr oder ein Blechrohr, vorzugsweise ein Wickelfalzrohr, eingesetzt wird.
5) Verfahren nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Rohrstückes vor dem Ausschäumen mit einem Haftmittel beschichtet wird.
6) Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern vor dem Ausschäumen mit einem Trennmittel beschichtet wird.
7) Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches Schaumsystem, vorzugsweise auf Basis Polyurethan, eingesetzt wird.
8) Verfahren nach Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in das Rohrstück vor dem Ausschäumen um den Kern Mineralfasermatten gelegt werden.