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Die vorliegende Erfindung bezieht sich insgesamt auf die
Verwendung eines Wärme zuführenden Kabels, um Fluid fördernde
Rohre warm zu halten, und insbesondere auf ein Verfahren zum
Installieren und Ersetzen eines Wärme zuführenden Kabels an
einem Netz von bereits installierten Rohren und für dessen
Isolierung.
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Im Handel, in der Industrie und in der Verarbeitung werden im
weiten Ausmaß Wärme zuführende Kabel als Gefrierschutz von
Rohrsystemen und zur Aufrechterhaltung einer
Behandlungstemperatur solcher Systeme verwendet. Wegen der einfachen
Anfangsinstallation wählt man diese Art der Wärmezuführung für viele
Anwendungszwecke. Bisher hat man ein elektrisches, Wärme
zuführendes Kabel an einem Rohrstrang in der nachstehenden Weise
installiert. Das Kabel wird in regelmäßigen Abständen,
[beispielsweise 30 bis 34 cm (12 bis 18 Zoll)] an dem Rohrsystem
mit Kabelbindern oder anderen Befestigungseinrichtungen
umwickelt oder festgelegt. über das Kabel und das Rohrsystem
wird ein äußerer Wärmeisolationsmantel aufgebracht, um
Wärmeverluste an die Umgebung auf ein Minimum zu reduzieren. Für
den Einsatz im Freien wird häufig über dem Isolationsmantel
eine wasserdichte Schutzabdeckung angebracht.
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Obwohl das unmittelbar vorstehend beschriebene Verfahren der
Wärmezuführung für seinen beabsichtigten Zweck als Mittel zum
Heizen eines Netzes von Rohren zufriedenstellend zu sein
scheint, hat es einen speziellen Nachteil. Insbesondere dann,
wenn ein Wärme zuführendes Kabel oder ein Abschnitt davon
versagt oder aus anderen Gründen einen Austausch erforderlich
macht, müssen die wasserdichte Sperre, der Isolationsmantel,
das Kabelbefestigungsband oder der Kabelbefestigungsverbinder
und das auszutauschende Kabel entfernt werden, ehe ein neues
Wärme zuführendes Kabel installiert werden kann. Eine
Anordnung, die diesen Nachteil minimieren möchte, ist in den US-
Patenten 3,971,416 und 4,031,611 (Johnson) beschrieben. Diese
Patente beschreiben eine vorisolierte Rohranordnung und
Rohrleitung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer
vorisolierten Rohranordnung. Gemäß diesen Patenten werden einzelne
gerade Abschnitte eines vorisolierten Rohrs an einer
Fertigungsstelle hergestellt und danach am Einsatzort installiert. Jedes
vorisolierte Rohr ist dabei eine Anordnung aus dem Rohr
selbst, ein Heizeinrichtungsgehäuse, das mit dem Rohr montiert
ist, so daß ein durchgehender Hohlraum längs der Außenseite
des Rohrs gebildet wird, und mit einer vorgeformten
Isolierschicht, die um das Rohr und das Heizeinrichtungsgehäuse
angeordnet ist. Später werden diese einzelnen vorisolierten
Rohranordnungen am Einsatzort miteinander verbunden und danach
die Heizelemente durch die zusammenwirkenden Hohlräume
gefädelt, welche die zusammenwirkenden Heizeinrichtungsgehäuse
bilden.
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Das in den US-Patenten 3,971,416 und 4,031,611 beschriebene
Verfahren nach Johnson ist allein auf vorisolierte
Rohranordnungen gerichtet, d.h. auf Rohranordnungen, die zunächst in
der Fabrik gefertigt und danach am Einsatzort montiert werden.
Das Verfahren selbst wendet sich Isoliertechniken am
Einsatzort nicht zu. Darüber hinaus erfordert die Johnson-Technik
Heizeinrichtungsgehäuse längs aller Rohrabschnitte, die das
Gesamtnetz bilden. Das kann zeitaufwendig und teuer sein.
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Das US-Patent 3,949,189 lehrt die Verwendung eines Wärme
übertragenden Harzmaterials, das in Kontakt mit einem zu
erwärmenden Rohr angeordnet wird und in dem ein Wärme zuführendes
Kabel eingebettet ist. In diesem Fall ist das Wärme zuführende
Kabel nicht in direktem Kontakt mit dem Rohr angeordnet.
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Das US-Patent 4,068,966 offenbart eine Klemme zum Befestigen
eines Kanalelements an einem Rohr. Zwischen dem Kanalelement
und dem Rohr kann ein Wärme zuführendes Kabel aufgenommen
werden. Für den Austausch des Wärme zuführenden Kabels müssen
Jedoch die Klemme und das Kanalelement entfernt werden.
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Das US-Patent 4,083,532 offenbart ein Werkzeug mit zwei
Ziehdrähten und einem langgestreckten Körper, der durch ein
Rohrsystem gefädelt werden kann. Er kann dazu benutzt werden, das
Kabel in dem Leitungssystem in seine Position zu ziehen.
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Das US-Patent 4,152,577 zeigt die Anordnung eines Heizelements
auf einem Rohr und die anschließende Positionierung eines
starren Kanals über dem Rohr und seine Befestigung an Ort und
Stelle mit Bändern und Arretierelementen. Die Größe des
starren Kanals wird so gewählt, daß er das Heizelement in Kontakt
mit dem Rohr drückt.
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Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen ist es ein Ziel
der vorliegenden Erfindung, ein umkompliziertes,
wirtschaftliches und dennoch zuverlässiges Verfahren sowohl zum Beheizen
als auch zum Isolieren eines Netzes von bereits vor Ort
installierten Rohren bereitzustellen, die einen geraden
Abschnitt, Geradverbindungen und Krümmerabschnitte aufweisen,
wobei zu letzteren Abschnitte zur Ausführung einer Biegung
gehören, beispielsweise ein T-Stück, ein 90º-Krümmer, ein 45º-
Krümmer und dergleichen.
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Ein spezifischeres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in
der Bereitstellung einer Heiz- und Isoliertechnik vor Ort, bei
welcher ein Wärme zuführendes Kabel an zu erwärmenden
installierten Rohren und eine Isolierung über den Rohren und dem
Kabel angeordnet wird, und speziell eines Verfahrens, bei
welchem ein Abschnitt oder Abschnitte des Wärme zuführenden
Kabels leicht ausgetauscht werden können, ohne daß die den
Abschnitt oder die Abschnitte des auszutauschenden Kabels
umgebende Isolierschicht aufgetrennt und entfernt oder auf
andere Weise beschädigt werden müssen.
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Ein weiteres besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht in der Bereitstellung eines Heiz- und Isolierverfahrens
der zuletzt erwähnten Art, ohne daß Leitführungen durch das
ganze Netz der Rohre verwendet werden müssen.
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Ein weiteres besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, unkomplizierte und jedoch zuverlässige Maßnahmen
zum Leiten eines elektrischen, Wärme zuführenden Kabels um
gerade Verbindungen und Krümmerabschnitte von bereits
installierten Rohren herum zwischen den Verbindungen und den
Krümmerabschnitten und der Isolierschicht zu leiten.
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Ein anderes besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die
Bereitstellung einer unkomplizierten und dennoch zuverlässigen
Maßnahme zur Gewährleistung, daß ein elektrisches, Wärme
zuführendes, zum Beheizen von Rohren verwendetes Kabel einen
guten Kontakt mit den Rohren hat, um dazwischen Wärme
effizient zu übertragen.
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Wie oben erwähnt, ist die Heiz- und Isolieranordnung, die hier
geoffenbart ist, für ein Netz von vorher installierten Rohren
mit geraden Abschnitten, geraden Verbindungen und
Krümmerabschnitten ausgelegt und verwendet leicht biegbare, elektrische
Wärme zuführende Kabel, gewöhnlich in einer Anzahl von
gesonderten durchgehenden Abschnitten, wo das Netzwerk der Rohre
relativ groß ist. Für die hier erwähnten Zwecke bezieht sich
der Ausdruck "Krümmerabschnitt" nicht nur auf einen
90º-Krümmer,
der einen Teil eines typischen Netzes von Rohren bildet,
sondern auch auf T-Verbindungen, 45º-Krümmer oder irgendeinen
anderen Abschnitt oder irgendeine andere Kupplung, die eine
Biegung in dem Netz ausführt.
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Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung eine Heizvorrichtung
und ein nicht vorisoliertes Rohr in der Bauweise mit einem
Wärme zuführenden Kabel, das auf der Länge des Rohres
angeordnet ist, mit über dem Kabel angeordneten Leitführungen und mit
einer Vielzahl von Befestigungseinrichtungen zum Halten des
Kabels und der Leitführungen an Ort und Stelle angrenzend an
das Rohr bereit, wobei sich die Vorrichtung dadurch
auszeichnet, daß sie weiterhin Vorspanneinrichtungen in den
Leitführungen für ein solches Einwirken auf das Kabel aufweist, daß
die Unterseite der Kabelsegmente, auf die eingewirkt wird, zum
direkten Anpressen gegen die angrenzenden Rohrsegmente
gebracht werden, wobei die Vorspanneinrichtungen das Kabel
angrenzend an das Rohr in einer Art und Weise halten, die das
Ersetzen von Segmenten des Kabels durch neue Segmente des
Kabels gestattet, auf die durch die Leitführungen in der
gleichen Weise wie auf die zu ersetzenden Kabelsegmente und durch
Herausziehen jedes zu ersetzenden Kabelsegments aus seiner
ursprünglichen Installierungsposition eingewirkt wird, wenn
ein Austauschkabel eingezogen wird.
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Die vorliegenden Erfindung stellt auch ein Verfahren zum
Austauschen eines Wärme zuführenden Kabels an einem Rohr, das
nicht vorisoliert ist, bereit, bei dem das Wärme zuführende
Kabel über der Länge des Rohrs angeordnet ist, über dem Kabel
Leitführungen positioniert sind und eine Vielzahl von
Befestigungsvorrichtungen zum Halten des Kabels und der Leitführungen
an Ort und Stelle angrenzend an dem Rohr vorgesehen sind,
wobei die Leitführungen Vorspanneinrichtungen zum Einwirken
auf das Kabel haben und das Verfahren die Schritte aufweist,
die Leitführungen und das Kabel so vorzuspannen, daß die
Unterseiten der Kabelsegmente, auf die eingewirkt wird, zum
direkten Anpressen gegen die angrenzenden Rohrsegmente
gebracht werden und das Kabel angrenzend an das Rohr halten, und
dieses Kabelsegment aus seiner ursprünglichen
Installierungsposition herauszuziehen, wenn ein Austauschkabel eingezogen
wird, so daß auf die Austauschkabelsegmente durch die
Leitführungen in der gleichen Weise wie auf die Kabelsegmente
eingewirkt wird, die ersetzt werden.
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Die vorliegende Technik und zusätzlichen Merkmale werden
nachstehend im einzelnen in Verbindung mit den Zeichnungen
beschrieben, in denen
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eine Teils eines gemäß der
vorliegenden Erfindung ausgelegten Netzes von bereits
installierten Rohren in Kombination mit einer Heiz- und Isolieran-
Ordnung ist, wobei die in Fig. 1 gezeigte Anordnung aus
Gründen der Klarheit ohne Isolation dargestellt ist,
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Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines geraden
Rohres ist, das einen Teil des Netzes und der in Fig. 1
dargestellten Anordnung bildet und speziell eine Isolationsschicht
hat, die einen Teil der gesamten Heiz- und Isolieranordnung
bildet,
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Fig. 3 in einer Seitenansicht in einer schematischen
Darstellung einen Abschnitt des Netzes von Fig. 1 zeigt, wobei
speziell eine Verbindung und die Art und Weise dargestellt sind,
in der das elektrische, Wärme zuführende, einen Teil der
Heizund Isolieranordnung bildende Kabel an eine Stromquelle
angeschlossen ist,
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Fig. 4 eine Darstellung wie Fig. 1 (ohne Isolierung) ist,
jedoch eine Heiz- und Isolieranordnung zeigt, die gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgelegt ist,
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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Endes einer
Leitführung ist, die einen Teil der Anordnung von Fig. 1 oder der
Anordnung von Fig. 4 bildet und speziell eine Eintrittsführung
hat,
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Fig. 6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer
Leitführung ist, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ausgelegt ist,
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Fig. 7 und 7A vergrößerte perspektivische Ansichten von
Leitführungen sind, die gemäß zusätzlicher Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung ausgelegt sind,
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Fig. 8 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines
elektrischen Klemmenpaßstücks ist, das einen Teil der Anordnung von
Fig. 1 oder Fig. 4 bilden kann und das gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgelegt ist,
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Fig. 9 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer
Leitführung ist, die einen Teil der Anordnung von Fig. 1 oder Fig. 4
bilden kann und die gemäß einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ausgelegt ist, und
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Fig. 10 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 (ohne Isolation) mit
einem T-Anschluß und einer Leitführung in Form eines
Wellrohres in einer komplexen Rohranordnung gemäß einer weiteren
Ausführung der vorliegenden Erfindung ist.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche
Bauteile mit gleichen Bezugszeichen durch alle Figuren hindurch
bezeichnet sind, ist zunächst die Aufmerksamkeit auf Fig. 1 zu
richten, die einen Teil des Gesamtnetzes 10 von installierten
Rohren, Leitungen oder anderen solchen Material führenden
(entweder Fluid oder Feststoff) Strängen (auf die nachstehend
auch als Rohre Bezug genommen wird) mit geraden Abschnitten
12, geraden Verbindungen, von denen eine bei 14 gezeigt ist,
und Krümmerabschnitten, von denen einer bei 16 gezeigt ist,
darstellt. Bei der speziellen dargestellten Ausführungsform
ist der Krümmerabschnitt 16 ein 90º-Krümmer. Wie oben erwähnt,
kann das Gesamtnetz andere Arten von Krümmerabschnitten
aufweisen, zu denen T-Stücke, 45º-Krümmer und dergleichen
gehören.
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Fig. 1 zeigt in Verbindung mit Fig. 2 und 3 auch eine
Anordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung zum Heizen und
Isolieren des Netzes 19 ausgelegt ist. Diese Anordnung weist ein
konventionelles oder auf andere Weise leicht bereitstellbares
und leicht biegbares, elektrisches, Wärme zuführendes Kabel in
einzelnen fortlaufenden Abschnitten auf. Ein solcher
Abschnitt, der insgesamt mit 20 bezeichnet ist, ist in Fig. 1
positioniert auf der Länge der geraden Rohrabschnitte 12, der
Geradverbindung 14 und des Krümmers 16 gezeigt. Die Heiz- und
Isolieranordnung hat auch Leitführungen, die angrenzend an die
Längsfläche jener Elemente des Kabels 20 angeordnet sind, die
an die Verbindungen und Krümmer angrenzen. Bei der in Fig. 1
gezeigten Ausführung ist eine Leitführung 22 mit einem
geschlossenen (kastenförmigen) Querschnitt über, unter und um
ein Kabelsegment herum angrenzend an die Verbindung 14
gezeigt, während eine Leitführung 24 in Form eines auf dem Kopf
stehenden U über und/oder um das Kabelsegment herum angrenzend
an den Krümmer 16 gezeigt ist. Speziell ist zu vermerken, daß
angrenzend an jene Segmente des Kabels 20, die an die geraden
Rohrabschnitte 12 angrenzen, keine Leitführungen positioniert
sind.
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Jede der in Fig. 1 dargestellten Leitführungen 22 und 24 ist
ausreichend starr, um seine Form beizubehalten, ist jedoch
vorzugsweise leicht vor Ort entweder manuell oder durch ein
geeignetes Werkzeug biegbar, obwohl die Führungen auch in
einer Fertigungsfabrik vorgeformt werden könnten. Die Führung 22
hat vorzugsweise eine insgesamt kastenförmige
Querschnittsgestalt, so daß sie Seitenwände auf gegenüberliegenden Seiten
des Kabelsegments und eine Unterseite und eine Oberseite unter
und über dem Kabelsegment hat. Die Führung 24 hat auch die
Form eines U, jedoch eines auf den Kopf gestellten, so daß
seine Oberseite direkt über dem Kabelsegment sitzt. Jede
Leitführung kann sich in Längsrichtung erstreckend auf eine Art
und Weise gestaltet werden (entweder vor Ort oder in der
Fabrik), die von der Gestalt des mit ihm zusammenwirkenden
Verbindungs- oder Krümmerabschnitts abhängt und nicht
notwendigerweise kasten- oder U-förmig sein muß. Für Führungen, die
eine konvexe Biegung oder eine konvexe Biegekomponente haben
müssen, bedeutet dies, daß der Boden des Kanals geschlossen
sein muß. Für Führungen mit konkaven Biegungen der
Biegekomponenten muß dann die Oberseite geschlossen sein. Im Falle der
Führung 22 ergibt sich ein Verlauf um den Flanschabschnitt der
Verbindung, der zusammengesetzte Biegungen hat. Bei
zusammengesetzten Biegungen, wie bei der Führung 22, die sowohl eine
konvexe als auch eine konkave Biegekomponente hat, muß
wenigstens ein Teil der Führung auf der Oberseite geschlossen und
müssen andere Teile auf der Unterseite geschlossen sein. Die
Führung 22 kann so hergestellt werden, daß sie diese komplexen
Abschnitte aufweist. Im Falle der Führung 24 ergibt sich eine
rechtwinklige Biegung mit dem Krümmer 16. Wie später
ersichtlich wird, dienen in beiden Fällen die Leitführungen dazu, daß
der Kabelabschnitt 20 leicht entfernt werden und ein neues
Kabel seine Position einnehmen kann. In einem praktischen Fall
haben bei einer bevorzugten Ausführungsform die Führungen für
Verbindungen und Krümmerabschnitte eine kastenförmige oder auf
andere Weise im Querschnitt geschlossene Gestalt. In dieser
Hinsicht wird eine mehrstückige Führungsanordnung der
allgemeinen, in Fig. 9 gezeigten Bauweise bevorzugt.
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Der Kabelabschnitt 20 und die Leitführungen 22 und 24 sind in
ihren jeweiligen, in Fig. 1 gezeigten Positionen mittels eines
Metallbandes oder eines expandierbaren Bandes oder eines
elastischen Bandes oder mit Hilfe von Klemmen (hierauf wird nur
noch als Bänder Bezug genommen) gehalten, was insgesamt mit 26
bezeichnet ist. Es ist jedoch zu vermerken, daß sich die
Bänder nur um die Leitführungen herum und nicht um das Kabel
selbst herum erstrecken. Auf diese Weise verhindern die Bänder
nicht, daß ein Kabelabschnitt entfernt und durch einen anderen
ersetzt wird, was noch ersichtlich wird. Wie ebenfalls noch zu
sehen sein wird, kann in manchen Fällen ein dehnbares
elastisches Band benutzt werden, um einen Kabelabschnitt 20 gegen
seinen benachbarten Rohrabschnitt vorzuspannen (d.h. zu
drücken).
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Die vorliegende gesamte Heiz- und Isolieranordnung hat auch
eine oder mehrere Schichten 30 einer Isolation, beispielsweise
eine Polyurethanschaum-Isolation, oder eine oder mehrere
Schichten einer herkömmlichen Glasfaserisolierung über dem
Rohrnetz mit geraden Abschnitten, Verbindungen und
Krümmerabschnitten, sowie ein Kabel 20 und Leitführungen, wie sie in
Fig. 2 und 3 dargestellt sind. In der Praxis wird gemäß der
Erfindung zuerst das Kabel 20 über einem Leitungsnetz zusammen
mit damit zusammenwirkenden Leitführungen installiert, wie es
in Fig. 1 dargestellt ist, wobei sowohl das Kabel als auch die
Leitführungen mit Hilfe von Bändern 26 an Ort und Stelle
gehalten werden. Danach wird die Isolierschicht 30 über dem
Rohrnetz, den Kabeln, den Leitführungen und den Bändern in
herkömmlicher Weise aufgebracht. Auf jeden Fall müssen
gegenüberliegende Enden eines jeden Kabelabschnitts, die nicht mit
einem anderen Kabelabschnitt verbunden sind, für eine
Verbindung mit einer Quelle für elektrischen Strom oder
erforderlichenfalls mit einem nachfolgenden Austauschkabel leicht
zugänglich sein. Es sei angemerkt, daß einige Arten von
elektrischen Heizkabeln lediglich eine Verbindung mit einer Quelle
für elektrischen Strom an einem Ende (d.h. ein
Parallelschaltungsaufbau) benötigen, während andere eine Verbindung an
beiden Enden (d.h. ein Reihenschaltungsaufbau) erfordern. Beide
Enden müssen jedoch zugänglich sein, um einen einfachen
Kabelaustausch zu ermöglichen. Fig. 3 zeigt einen zugänglichen
Kabelendabschnitt 20A, der durch die Isolierschicht 30 mittels
eines Klemmenpaßstücks 32 herausgeführt wird, das in
Zusammenhang mit Fig. 8 erläutert wird. Das freie Ende des Abschnitts
20A ist verbunden mit einer geeigneten Quelle 34 für
elektrischen Strom gezeigt.
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Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 2 ist zu vermerken, daß
diejenigen Segmente des Kabelabschnitts 20, die direkt an die
geraden Rohrabschnitte 12 angrenzen, direkt auf den
Rohrabschnitten zwischen letzterem und der Isolierschicht 30 liegen,
ohne daß sich eine Leitführung dazwischen befindet.
Diesbezüglich ist es selbstverständlich, daß die Isolierschicht 30 so
gewählt wird, daß durch Ziehen an einem zugänglichen Ende des
Wärme zuführenden Kabelabschnitts 20, beispielsweise an dem
zugänglichen Ende 20A, es die Isolierschicht zuläßt, daß das
Wärme zuführende Kabel von unterhalb der Isolierung
herausgezogen wird, ohne daß diese in irgendeiner merklichen Weise
beschädigt wird. Eine bevorzugte Isolierung, die dies
ermöglicht, ist eine herkömmlich vorgeformte Glasfaser, wie sie von
der KNAUF Company geliefert wird. Diese Isolierung hat, wenn
sie um das Rohr und Kabelabschnitte gewickelt wird, einen
Elastizitätsgrad, der ausreicht, um nach unten gegen die
Oberseite des Kabels zu drücken, damit dieses so gegen die
Rohrabschnitte 12 gedrückt wird. Mit anderen Worten, wirkt die
Isolierung
selbst als Vorspannrichtung, um das Wärme zuführende
Kabel in Eingriff mit den geraden Rohrabschnitten vorzuspannen
(d.h. zu drücken), so daß ein ausreichender Wärmeübergang
zwischen den beiden besteht.
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Die oben in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschriebene
gesamte Heiz- und Isolieranordnung ist speziell für den
Austausch eines Abschnitts eines Wärme zuführenden Kabels
geeignet, erforderlichenfalls speziell von Kabelabschnitten in
unzugänglichen Bereichen. übliche Beispiele für nicht
zugängliche Bereiche, die häufig vor Ort angetroffen werden, sind
eingebaute Rohre oder in Schächten verlegte Rohre; eingebaute
Rohre dort, wo um die Rohmetze nach ihrer Installierung
Aufbauten geschaffen werden (Gebäude-Warmwassersysteme); und im
Boden eingegrabene oder in Beton eingelegte Rohre usw. Dies
wird dadurch erreicht, daß ein Ende des Austauschkabels
(-kabelabschnitts) mit einem zugänglichen Ende des Kabels
(Kabelabschnitts), das ausgetauscht werden soll, verbunden wird.
Das andere zugängliche Ende des auszutauschenden Kabels wird
aus seiner Betriebsstellung herausgezogen. Dabei bewegt sich
das Austauschkabel automatisch in den Raum, der von dem
entfernten Kabel freigegeben wird. Im Falle der in Fig. 1
dargestellten Anordnung dienen die Leitführungen 22 und 24 dazu,
beide Kabel an der Verbindung 14 und dem Krümmerabschnitt 15
vorbeizuführen. Zu vermerken ist, daß, wenn das
auszutauschende Kabel aus seiner Betriebsstellung wegbewegt wird, es gegen
die Oberseite der Führung 24 (konkave Biegung) und sowohl
gegen die Oberseite als auch Unterseite der Führung 22 (sowohl
konkave als auch konvexe Komponente) drückt. Deshalb sind die
Führung 24 über dem Kabel und die Führung 22 lokal sowohl
unter als auch über ihm geschlossen. Da das Austauschkabel dem
auszutauschenden Kabel unmittelbar folgt, bewegt sich ersteres
leicht in die Räume zwischen den geraden Rohrabschnitten 12
und der Isolierschicht 30, die vorher von dem letzteren Kabel
eingenommen wurden, d.h. von dem auszutauschenden. Wenn die
Isolation ihre eigenen Vorspannfähigkeiten hat, ist es
wesentlich, sicherzustellen, daß sich das Austauschkabel unmittelbar
in Position direkt hinter dem auszutauschenden Kabel bewegt,
so daß der Raum sich für es nicht schließt. Darüber hinaus
sollte die Verbindung an der Verbindungsstelle zwischen den
beiden Kabeln ein niedriges Profil haben, d.h. sie sollte im
Querschnitt nicht größer als die Kabelabschnitte selbst sein.
Obwohl größere Querschnitte bis zum Querschnitt der
Leitführung gehandhabt werden können, werden sie nicht bevorzugt.
Dies kann erreicht werden, beispielsweise durch Verlöten der
Enden miteinander.
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Fig. 4 zeigt das gleiche Netz von bereits installierten Rohren
mit geraden Abschnitten 12, einer geraden Krümmung 14 und
einem Krümmerabschnitt 16. Zusätzlich zeigt Fig. 4 eine
modifizierte Heiz- und Isolieranordnung. Diese letztere Anordnung
ist identisch zu der in Fig. 1 beschriebenen in dem Ausmaß,
daß sie gleiche Kabel 20, Leiteinrichtugen 22 und 24, Bänder
26 und eine Isolierschicht 30 aufweist, obwohl die
Isolierschicht nicht gezeigt ist. Der einzige Unterschied zwischen
der Anordnung in Fig. 4 und der Anordnung in Fig. 1 besteht
darin, daß die erstere Anordnung auch Leitführungen 36 in Form
eines auf dem Kopf stehenden U hat, die sich über der Länge
der geraden Rohrabschnitte 12 erstrecken. Obwohl diese
letzteren Leitführungen als durchgehende Verlängerungen der Führung
24 gezeigt sind, müssen sie das nicht sein. In jedem Fall
haben sie bevorzugt im Querschnitt die Form eines auf dem Kopf
stehenden U, so daß der benachbarte Kabelabschnitt so nahe wie
möglich an seinem zugehörigen Rohrabschnitt angeordnet wird,
was im einzelnen anhand der Fig. 6, 7, 7A und 7B erörtert
werden wird. Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung kann in gleicher
Weise wie die in Fig. 1 gezeigte Anordnung installiert werden.
D.h., daß, wenn das Wärme zuführende Kabel und die
Leitführungen
einmal positioniert sind, das gesamte Rohrnetz, das Kabel
und die Leitführungen mit einer Isolationsschicht 30 abgedeckt
werden können.
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Obwohl gemäß Fig. 4 die Leitführungen 36 als U-förmig gezeigt
sind, was oben erläutert ist, können sie auch kastenförmig
oder auf andere Weise geschlossen im Querschnitt ausgebildet
sein. Obwohl jede Leitführung 36, die einem speziellen geraden
Rohrabschnitt 12 zugeordnet ist, selbst durchgehend
ausgebildet ist, können darüber hinaus kürzere, im Abstand angeordnete
Führungen für jeden geraden Rohrabschnitt verwendet werden,
was bei 36' in Fig. 4 gezeigt ist.
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Fig. 5 zeigt eine mögliche Endgestaltung einer Leitführung,
die insgesamt mit 38 bezeichnet ist. Das spezielle
Leitführungsende hat einen nach außen aufgeweiteten Endabschnitt 40,
der als Eintrittsführung für ein Austauschkabel dient, wenn
letzteres zum Durchgang durch ihn während des
Austauschvorgangs gebracht wird. Insbesondere verhindert die
Eintrittsführung, daß das Wärme zuführende Kabel sich am Rand der Führung
verfängt, wenn es sich durch sie hindurch bewegt. Das
Leitführungsende 38 kann ein integrales Teil einer zugehörigen
Führung oder ein gesondertes Teil sein, das auf oder in einer
gesonderten Führung in Eingriff gebracht wird, um einen
vorübergehenden Endabschnitt davon zu bilden.
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In Fig. 6 ist ein Endabschnitt einer weiteren Leitführung 42
dargestellt. Diese Leitführung ist insoweit zu den
Leitführungen 24 und 36 ähnlich, daß sie ein relativ starres, jedoch
vorzugsweise biegbares, sich in Längsrichtung erstreckendes
Kanalelement 44 aufweist, das einen Querschnitt in Form eines
insgesamt auf den Kopf gestellten U hat. Die Führung 42, die
vorzugsweise längs gerader Rohrabschnitte 12 anstatt bei
Verbindungen und Krümmerabschnitten eingesetzt wird, hat jedoch
auch entweder ein fortlaufendes Federelement oder eine Anzahl
von im Abstand angeordneten Federelementen 46, die in dem
Kanalelement 44 zwischen letzterem und einem Segment des Kabels
20 in der Führung vorgesehen sind, wie es in Fig. 6
dargestellt ist. Das Federelement hat eine insgesamt C-förmige
Gestalt und ist so angeordnet, daß es das Kabelsegment in der
Führung gegen den damit zusammenwirkenden Rohrabschnitt 20
drückt. Das Federelement erstreckt sich, wenn es durchgehend
ausgebildet ist, über die gesamte Länge seiner zugeordneten
Führung. Wenn eine Anzahl von gesonderten Elementen verwendet
wird, sind sie vorzugsweise in gleichem Abstand über der Länge
der Führung angeordnet. Eine Leitführung 42 ist besonders
hilfreich, wenn sie im Zusammenhang mit Führungen 36 verwendet
wird, die geraden Rohrabschnitten 12 zugeordnet sind, da die
Kabelsegmente längs dieser Abschnitte gegen die darunter
hegenden geraden Rohrabschnitte leichter plaziert werden können,
als es möglich wäre in bezug auf eine Verbindung 14 und einen
Krümmerabschnitt 16.
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Fig. 7 zeigt eine modifizierte Leitführung 42'. Diese Führung
hat ein identisches Kanalelement 44, verwendet jedoch kein
Federelement oder keine Federelemente 46. Statt dessen ist das
Kanalelement 44 mit einem elastischen Material 48,
beispielsweise Siliconkautschukschaum, gefüllt, der dem gleichen Zweck
wie die Elemente 46 dient. D.h., das elastische Material 48
spannt sein damit zusammenwirkendes Kabelsegment nach unten
vor, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Bei dieser besonderen
Ausführungsform ist vorzugsweise das gesamte Kanalelement mit
elastischem Material gefüllt, obwohl auch einzelne, im Abstand
angeordnete Abschnitte vorgesehen werden könnten.
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In Fig. 7A ist eine weitere modifizierte Leitführung 42"
gezeigt. Diese Führung hat ebenfalls die Gestalt eines insgesamt
auf dem Kopf stehenden U. Die Oberseite 42a" ist jedoch so
ausgelegt, daß sie eine Federwirkung gegen einen damit
zusammenwirkenden Kabelabschnitt 20 ausübt. Dies wird dadurch
erreicht, daß die Führung als eine integrale Einheit,
vorzugsweise aus federartigem Material, hergestellt wird, wobei die
Oberseite, wie gezeigt, ausreichend nach innen gebogen ist, um
an dem Kabelabschnitt 20 darunter anzugreifen. Dies wiederum
spannt den Kabelabschnitt gegen den Rohrabschnitt 12 vor.
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Alle die in Fig. 6, 7, und 7A gezeigten Leitführungen 42, 42'
und 42" haben U-förmige Kanäle oder Leitelemente. Obwohl es
vom Standpunkt des Wärmeübergangs nicht so effizient ist,
können diese Kanäle oder Leitelemente auch kastenförmig oder auf
andere Weise im Querschnitt geschlossen ausgeführt sein. In
jedem dieser Fälle wird das Wärme zuführende Kabel in die
Richtung seines zugeordneten Rohrabschnitts, nicht jedoch
gegen ihn gedrückt. Im Falle des Kanalelements 44, das in Fig. 6
und 7 gezeigt ist, könnten sie ein aus einem Stück bestehendes
Element bilden, obwohl sie vorzugsweise aus zwei Abschnitten
hergestellt werden, wie dies in Fig. 9 beispielsweise gezeigt
ist (obwohl gerade anstatt gekrümmt).
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In Zuwendung zu Fig. 8 wird die Aufmerksamkeit auf ein
Klemmenpaßstück 32 gelenkt. Wie vorstehend in Verbindung mit Fig.
3 ausgeführt ist, wird dieses Paßstück verwendet, um einen
Endabschnitt des Kabels 20, beispielsweise das Endsegment 20A,
aus seiner Isolierschicht 30 (in Fig. 8 nicht gezeigt) so
herauszuführen, daß es an einer geeigneten Quelle für
elektrischen Strom oder direkt an einem Austauschkabel befestigt
werden kann. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, hat dieses Paßstück einen
Paßstückkörper 50, der in seiner Gestalt T-förmig ist, so daß
der Endabschnitt 20A des Kabels 20 aus der Isolierschicht 30
rechtwinklig herausgeführt wird. Dabei wird der untere
Endabschnitt des Paßstücks 50 gegen seinen damit zusammenwirkenden
Rohrabschnitt 12 mittels eines Haltebands 26 gehalten. In dem
Körper so ist ein Einsatz 52 aus flexiblem Metall oder
Kunststoff angeordnet, oder der Körper 50 kann so gebaut sein, daß
er als eine glatte Führungsfläche dient oder eine solche
bereitstellt, um das Kabel durch den Körper 50 in dem Fall zu
ziehen, wenn das Kabel für seinen Austausch entfernt werden
muß.
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Fig. 9 zeigt eine Leitführung 54, die insoweit ähnlich zu der
Leitführung 42' von Fig. 7 ist, daß sie ein kanalisiertes
Element 44 und ein Kabelvorspannmaterial 48 aufweist. Die Führung
54 hat jedoch eine Unterseite in Form eines komplementären
Kanalelements 56, das so gestaltet ist, daß es direkt an
seiner damit zusammenwirkenden Verbindung, dem Krümmerabschnitt
oder sogar einem geraden Rohrabschnitt anliegt. Die Unterseite
56 ist für die Aufnahme des Kabels 20 ausgestaltet und lösbar
mit dem Kanalelement 44 auf reibungsdichte Weise verbunden. Da
die Leitführung 54 sowohl eine Unterseite als auch eine
Oberseite hat, kann sie sowohl bei konkav gekrümmten Einsätzen
(d.h. Paßstück 16) als auch bei konvex gekrümmten Einsätzen
(d.h. Verbindung 14) verwendet werden. Wenn die Führung 54
quer über die Verbindungen und Paßstücke eingesetzt wird, wird
vorzugsweise vorspannendes Material 48 beseitigt, wodurch der
Kabelabschnitt darin in direkter Verbindung entweder mit ihrer
Oberseite oder Unterseite angeordnet wird, um den Widerstand
gegen eine Kabelbewegung auf ein Minimum zu reduzieren, wenn
ein Kabelaustausch erforderlich wird.
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Schließlich ist die Aufmerksamkeit auf Fig. 10 zu richten, die
ein Rohrnetz mit zwei geraden Rohrabschnitten 12, ein Teil
eines rechtwinkligen Krümmerabschnitts 54 und einen zweiten
Krümmerabschnitt in Form eines T-Stücks 56 aufweist. Außerdem
zeigt diese Figur eine Leitführung 48 in Form eines
durchgehenden Längenstücks eines Wellrohres oder eines anderen
Rohres, das längs einer gewundenen Bahn flexibel oder leicht
biegbar ist. Ein Rohr, das flexibel oder leicht von Hand
biegbar ist, kann leicht dazu gebracht werden, einer gewundenen
Bahn längs eines Rohrabschnitts 12, eines Abschnitts des T-
Stücks 56 und eines Krümmerabschnitts 54 zu folgen. Das
gewellte Rohr wird mit Hilfe einer Reihe von Bändern 26 an Ort
und Stelle gehalten. Die Leitführung 58 kann anstelle einer
oder aller vorstehend beschriebener Leitführungen verwendet
werden. Sie wird jedoch nur in den Bereichen verwendet, wo
gewundene Wege erforderlich sind, da sie vom Standpunkt des
Wärmeübergangs weniger effizient als die vorstehend
beschriebenen Führungen ist.
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Zusätzlich zu den vorstehenden Ausführungen ist spezifisch
anzumerken, daß die vorliegende Erfindung eine Anzahl von
unterschiedlichen Merkmalen in mehreren unterschiedlichen
Ausführungsformen aufweist. So beschreibt beispielsweise Fig. 1
ein Netz 10, das Leitführungen angrenzend an gerade
Verbindungen und Krümmerabschnitte nur nicht angrenzend an gerade
Rohrabschnitte hat. Darüber hinaus sind die Leitführungen so
dargestellt, daß sie entweder lokal U-förmige oder Kanalelemente
in Form eines auf den Kopf gestellten U sind, so daß das
zugehörige, Wärme zuführende Kabel entweder lokal oben oder
unten freiliegt. Diese Leitführungen könnten vollständig
geschlossen werden, wie es in Fig. 9 und Fig. 10 dargestellt
ist. Die Ausführungsform von Fig. 9 wird vom Standpunkt der
Installierung aus bevorzugt, da die Leitführung und das Wärme
zuführende Kabel nicht kombiniert werden müssen, bevor das
Wärme zuführende Kabel an seinen zugeordneten Krümmer oder an
seiner zugeordneten Verbindung installiert wird. In Fig. 4
haben diese Wärme zuführenden Kabelsegmente angrenzend an die
geraden Rohrabschnitte ebenfalls Leitführungen. Diese
Leitführungen haben vorzugsweise offene Böden, wie es beispielsweise
in den Fig. 6, 7, 7A und 7B gezeigt ist. Dies ist nicht
absolut notwendig. Es könnten auch Leitführungen ähnlich der in
Fig. 9 gezeigten verwendet werden, d.h. eine zweiteilige
Leitführung, obwohl dies nicht bevorzugt wird. Wie oben erwähnt,
kann das Netz vorher installierter Rohre, Leitungen oder
Rohrstränge irgendeiner Art zum Fördern entweder von Fluiden
(Gasen und/oder Flüssigkeiten) oder Feststoffen, beispielsweise
teilchenförmigem Material, aufweisen.