DE4008603A1 - Waermeisoliertes leitungsrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein wärmeisoliertes Leitungsrohr aus einem Innenrohr und einem Außenrohr, die durch eine auf dem Innenrohr befindliche Abstandshalterung konzentrisch zueinander gehalten sind und bei dem der Ringraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr mit einem ausgeschäumten Kunststoff ausgefüllt ist.

Aus der DE-PS 17 79 406 ist ein wärmeisoliertes Leitungsrohr bekannt, welches aus zwei konzentrischen Wellrohren besteht, zwischen denen eine Wärmeisolationsschicht aus aufgeschäumtem Kunststoff angeordnet ist. Zur Herstellung derartiger Leitungsrohre wird ein gewelltes Metallrohr von einer Vorratsspule abgewickelt und von einem längseinlaufenden Metallband umhüllt. In das noch offene Schlitzrohr wird ein selbstschäumender Kunststoff geträufelt, das gebildete Außenrohr durch Schweißen hergestellt und anschließend das Außenrohr gewellt. Der Ringraum zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr wird nach kurzer Zeit von dem sich entwickelnden Schaum vollständig ausgefüllt. Für die Konzentrizität der Wellrohre sorgen Abstandshalterscheiben, die in bestimmten Abständen auf das Innenrohr aufgesteckt werden. Da das Innenrohr aufgrund seiner Wellung relativ flexibel ist, ist es erforderlich, den Abstand zwischen den einzelnen Abstandshaltern nicht zu groß zu wählen, da sich das Innenrohr sonst zwischen zwei Abstandshaltern durchbiegt und nicht mehr konzentrisch zum Außenrohr liegt. Die an sich vollen Abstandshalterscheiben, die einen Schlitz in der Breite des Durchmessers des Innenrohres aufweisen, verhindern eine freie Ausbreitung des Schaumes in längsaxialer Richtung und können zu Lunkern und Inhomogenitäten im Schaum führen. Lunker und/oder Inhomogenitäten entstehen auch, wenn das sich beim Schäumprozeß verdrängte oder entwickelnde Gas nicht frei entweichen kann, weil beispielsweise der Schlitz in der Abstandshalterscheibe durch bereits entstandenen Schaum verschlossen ist.

Man hat deshalb einen Abstandshalter bevorzugt, der aus einem Schaumstoffstrang besteht und dessen Herstellungsverfahren in der DE-PS 17 79 599 beschrieben ist. In eine mitlaufende Form aus einem gefalteten Papierstreifen wird ein selbstschäumendes Kunststoffgemisch auf der Basis von Polyurethan eingefüllt und zum Aufschäumen und Aushärten gebracht. Die Höhe des Stranges wird besäumt und zur Erhöhung der Flexibilität werden quer zur Längsrichtung des Stranges verlaufende Einschnitte in den Strang eingebracht. Ein so hergestellter Stang wird in Form einer Wendel auf das Innenrohr gewickelt. Durch die Einschnitte, die beim Aufwickeln des Abstandshalters auf das Innenrohr auseinanderklaffen, wird eine gute Ausbreitung der noch flüssigen aufschäumbaren Kunststoffmischung erreicht. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß insbesondere bei einer geringen Wanddicke der Isolierschicht die freie Ausbreitung behindert wird und Lunker entstehen können. Diese Lunker entstehen bevorzugt in der Nähe der Abstandshalterwendel und führen zu einem Kanal, in dem sich in einem Schadensfall eingedrungenes Wasser frei ausbreiten kann, so daß der Schadensort nicht mehr einwandfrei lokalisiert werden kann. Ein weiterer großer Nachteil der bekannten Abstandshalterkonstruktion ist darin zu sehen, daß der Auftrieb des Innenrohres in dem sich entwickelnden Schaum infolge des durch die Schaumwendel vergrößerten Volumens wesentlich höher ist und die Gefahr einer Verlagerung des Innenrohres zum Außenrohr befürchtet werden muß. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, daß der Abstandhalter infolge des aufwendigen Herstellungsverfahrens sehr teuer ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, das wärmeisolierte Leitungsrohr der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß dieses nahezu frei von Lunkern und/oder Inhomogenitäten der Isolierschicht ist, daß eine bessere Konzentrizität der Rohre erreicht und die Rohrkonstruktion preiswerter herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Abstandshalterung aus einem Streifen aus einem flächigen Material besteht, der eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen aufweist und aus dem Erhebungen herausgeformt sind, durch die der Abstand zwischen den Rohren definiert ist. Der wesentliche Vorteil ist darin zu sehen, daß der sich entwickelnde Schaum nahezu ungehindert durch die Durchtrittsöffnungen treten kann und somit alle Hohlräume zwischen den Rohren ausfüllt.Das geringe Volumen des Abstandshalters führt zu keiner nennenswerten Erhöhung des Auftriebs, so daß eine Verlagerung des Innenrohres nahezu ausgeschlossen ist. Die Druckfestigkeit der Erhebungen ist so hoch, daß der Abstand zwischen den Rohren während der Fertigung, d. h. bis zur Aushärtung des Schaumes allein vom Abstandhalter eingehalten wird.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Abstandhaltermaterial ein Geflecht, Gewirke o.ä. aus Fäden, in welches napfartige Erhebungen eingeformt sind. Die Fäden können aus Kunststoff, mineralischen oder keramischen Werkstoffen bestehen.

Damit die Erhebungen eine genügend hohe Druckfestigkeit erhalten, ist der Streifen mit einem Thermoplasten oder Duroplasten stabilisiert, d. h. getränkt.

Eine andere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß das Material ein gelochtes Kunststoffband ist, in welches napfartige Erhebungen eingeformt sind. Bei allen Ausgestaltungen ist wesentlich, daß die Größe der Durchtrittsöffnungen so bemessen ist, daß der sich entwickelnde Schaum nahezu ungehindert hindurchtreten kann. Der Durchmesser der Geflechtfäden bzw. die Wanddicke des Kunststoffbandes ist so zu bemessen, daß die herausgeformten Näpfe eine genügend hohe Stabilität aufweisen.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zwei Reihen von napfartigen Erhebungen im Abstand zueinander in den Streifen eingebracht sind und zwischen den Reihen eine oder mehrere Meldeadern angeordnet sind. Eine solche Konstruktion ist insbesondere für wärmeisolierte Leitungsrohre geeignet, die ständig auf Dichtigkeit überwacht sind. Abstandshalter und Meldeadern können in einem Arbeitsgang aufgebracht werden.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn zwei Streifen derart zusammengefügt, vorzugsweise geklebt sind, daß die Erhebungen in entgegengesetzte Richtungen weisen und mit ihren Spitzen jeweils an dem Innen- oder Außenrohr anliegen. Diese Ausführungsform führt zu einem stabilen Gebilde, welches mit besonderem Vorteil für Leitungsrohre mit großen Isolierwanddicken Anwendung finden kann.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß die Meldeadern in einem bestimmten Abstand zum heißen Innenrohr liegen und ein ungewollter Kontakt zum Innenrohr infolge einer Beschädigung der Isolierung der Meldeader mit Sicherheit vermieden ist.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein wärmeisoliertes Leitungsrohr gemäß der Lehre der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des in Fig. 1 verwendeten Abstandshalters.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein wärmeisoliertes Leitungsrohr mit einer größeren Wanddicke.

Mit 1 ist das Innenrohr bezeichnet, vorzugsweise ein längsnahtgeschweißtes Metallrohr, z. B. aus Edelstahl oder Kupfer, welches mit einer schraubenlinien- oder ringförmigen Wellung versehen wurde, um das Rohr 1 flexibel zu machen und die Möglichkeit vorzusehen, thermische Längenänderungen selbst zu kompensieren. Das Außenrohr 2 ist ebenfalls ein längsnahtgeschweißtes Metallrohr, z. B. aus Aluminium oder Stahl, das ebenfalls mit einer schraubenlinien- oder ringförmigen Wellung versehen ist. Mit 3 ist ein Außenmantel aus Kunststoff, z. B. Polyethylen bezeichnet. Zwischen dem Außenrohr 2 und dem Außenmantel 3 kann noch eine nicht näher bezeichnete Schicht aus einem Korrosionsschutzmittel vorgesehen sein.

Zwischen den Rohren 1 und 2 ist die wärmeisolierende Schicht 4 gelegen, die vorzugsweise aus einem in situ geschäumten Polyurethan besteht.

Ein solches bekanntes Rohrsystem wird, wie es aus der DE- PS 17 79 406 bekannt ist, in kontinuierlicher Weise, d. h. in großen Längen hergestellt, in dem ein gewelltes Innenrohr von einem Metallband umhüllt wird, welches zum Schlitzrohr geformt längsnahtverschweißt und gewellt wird. In das noch offene Schlitzrohr werden die den Schaumstoff bildenden Komponenten Polyol und Isocyanat eingefüllt. Damit über den Umfang gesehen eine gleichmäßige Wanddicke oder Isolierschicht vorhanden ist, ist ein Abstandshalter erforderlich.

In der Fig. 1 ist der Abstandshalter eine mit 5 bezeichnete Abstandshalterwendel, welche ein Streifen aus einem Netzwerkstoff ist, in den napfartige Erhebungen 6 eingeformt sind. Hierbei handelt es sich um ein Textil aus synthetischen Fasern oder Fasern aus anorganischen Werkstoffen, in welches die Erhebungen in einem Tiefziehprozeß eingeformt wurden. Die Höhe der Erhebungen 6 entspricht der gewünschten Schichtdicke der Isolierschicht 4. Die Erhebungen 6 liegen in zwei Reihen nebeneinander und zwischen den Reihen ist ein Meldeadernpaar 7 angeordnet, welches wie an sich bekannt an eine Spannungsquelle angeschlossen wird. Bei Betrieb des Leitungsrohres kann mit Hilfe des Adernpaares 7 ein Leck angezeigt und geortet werden.

Die Druckfestigkeit der Erhebungen 6, die erforderlich ist, die konzentrische Anordnung des Innenrohres 1 während der Fertigung zu dem Außenrohr 2 bzw. dem zum Rohr zu formenden Bund zu gewährleisten, wird dadurch erreicht, daß das Geflecht vor oder nach dem Einformen der Erhebungen 6 mit einem aushärtbaren Kunstharz getränkt wird. Wesentlich ist jedoch, daß durch den Kunstharz die Durchtrittsöffnungen nicht verschlossen werden. Damit ist sichergestellt, daß bei der Fertigung der sich entwickelnde Schaum durch die Durchtrittsöffnungen hindurchtreten und sich nahezu ungehindert in Längs- und Umfangsrichtung ausbreiten kann. Der Abstandshalter 5 bringt nahezu kein zusätzliches Material in den Ringraum zwischen dem Innenrohr 1 und dem Außenrohr 2 ein, so daß das Innenrohr 1 keine Erhöhung seines Auftriebs in dem sich entwickelnden Schaum erfährt.

Die Fig. 2 zeigt einen Abstandshalter 5 in einer Ansicht, der zwei Reihen von Erhebungen 6 aufweist. Zwischen den Reihen ist ein Meldeadernpaar 7 angeordnet. Der Abstandshalter 5 ist aufgrund seiner Geflechtstruktur sehr flexibel und kann um nahezu jeden beliebigen Radius gebogen werden.

Er wird bei der Fertigung des erfindungsgemäßen Leitungsrohres auf das Innenrohr 1 wendelartig aufgewickelt, wobei die Erhebungen 6 radial nach außen weisen. Um das Innenrohr 1 wird dann üblicherweise ein nicht dargestelltes Papierband längseinlaufend zum Schlitzrohr geformt und ein Metallband, welches das Außenrohr 2 bilden soll, wird um das Papierband zum Schlitzrohr geformt und verschweißt. In das noch offene Schlitzrohr werden die Schaumstoffkomponenten eingebracht, die den Raum zwischen dem Innenrohr 1 und dem Außenrohr 2 ausschäumen. Der sich entwickelnde Schaum dringt dabei ungehindert durch die Durchtrittsöffnungen der Abstandshalterwendel 5, ohne das Innenrohr 1 zu verlagern und Lunker zu bilden.

Fig. 3 zeigt ein wärmeisoliertes Leitungsrohr wie in Fig. 1 dargestellt, bei dem die Isolierwanddicke größer ist. Damit die Stabilität des Abstandshalters 5 erhalten bleibt bzw. noch verbessert wird, besteht der Abstandshalter 5 aus zwei Streifen 5 mit Erhebungen 6, wobei die Streifen 5 so miteinander verklebt sind, daß die jeweiligen Erhebungen 6 zu dem Innenrohr 1 oder dem Außenrohr 2 weisen. Das Meldeaderpaar 7 ist bei dieser Ausführungsform zwischen den Erhebungen 6 des dem Innenrohr 1 abgekehrten Streifens 5 untergebracht.

Claims (7)

1. Wärmeisoliertes Leitungsrohr aus einem Innenrohr und einem Außenrohr, die durch eine auf dem Innenrohr befindliche Abstandshalterung konzentrisch zueinander gehalten sind und bei dem der Ringraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr mit einem aufgeschäumten Kunststoff ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalterung (5) aus einem Streifen aus einem flächigen Material besteht, der eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen aufweist und aus dem Erhebungen (6) herausgeformt sind, durch die der Abstand zwischen den Rohren (1, 2) definiert ist.

2. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Geflecht, Gewirke o. ä. aus Fäden ist, in welches napfartige Erhebungen (6) eingeformt sind.

3. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden Kunststoffäden, Mineralfasern oder Keramikfasern sind.

4. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verformte Streifen mit einem Thermoplasten oder Duroplasten stabilisiert ist.

5. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein gelochtes Kunststoffband ist, in welches napfartige Erhebungen (6) eingeformt sind.

6. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen von napfartigen Erhebungen (6) im Abstand zueinander in den Streifen (5) eingebracht sind und zwischen den Reihen eine oder mehrere Meldeadern (7) angeordnet sind.

7. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Streifen (5) derart zusammengefügt vorzugsweise geklebt sind, daß die Erhebungen (6) in entgegengesetzte Richtungen weisen und mit ihren Spitzen jeweils an dem Innen- (1) oder Außenrohr (2) anliegen.