LU83656A1

LU83656A1 - PIPE TO BE LAYED IN THE SCREED OF A FLOOR AND IN FINISHED ELEMENTS

Info

Publication number: LU83656A1
Application number: LU83656A
Authority: LU
Inventors: A Feist
Original assignee: Feist Artus
Priority date: 1981-08-20
Filing date: 1981-09-28
Publication date: 1982-01-21
Also published as: BE890677R; GB2104617A; ES260800Y; GR75906B; NL8104643A; DE3132865A1; IT1145972B; IT8115219V0; ES260800U; IT8112652A0; FR2511757A2

Description

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In der Estrichmasse eines Fußbodens und in Fertigteilelementen zu verlegendes RohrPipe to be laid in the screed of a floor and in precast elements

Die Erfindung betrifft ein in der Estrichmasse eines Fußbodens und in Fertigteilelementen zu verlegendes Rohr aus einem flexiblen oder steifen Kunststoff oder aus Metall zum Transport eines flüssigen Wärmeträgers (Heiz- oder Kühlmittels) mit quadratischem Querschnitt und abgerundeten Ecken an den Übergängen zwischen sei-* nen Innen- und Außenseiten. Ein solches Rohr ist bekannt (DE-Gbm Q 8033295).The invention relates to a pipe to be laid in the screed mass of a floor and in prefabricated elements made of a flexible or rigid plastic or of metal for transporting a liquid heat transfer medium (heating or cooling medium) with a square cross section and rounded corners at the transitions between its interior - and outsides. Such a tube is known (DE-Gbm Q 8033295).

S—- ’ Für das Erstellen einer Fußbodenheizung werden Rohre nach einem bestimmten errechneten Schema in hin- und hergehenden Schleifen 1 auf dem Boden verlegt und dieser wird dann mit Estrichmasse auf- j gefüllt. Ebenso können die Rohre in oder auf Fertigteilelementen verlegt werden. Ein Beispiel für ein solches Fertigteilelement i ist die in der DE-PS 2 720 361 beschriebene Montageplatte. Das bekannte Rohr mit quadratischem Querschnitt gemäß DE-Gbm 8 033 295 erfüllt in optimaler Weise die verschiedenen an es gestellten Forderungen. Es soll bei kleinem Querschnitt eine möglichst große Oberfläche aufweisen, es soll möglichst nicht verschlammen und da-mit im Laufe der Zeit seinen Innenquerschnitt verringern, es soll ;w mechanisch stabil und trotzdem ausreichend biegsam sein usw. DieS—- ’To create an underfloor heating system, pipes are laid on the floor in back-and-forth loops 1 according to a certain calculated scheme, and this is then filled with screed material. The pipes can also be laid in or on precast elements. An example of such a prefabricated element i is the mounting plate described in DE-PS 2 720 361. The known tube with a square cross section according to DE-Gbm 8 033 295 optimally fulfills the various requirements placed on it. With a small cross-section, it should have as large a surface as possible, it should not get muddy and thus reduce its internal cross-section over time, it should be mechanically stable and yet sufficiently flexible, etc.

Forderungen nach mechanischer Stabilität einerseits und Biegsamkeit andererseits widersprechen sich. Die mechanische Stabilität 1 oder das Widerstandsmoment des Rohres ließen sich einfach durch Erhöhen seiner Wandstärke verbessern. Zusätzlich zu den Nachtei- i len, daß dadurch der Materialverbrauch und das Gewicht steigen, bringt es den weiteren Nachteil, daß auch seine Biegsamkeit sinkt. Dies erfordert dann mehr Kraft und Sorgfalt, um das Rohr in Bögen, Wellenformen oder Krümmungen zu verlegen.Demands for mechanical stability on the one hand and flexibility on the other hand contradict each other. The mechanical stability 1 or the section modulus of the tube could be improved simply by increasing its wall thickness. In addition to the disadvantages that this increases the material consumption and the weight, it has the further disadvantage that its flexibility also decreases. This then requires more force and care to lay the pipe in bends, waveforms or bends.

Die Praxis hat gezeigt, daß das in der DE-Gbm 8 033 295 beschriebene quadratische Rohr einen guten Kompromiß zwischen den an es gestellten und sich teilweise widersprechenden Forderungen bildet. Beim Verlegen in Bögen mit engen Radien knickt es Jedoch teilwei- - 2 - se an seinen im Bogen innen und außen liegenden Wänden ein. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mechanische Stabilität oder das Widerstandsmoment des quadratischen Roh- ; res zu erhöhen. Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich nach der ; Erfindung dadurch, daß die Innenseiten der vier Wände des quadra- i tischen Rohres mit diesen in Längsrichtung verlaufende Verdickun- ; > gen aufweisen. Das heißt, daß die Wandstärke des Rohres nicht gleichmäßig auf dessen gesamtem Umfang, das heißt auch an den abgerundeten Ecken erhöht wird, sondern selektiv nur dort, wo beim Verlegen in Bögen besonders hohe Druck- und Zugspannungen auftre- ; ten. Das Rohr wird also nur an seiner Innen- und Außenfaser ver- j 0 stärkt. ! i iPractice has shown that the square tube described in DE-Gbm 8 033 295 forms a good compromise between the demands placed on it and the contradicting requirements. When laying in arches with narrow radii, however, it sometimes buckles on its inside and outside walls. The present invention has for its object the mechanical stability or the section modulus of the square raw; to increase res. The solution to this problem arises after the; Invention in that the inside of the four walls of the square tube with these in the longitudinal direction extending thickening; > have gene. This means that the wall thickness of the pipe is not increased uniformly over its entire circumference, that is also at the rounded corners, but selectively only where particularly high compressive and tensile stresses occur when laying in bends; The tube is therefore only reinforced on its inner and outer fibers. ! i i

Zweckmäßig haben die Verdickungen im Querschnitt die Form von Seg- ; menten oder Kreisabschnitten. Dazu bietet sich an, daß die Verdik-kungen ihre maximale Höhe in der Mitte einer Wand des Rohres auf- ; weisen und nach da* en Enden abfallen. Das heißt, daß die Stärke einer Wand nicht konstant, sondern veränderlich ist. Ihre maxima- ! le Stärke haben die Wände erfindungsgemäß in ihrer Mitte, das heißt an denjenigen Stellen, die beim Verlegen eines Rohres in einen Bogen maximal beansprucht werden. Dieses Maximum der Beanspruchung liegt in der Mitte der in dem Bogen innen und außen liegenden Wände, da dort die Zug- und Druckkräfte ihr Maximum errei- ! ^ chen, und da die in den weiter außen liegenden Wandabschnitten auftretenden Kräfte auf die in dem Bogen seitlichen Wände des Roh-; res übertragen und von diesen teilweise aufgenommen werden. Gemäß der Erfindung wird die Wandstärke daher selektiv nur an denjenigen Stellen erhöht, an denen die Kräfte ihr Maximum erreichen und nicht oder nur in geringem Maß auf benachbarte Wandbereiche übertragen werden. Das Widerstandsmoment des Rohres wird damit mit einem Minimum an zusätzlichem Materialverbrauch und Gewichtserhöhung auf ein Maximum erhöht.The thickenings in the cross section expediently have the shape of segments; elements or circular sections. To this end, it is advisable that the thickenings reach their maximum height in the middle of a wall of the tube; point and fall off after the ends. This means that the thickness of a wall is not constant, but variable. Your maxima! According to the invention, the walls have le thickness in their middle, that is to say at those points which are maximally stressed when a pipe is laid in an arc. This maximum of the stress lies in the middle of the walls inside and outside of the arch, because the tensile and compressive forces reach their maximum there! ^ chen, and since the forces occurring in the outer wall sections on the side walls of the raw in the arch; res transferred and partially absorbed by them. According to the invention, the wall thickness is therefore selectively increased only at those points where the forces reach their maximum and are not or only to a small extent transferred to adjacent wall areas. The section modulus of the tube is thus increased to a maximum with a minimum of additional material consumption and weight increase.

Es wurde bereits ausgeführt, daß die Innen- und Außenseiten der Wände an den Ecken nicht unter Winkeln von 90° auf einanderstoßen, sondern abgerundet sind. Hier hat sich nun als zweckmäßig herausgestellt, daß die Verdickungen an ihren Enden ohne Knickstelle in die Innenbögen zwischen den Innenseiten der Wände übergehen. Damit -3- werden Knickstellen vermieden, an denen Kerbspannungen auf treten könnten. Ebenso werden Strömungsabrisse der durchtretenden Flüssigkeit vermieden, was zu Ablagerungen von Schlamm führen könnte.It has already been stated that the inner and outer sides of the walls at the corners do not meet at angles of 90 °, but are rounded. It has now been found to be expedient here that the thickenings at their ends merge into the inner arches between the inner sides of the walls without a kink. This prevents kinks, at which notch stresses could occur. Stalls of the liquid that passes through are also avoided, which could lead to deposits of sludge.

Die absoluten Maße der erfindungsgemäßen Verdickungen richten sich nach den Maßen des quadratischen Rohres. Als Anhalt sei gesagt, daß die maximale Höhe einer Verdickung größenordnungsmäßig 15 % der Stärke der Wand des Rohres beträgt.The absolute dimensions of the thickenings according to the invention depend on the dimensions of the square tube. As a guide, the maximum height of a thickening is of the order of 15% of the thickness of the wall of the pipe.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung istî ; V ·.- iThe invention will now be further described using the example of the embodiment shown in the drawing. In the drawing, V .- i

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Rohres und gleichzeitig ein Querschnitt entlang der Schnittlinien I - I in Fig. 2,1 is a perspective view of the pipe according to the invention and at the same time a cross section along the section lines I - I in Fig. 2,

Fig. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung eines in einenFig. 2 is a simplified schematic representation of a

Bogen gelegten erfindungsgemäßen Rohres, d an dem die Bie- i gefestigkeit gemessen wird,Elbow pipe according to the invention, on which the bending strength is measured,

Fig. 3 die perspektivische Darstellung eines willkürlich in eine S-Form verlegten Rohres undFig. 3 is a perspective view of a pipe arbitrarily laid in an S-shape and

. I. I.

pj Fig. 4 die perspektivische Darstellung eines in Fertigteilelemente ^ eingelegten Rohres,4 shows the perspective illustration of a pipe inserted into precast elements,

Fig. 1 zeigt das Rohr 12 mit seinen vier Wänden 14. Diese gehen mit Innenbögen 16 und Außenbögen 18 ineinander über. Sie bilden die Ecken 20. Jede Wand 14 hat eine Außenseite 22 und eine Innen- ' Seite 24. Diese weisen die mit ihnen in Längsrichtung des Rohres verlaufenden Verdickungen 26 auf. Die Stärke der Wände 14 ist mit H und die maximale Stärke einer Verdickung 26 ist mit h eingezeichnet. Die Verdickungen 26 haben die Form von Segmenten oder Kreisabschnitten. Dadurch erhalten die Wände 14 auf ihrer Innenseite 24 eine ballige Form. Anders ausgedrückt haben die Wände 14 in ihrer Mitte ihre maximale und dann nach den Seiten abfallende Höhe oder Stärke. Dabei gehen die Innenseiten 24 stetig und ohne Knick in die Innenbögen 16 an den Ecken 20 über.Fig. 1 shows the tube 12 with its four walls 14. These merge into one another with inner bends 16 and outer bends 18. They form the corners 20. Each wall 14 has an outer side 22 and an inner side 24. These have the thickenings 26 which run with them in the longitudinal direction of the tube. The thickness of the walls 14 is shown with H and the maximum thickness of a thickening 26 is shown with h. The thickenings 26 have the shape of segments or circular sections. This gives the walls 14 a spherical shape on their inside 24. In other words, the walls 14 have their maximum height or thickness that falls to the side in the middle. The inner sides 24 merge continuously and without kinks into the inner arches 16 at the corners 20.

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Fig. 2 zeigt ein in einen Bogen 28 verlegtes Rohr. In diesem wird das Rohr auf dessen Innenseite 30 und Außenseite 32 maximal beansprucht, das heißt maximal auf Druck und Zug belastet. Hier wirkt ! sich der erfindungsgemäße Querschnitt des Rohres günstig aus. An der Innen- und Außenseite 30 bzw. 32 des Bogens, das heißt an seiner Innen- und Außenfaser, weist es seine maximale Wandstärke auf.Fig. 2 shows a pipe laid in a bend 28. In this, the tube is subjected to maximum stress on its inside 30 and outside 32, that is to say it is subjected to maximum pressure and tension. Works here! the cross-section of the tube according to the invention is favorable. On the inside and outside 30 and 32 of the arch, that is, on its inside and outside fibers, it has its maximum wall thickness.

In Fig. 2 ist weiter schematisch ein mit dem Rohr durchgeführter Biegeversuch dargestellt. An seinem einen Ende ist das Rohr 12 fest zwischen zwei ortsfesten Backen 34 eingeklemmt. An seinem anderen Ende wird es verschiebbar zwischen zwei Stempeln 36 gehalten. f } Die Stempel 36 werden in Richtung der eingezeichneten Pfeile hin- und herbewegt. Dabei wird das Rohr in dem Bogen 28 unterschiedlich gekrümmt bzw. auf Druck und Zug belastet. Entlang der Schnittlinien I - I vorgenommene Schnitte zeigen nun, daß das Rohr 12 sowohl im unbelasteten gestreckten Zustand als auch im mehr oder weniger gebogenen Zustand die gleiche Querschnittsform aufweist, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Verstärkung der Innen- und Au-ßenfasem des Rohres 12 reicht aus, die dort auftretenden hohen Druck- und Zugkräfte aufzufangen.A bending test carried out with the tube is also shown schematically in FIG. 2. At one end, the tube 12 is firmly clamped between two fixed jaws 34. At its other end it is slidably held between two stamps 36. f} The stamps 36 are moved back and forth in the direction of the arrows. The tube in the bend 28 is curved differently or is subjected to pressure and tension. Cuts made along the section lines I-I now show that the tube 12 has the same cross-sectional shape, as shown in FIG. 1, both in the unloaded, stretched state and in the more or less bent state. The reinforcement of the inner and outer fibers of the tube 12 is sufficient to absorb the high pressure and tensile forces that occur there.

Fig. 3 zeigt schematisch ein Rohr 12, das in zwei Bögen 28 oder in S-Form verlegt ist. Eine solche S-Form tritt in der Praxis häufig | e ' auf. Auch bei engen Bögen oder bei Biegen eines aus Kunststoff be-~ stehenden Rohres ohne vorherige Erwärmung treten beim erfindungs gemäßen Querschnitt keine Knickstellen auf.Fig. 3 shows schematically a tube 12 which is laid in two bends 28 or in an S-shape. Such an S-shape occurs frequently in practice e 'on. Even with narrow bends or when bending a pipe made of plastic without prior heating, there are no kinks in the cross section according to the invention.

Fig. 4 zeigt ein in Fertigteilelemente 38 eingelegtes Rohr 12.4 shows a tube 12 inserted into precast elements 38.

Nach oben wird es durch eine den begehbaren Fußboden bildende j Blechplatte 40 und eine auf diese aufgeklebte Kunststoffplatte 42 abgedeckt.At the top, it is covered by a sheet metal plate 40 forming the walkable floor and a plastic plate 42 glued onto it.

Gegenüber einem Rohr mit rein quadratischem Querschnitt hat das erfindungsgemäße Rohr noch den Vorteil einer etwas erhöhten inneren Oberfläche. Dies verbessert den Wärmeübergang von dem es durchströmenden flüssigen Wärmeträger.Compared to a tube with a purely square cross section, the tube according to the invention still has the advantage of a somewhat increased inner surface. This improves the heat transfer from the liquid heat carrier flowing through it.

Claims

1. In the screed of a floor and in prefabricated elements pipe made of a flexible or rigid plastic>. or of metal for transporting a liquid heat transfer medium (heating or cooling medium) with a square cross-section and from rounded corners at the transitions between its inside and outside, characterized in that the inside (24) of its four walls (14) with these in Have longitudinal ^ ^ thickenings (26). i

2. Pipe according to claim 1, characterized in that the thickenings (26) have in cross section the shape of segments or circular sections.

3. Pipe according to claim 1 and 2, characterized in that the thickenings (26) have their maximum height (h) in the middle of a wall (14) of the tube (12) and fall off at the ends thereof.

4. Pipe according to claim 1 to 3, characterized in that the thickenings (26) at their ends without kink in the inner - "bends (16) between the inner sides (24) of the walls (20) go over.

5. Pipe according to claim 1 to 4, characterized in that the maximum height (h) of a thickening (26) on the order of magnitude j 15% of the thickness (H) of a wall (14) of the tube (12). !