WO2012143316A1 - Vorrichtung zur befestigung von wärmeträgerleitungen an einem behälter - Google Patents

Vorrichtung zur befestigung von wärmeträgerleitungen an einem behälter Download PDF

Info

Publication number
WO2012143316A1
WO2012143316A1 PCT/EP2012/056874 EP2012056874W WO2012143316A1 WO 2012143316 A1 WO2012143316 A1 WO 2012143316A1 EP 2012056874 W EP2012056874 W EP 2012056874W WO 2012143316 A1 WO2012143316 A1 WO 2012143316A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fastening device
carrier element
side parts
carrier
collar
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/056874
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan WITTMER
Stefan BREGEL
Hasan AMASHEH
Original Assignee
Basf Se
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Se filed Critical Basf Se
Priority to CN201280018333.6A priority Critical patent/CN103492778A/zh
Publication of WO2012143316A1 publication Critical patent/WO2012143316A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/22—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals
    • F16L3/221—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals having brackets connected together by means of a common support
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/22—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals
    • F16L3/223—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals each support having one transverse base for supporting the pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/22—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals
    • F16L3/223—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals each support having one transverse base for supporting the pipes
    • F16L3/227—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting a number of parallel pipes at intervals each support having one transverse base for supporting the pipes each pipe being supported by a separate element fastened to the base
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/12—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/14—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor
    • F24D3/141—Tube mountings specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/12—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/14—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor
    • F24D3/141—Tube mountings specially adapted therefor
    • F24D3/143—Tube clips with barbed anchors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0856—Iron
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a fastening device for heat transfer lines comprising a band-shaped support member and a plurality of claw-shaped holding elements, each having two side parts, one end of which is fixedly connected to the top of the support member, wherein between the two side parts of a holding element, a heat carrier line can be placed. Furthermore, the invention relates to the use of such fastening device for attachment of heat transfer lines as heat tracing for containers.
  • a tracing heater can serve different purposes, such as preventing the freezing of a pipeline or the compensation of heat losses of the container contents via the container wall.
  • the heat carrier lines are placed at a small distance from the pipes or containers to be tempered.
  • a system is known for example from patent application EP 1 063 459 A1.
  • the document describes a device for attachment of heat carrier lines, which provides a terminal, in which the heat carrier line can be engaged, and which via a strap is attached to the pipe to be tempered or the container.
  • this system is well suited, as a heat transfer line can be easily and quickly attached by means of the tension band to the pipeline.
  • this type of attachment is less suitable. In such a case, at least two people are required for assembly, since a person alone can not attach the strap at the desired position on the container. Furthermore, it is cumbersome and expensive to attach the plurality of clamps required to equip a container with straps to the container.
  • the fastening device according to claim 1 is particularly suitable for attachment of heat transfer lines to a container, in particular as heat tracing for the container. It is particularly suitable for installing heat carrier lines as heat tracing for containers with a large diameter, in particular for reactors or columns in process plants. By a large diameter is meant one which a person can not completely cover with both arms.
  • the fastening device is particularly suitable for tubular or tubular heat transfer lines.
  • An inventive use of the fastening device relates to corrugated tubes as heat transfer lines, which are flowed through by a liquid or gaseous heat transfer medium. Hot water or steam is particularly suitable as the heat transfer medium, since these can usually be made available at low cost in process plants.
  • Corrugated hoses are commercially available from several suppliers and are known in the art.
  • the fastening device according to the invention for heat carrier lines comprises a band-shaped carrier element and a plurality of claw-shaped holding elements.
  • a band shape is understood to mean that the extent of the carrier element in the longitudinal direction, hereinafter also referred to as length, is significantly greater than its extension in the transverse direction, which is defined perpendicular to the longitudinal direction and will also be referred to below as width.
  • the width is significantly greater than the extent that is perpendicular to both the longitudinal and transverse directions and is referred to hereinafter as the thickness or material thickness of the support member.
  • the material thickness of the carrier element of 4 mm to 12 mm, more preferably from 5 mm to 7 mm.
  • the width of the carrier element is preferably from 1, 5 cm to 4 cm, more preferably from 2 cm to 3 cm.
  • the carrier element can be produced as an endless product or in a predetermined length. If the carrier element is produced as piece goods, lengths of 80 cm to 120 cm are preferred.
  • Each retaining element has two side parts, one end of which is firmly connected to the upper side of the carrier element.
  • the two side parts extend away from the upper side of the carrier element outwards in such a way that they form a claw and a heat carrier line can be placed between the two side parts.
  • the two side parts are arranged such that their respective inner surfaces are substantially parallel to each other.
  • the side parts are arranged with respect to their transverse extent substantially perpendicular to the longitudinal direction of the carrier element, with deviations of plus / minus 5 degrees of angle still being regarded as "substantially perpendicular.” Further, the side parts are also preferred with respect to their extension away from the carrier element in the frame
  • the wall thickness of the side parts is preferably from 1, 5 mm to 4 mm, particularly preferably from 2 mm to 3 mm.
  • the side parts of the retaining elements have a collar on their end remote from the carrier element.
  • the collars are located at the ends of the mutually facing inner sides of the respective side parts of a holding element and are dimensioned such that the heat carrier line can be latched from the outside through the intermediate space between the respective two collars in the direction of the carrier element in the interior of the holding element , After snapping the collar make it difficult or prevent slipping out of the heat transfer line from the interior.
  • the collars extend at the ends of the side parts away from the outside thereof.
  • the fastening device in this embodiment further comprises safety caps with recesses, wherein collar and recesses are matched in shape to each other, so that the safety caps are plugged onto the collar.
  • the heat carrier line in the respective holding element is.
  • the collars and recesses are matched to one another in such a way that, after attaching a safety cap to the side parts of a holding element, a tight fit results, so that the safety cap can not slip off the holding element.
  • the carrier element preferably has notches on its underside between adjacent holding elements. Particularly preferred is a respective notch between two adjacent holding elements. The notches advantageously extend over the entire width of the carrier element.
  • the indentations can have any desired shapes, preferably they are V-shaped or U-shaped in longitudinal section.
  • the indentations increase the flexibility of the support member in the longitudinal direction, so that the support element can be easily create and fasten, for example, on curved surfaces of a container.
  • the support elements can be easily reduced in length to the desired degree by splitting them at the notches with a tool, for example with a knife.
  • the minimum material thickness of the carrier element between its top and the lowest point of the notch of 1 mm to 2 mm. It has been found that in this range of values a balanced relationship between the flexibility of the support element and its stability is established.
  • the carrier element has lateral bulges, the extent of which is perpendicular to the longitudinal edge of the carrier element from 1 cm to 4 cm, in particular from 2 cm to 3 cm, and their extension in the direction of the longitudinal edge of the carrier element from 1 cm to 4 cm, in particular from 2 cm to 3 cm.
  • the bulges may be present exclusively on one side of the carrier element or on both sides. If bulges are provided on both sides, they may be located opposite each other at the same height in the longitudinal direction or may be located regularly or irregularly alternately on the opposite sides. In the above definition of the width of the support member, the bulges are not taken into account.
  • bulges can be advantageously used to fasten the carrier element to a container, for example by tensioning a clamping band parallel to the longitudinal edge of the carrier element over the bulges.
  • the bulges are seen in the longitudinal direction of the carrier element in height of the holding elements.
  • the distance between opposing inner surfaces of the side parts of a holding element preferably corresponds to from 95% to 105%, in particular from 98% to 100%, of the outer diameter of the heat carrier line to be fastened therein.
  • the height of the retaining elements is preferably selected such that, after attaching the safety caps, the distance between the upper side of the carrier element and the inner side of the safety cap is from 95% to 105%, in particular from 98% to 100%.
  • the outer diameter of the heat carrier line corresponds. It has been found that such a dimensioning of the interior space between the side parts and optionally between the carrier element and the safety cap favors a tight fit of the heat carrier line in the holding element.
  • the carrier element, the holding elements and possibly existing protrusions on the carrier element are based on the same material. Particularly preferably, they are integrally connected to each other.
  • the choice of material depends, inter alia, on the conditions of use, whereby the temperature of the surface on which the underside of the carrier element rests is of particular importance.
  • the carrier element, the holding elements and possibly existing bulges are made of a polyamide material, as described in more detail below.
  • the latter are preferably made of a thermoplastic material.
  • thermoplastic material basically any thermoplastically processable polymer can be used for the components according to the invention.
  • a plastic or a plurality of plastics selected from polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, impact-modified polystyrene (Hl PS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), acrylonitrile-styrene-acrylate copolymers (ASA), methacrylate Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (MABS), styrene-butadiene block copolymers, polyamide, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate glycol (PETG), polybutylene terephthalate (PBT), polyoxymethylene (POM), polycarbonate (PC), polymethylmethacrylate (PMMA), Poly (ether) sulfones, thermoplastically processable polyurethane (T), thermoplastic
  • plastics mentioned can be used in pure form or as a mixture with plastic-compatible auxiliaries.
  • plastics provided with fibrous or particulate fillers are used.
  • Particularly suitable fillers are glass fibers, glass beads, mineral fillers, or so-called nanoparticles.
  • Especially preferred plastics are glass fiber reinforced polyamides.
  • Polysulfone hereinafter referred to as "PSU" is to be understood as meaning all polymers whose repeat units are linked by sulfone groups of the formula (I):
  • Preferred PSUs are polymers having repeating units of the formula (III) where R 2 , R 3 , R 4 and R 5, independently of one another, are aryl, in particular phenyl:
  • PSUs are polymers having repeating units of the formula (IV) where RQ and R 7, independently of one another, are aryl, in particular phenyl:
  • Such PSU with repeating units of the formula (IV) are often also called polyethersulfones.
  • PSUs are polymers with recurring units of the formula (V), where Re, Rg, R10 and R, independently of one another, are aryl, in particular phenyl:
  • Such PSU with repeating units of the formula (V) are often also called polyphenylene sulfones.
  • polyamide is understood to mean all known polyamides as well as plastics based on mixtures of polyamide with further components.
  • suitable polyamides having aliphatic, partially crystalline or partially aromatic and amorphous structure of any kind and their blends including polyetheramides such as polyether block amides.
  • Suitable polyamides generally have a viscosity number of 90 to 350, preferably 1 10 to 240 ml / g, determined in a 0.5 wt .-% solution in 96 wt .-% sulfuric acid at 25 ° C according to ISO 307th Semicrystalline or amorphous resins having a weight average molecular weight of at least 5,000, as described, for example, in US Pat. Nos.
  • 2,071,250, 2,071,251, 2,130,523, 2,130,948, 2,241,322, 2,312,966, 2,512,606 and US Pat 3,393,210 are preferred.
  • Trains t. Examples include polyamides derived from lactams with 7 to 13 ring members such as polycaprolactam, polycapryllactam and polylaurolactam, as well as polyamides obtained by reacting dicarboxylic acids with diamines.
  • dicarboxylic acids alkanedicarboxylic acids having 6 to 12, in particular 6 to 10 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids can be used.
  • adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and terephthalic and / or isophthalic acid may be mentioned as acids.
  • Suitable diamines are, in particular, alkanediamines having 6 to 12, in particular 6 to
  • Preferred polyamides are polyhexamethylene adipamide, polyhexamethylene sebacamide and polycaprolactam and copolyamides 6/66, in particular with a proportion of 5 to 95 wt .-% of caprolactam units (for example Ultramid ® C31 BASF SE).
  • polyamides are obtainable from ⁇ -aminoalkylnitriles such as, for example, aminocapronitrile (PA 6) and adiponitrile with hexamethylenediamine (PA 66) by so-called direct polymerization in the presence of water, as for example in DE 103 13 681 A1,
  • polyamides which are e.g. are obtainable by condensation of 1, 4-diaminobutane with adipic acid at elevated temperature (polyamide 4.6). Manufacturing processes for polyamides of this structure are known e.g. in EP 0 038 094 A2, EP 0 038 582 A2 and EP 0 039 524 A1.
  • polyamides which are obtainable by copolymerization of two or more of the abovementioned monomers or mixtures of a plurality of polyamides are suitable, the mixing ratio being arbitrary. Particular preference is given to mixtures of polyamide 66 with other polyamides, in particular copolyamides 6/66.
  • Such partially aromatic copolyamides as PA 6 / 6T and PA 66 / 6T have proven to be particularly advantageous whose triamine content is less than 0.5, preferably less than 0.3 wt .-% (see EP 0 299 444 A2).
  • Further high-temperature-resistant polyamides are known from EP 1 994 075 A0 (PA 6T / 6I / MXD6).
  • the production of the preferred partly aromatic copolyamides with a low triamine content can be carried out by the processes described in EP 0 129 195 A2 and EP 0 129 196 A2.
  • At least the carrier element and the holding elements are made of such a polyamide material.
  • These polyamide materials have improved heat aging resistance as well as good mechanical and surface properties even after prolonged heat aging. They prove to be particularly advantageous for use on container surfaces which have temperatures of more than 180 ° C in continuous operation. Moreover, these polyamide materials are also suitable for continuous operation at low temperatures to about minus 30 ° C, in which other materials become brittle in the long run.
  • these polyamide materials contain 10 to 99.999, preferably 20 to 98 and in particular 25 to 94 wt .-% of at least one polyamide, as described above.
  • the polyamide materials contain from 0.001 to 20, preferably 0.05 to 10 and in particular 0.1 to 5 wt .-% iron powder, which is obtainable by thermal decomposition of iron pentacarbonyl, preferably at temperatures of 150 ° C to 350 ° C.
  • the particles (particles) obtainable in this case have a preferably spherical shape, i. they are spherical or nearly spherical (also referred to as spherulitic).
  • the iron powder preferably has a particle size (also referred to as particle size) of not more than 10 ⁇ m (d.sub.50 value).
  • Preferred iron powder has a particle size distribution as described below, the particle size distribution being determined by laser diffraction in a highly diluted aqueous suspension (e.g.
  • the particle size (and distribution) described below can be adjusted by milling and / or sieving.
  • d xx XX% of the total volume of the particle is less than the value.
  • 3.4 to 5.2 ⁇ dio values preferably 1 to 5 ⁇ , in particular 1 to 3 and very particularly 1, 4 to 2.7 ⁇ dgo values: preferably 3 to 35 ⁇ , in particular 3 to 12 and very particularly 6.4 to
  • the component B) has an iron content of 97 to 99.8 g / 100 g, preferably from 97.5 to 99.6 g / 100 g.
  • the content of further metals is preferably below 1000 ppm, in particular below 100 ppm and very particularly below 10 ppm.
  • the Fe content is usually determined by infrared spectroscopy.
  • the C content is preferably 0.01 to 1.2, preferably 0.05 to 1.1, g / 100 g, more preferably 0.4 to 1.1 g / 100 g. In the case of the preferred iron powders, this C content corresponds to those which are not reduced with hydrogen following the thermal decomposition.
  • the C content is usually determined by burning the sample amount in the oxygen stream and subsequent IR detection of the resulting CO 2 gas (using Leco CS230 or CS-mat 6250 from Juwe) based on ASTM E1019.
  • the nitrogen content is preferably max. 1.5 g / 100 g, preferably from 0.01 to 1.2 g / 100 g.
  • the oxygen content is preferably max. 1.3 g / 100 g, preferably 0.3 to 0.65 g / 100 g.
  • the determinations of N and O are made by heating the sample in the graphite furnace to ca.
  • the oxygen obtained in the sample is converted to CO and measured by an IR detector.
  • the N released from the N-containing compounds under the reaction conditions is discharged with the carrier gas and detected and recorded by means of WLD (Thermal Conductivity Detector / TC) (both methods in accordance with ASTM E1019).
  • the tap density is preferably 2.5 to 5 g / cm 3 , in particular 2.7 to 4.4 g / cm 3 . This is generally understood to mean density when, for example, the powder is filled into the container and shaken to achieve compaction.
  • Further preferred iron powders may be surface-coated with iron phosphate, iron phosphite or S1O2.
  • the BET surface area in accordance with DIN ISO 9277 is preferably from 0.1 to 10 m 2 / g, in particular from 0.1 to 5 m 2 / g, preferably from 0.2 to 1 m 2 / g and in particular from 0.4 to 1 m 2 / g.
  • the mass fraction of the iron in the polymer is usually 15 to 80, preferably 20 to 40% by mass.
  • the preferred polyamide materials may contain up to 70, preferably up to 50 wt .-% of other additives.
  • fibrous or particulate fillers C1 are carbon fibers, glass fibers, glass spheres, amorphous silica, calcium silicate, calcium metasilicate, magnesium carbonate, kaolin, chalk, powdered quartz, mica, barium sulfate and feldspar mentioned in amounts of 1 to 50 wt .-%, in particular 5 to 40, preferably 10 to 40 wt .-% are used.
  • Preferred fibrous fillers are carbon fibers, aramid fibers and potassium titanate fibers, glass fibers being particularly preferred as E glass. These can be used as rovings or cut glass in the commercial forms.
  • the fibrous fillers Fe can be surface-pretreated for better compatibility with the thermoplastic with a silane compound.
  • Preferred silane compounds are aminopropyltrimethoxysilane, aminobutyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminobutyltriethoxysilane and the corresponding silanes which contain a glycidyl group as substituent X.
  • the silane compounds are generally used in amounts of from 0.01 to 2, preferably from 0.025 to 1.0, and in particular from 0.05 to 0.5,% by weight (based on C)) of the surface coating.
  • acicular mineral fillers refers to a mineral filler with a pronounced, needle-like character.
  • An example is acicular wollastonite.
  • the mineral has an L / D (length diameter) ratio of 8: 1 to 35: 1, preferably 8: 1 to 1: 1: 1.
  • the mineral filler may optionally be pretreated with the silane compounds mentioned above; however, pretreatment is not essential.
  • further fillers are kaolin, calcined kaolin, wollastonite, talc and chalk called as well as platelet or needle-shaped nanofillers preferably in amounts between 0.1 and 10%.
  • Boehmite, bentonite, montmorillonite, vermicullite, hectorite and laponite are preferably used for this purpose.
  • the platelet-shaped nanofillers according to the prior art are organically modified.
  • the addition of the platelet- or needle-shaped nanofillers to the nanocomposites according to the invention leads to a further increase in the mechanical strength.
  • the polyamide materials may contain 0.05 to 3, preferably 0.1 to 1, 5 and in particular 0.1 to 1 wt .-% of a lubricant.
  • a lubricant Preference is given to Al, alkali metal, alkaline earth metal salts or esters or amides of fatty acids having 10 to 44 carbon atoms, preferably having 12 to 44 carbon atoms. It is also possible to use mixtures of different salts, the mixing ratio being arbitrary. Likewise, mixtures of different esters or amides or esters with amides can be used in combination, wherein the mixing ratio is arbitrary.
  • the polyamide materials 0.05 to 3, preferably 0.1 to 1, 5 and in particular 0.1 to 1 wt .-% of a Cu stabilizer, preferably a Cu (l) halide, in particular in a mixture with an alkali halide, preferably KJ, in particular in a ratio of 1: 4, or of a sterically hindered phenol or mixtures thereof.
  • a Cu stabilizer preferably a Cu (l) halide, in particular in a mixture with an alkali halide, preferably KJ, in particular in a ratio of 1: 4, or of a sterically hindered phenol or mixtures thereof.
  • Suitable salts of monovalent copper are preferably copper (I) acetate, copper (I) chloride, bromide and iodide. These are contained in amounts of 5 to 500 ppm of copper, preferably 10 to 250 ppm, based on polyamide.
  • Suitable sterically hindered phenols C3) are in principle all compounds having a phenolic structure which have at least one sterically demanding group on the phenolic ring.
  • the antioxidants C), which can be used individually or as mixtures, are in an amount of 0.05 to 3 wt .-%, preferably from 0.1 to 1, 5 wt .-%, in particular 0.1 to 1 Wt .-%, based on the total weight of the polyamide materials A) to C).
  • the polyamide materials may contain 0.05 to 5, preferably 0.1 to 2 and in particular 0.25 to 1, 5 wt .-% of a nigrosine.
  • Nigrosines are generally understood to mean a group of black or gray indulene-related phenazine dyes (azine dyes) in various embodiments (water-soluble, fat-soluble, gas-soluble), dyeing in wool dyeing and printing, blackening of silks of leather, shoe creams, varnishes, plastics, stoving lacquers, inks and the like, as well as being used as microscopy dyes.
  • azine dyes in various embodiments (water-soluble, fat-soluble, gas-soluble), dyeing in wool dyeing and printing, blackening of silks of leather, shoe creams, varnishes, plastics, stoving lacquers, inks and the like, as well as being used as microscopy dyes.
  • nigrosine is obtained by heating nitrobenzene, aniline, and aniline with anhydrous metal.
  • the component C4) can be used as the free base or as a salt (eg
  • Other conventional additives C) are, for example, in amounts of up to 25, preferably up to 20 wt .-% rubber-elastic polymers (often also referred to as impact modifiers, elastomers or rubbers).
  • these are copolymers which are preferably composed of at least two of the following monomers: ethylene, propylene, butadiene, isobutene, isoprene, chloroprene, vinyl acetate, styrene, acrylonitrile and acrylic or methacrylic acid esters having 1 to 18 C atoms in the alcohol component.
  • Such polymers are e.g. in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Vol. 14/1 (Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961). Pages 392 to 406 and in the monograph by C.B. Bucknall, "Toughened Plastics” (Applied Science Publishers, London, 1977).
  • emulsion polymers examples include n-butyl acrylate / (meth) acrylic acid copolymers, n-butyl acrylate / glycidyl acrylate or n-butyl acrylate / glycidyl methacrylate copolymers, graft polymers having an inner core of n-butyl acrylate or butadiene-based and an outer shell of the above copolymers and copolymers of ethylene with comonomers which provide reactive groups. Methods for producing such elastomers are known.
  • the polyamide materials may contain conventional processing aids such as stabilizers, antioxidants, anti-heat and ultraviolet light decomposition agents, lubricants and mold release agents, colorants such as dyes and pigments, nucleating agents, plasticizers, etc.
  • processing aids such as stabilizers, antioxidants, anti-heat and ultraviolet light decomposition agents, lubricants and mold release agents, colorants such as dyes and pigments, nucleating agents, plasticizers, etc.
  • the preferred polyamide materials can be prepared by processes known per se, in which the starting components are mixed in customary mixing devices, such as screw extruders, Brabender mills or Banbury mills, and then extruded. After extrusion, the extrudate can be cooled and comminuted. It can also be premixed individual components and then the remaining starting materials individually and / or also mixed.
  • the mixing temperatures are usually 230 to 320 ° C.
  • the components B) and, if appropriate, C) can be mixed with a prepolymer, formulated and granulated.
  • the resulting granules are then condensed in solid phase under inert gas continuously or discontinuously at a temperature below the melting point of component A) to the desired viscosity.
  • the fastening device according to the invention and optionally the safety caps are made of a thermoplastic material as described above, they can be produced easily and inexpensively, for example by injection molding.
  • a suitable thermoplastic material for producing the Befest Trentsvor- directions and / or the fuse caps can be selected.
  • polyamide materials for higher temperatures of the container wall or the wall of the heat carrier line, for example above 180 ° C, especially the above-described polyamide materials with improved heat aging resistance offer. Likewise, these polyamide materials are suitable for use at low temperatures of about minus 30 ° C.
  • straps can be used, which can be performed across the carrier element or parallel to the longitudinal direction of the support member on the bulges described above.
  • the carrier element on its underside fastening means, which allow to attach the fastening device without tools such as straps to a container.
  • the fastening means are permanent magnets which are integrated into the underside of the carrier element.
  • the fastening means is an adhesive coating which is applied to the underside of the carrier element. Particularly preferred is an adhesive coating based on components known from conventional pressure-sensitive adhesives which can be used at temperatures of from about 250 ° C to about 350 ° C.
  • the fastening device according to the invention offers several advantages. Compared to permanently attached to a container heat transfer lines, as known from the prior art, the fastening device is much cheaper and easier to install. The risk of stress cracks does not exist in the proposed construction. Compared to known individual elements such as the terminals described above, the device of the invention has the advantage of faster and easier installation of heat transfer lines to a container. If the fasteners are attached to a container, the heat transfer lines can be easily installed by a person in a short time. Also repairs or changes to already installed heat transfer pipes can be accomplished faster and more cheaply with the fastening devices according to the invention.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an embodiment of the fastening device according to the invention with three examples of forms of collar and recesses of the safety caps
  • FIG. 2 top view of the fastening device according to FIG. 1 (fuse caps not shown)
  • FIG. 3 top view of FIG. 2 with inserted heat transfer line
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a further embodiment of the fastening device according to the invention with safety cap
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through an embodiment of the fastening device according to the invention with inwardly directed collar
  • Fig. 7 View of a horizontal container with fastening devices according to the invention and heat transfer lines
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an embodiment of the fastening device according to the invention, wherein by way of example three retaining elements 12a, 12b, 12c with different shapes of collar 14a, 14b, 14c and corresponding recesses in the securing caps 20a, 20b, 20c are shown.
  • the holding elements each comprise two side parts, which are each connected with one end to the upper side of the carrier element 10.
  • the carrier element 10 has on its underside between each two retaining elements a notch 18, which is designed v-shaped in the example shown. Furthermore, the carrier element 10 in each case at the level of the holding elements 12a, 12b, 12c bulges 16, which protrude perpendicularly in Fig. 1 from the plane.
  • the ends of the side parts facing away from the support element 10 each have a collar 14a, 14b, 14c which extends outwards from the outside of the side part.
  • Different forms of collar are encompassed by the invention.
  • the collar only has to be suitable for being able to receive a securing cap 20a, 20b, 20c with a corresponding recess in such a way that it is secured against slipping out after being pushed on, preferably by positive locking.
  • Fig. 1 three examples of shapes of collar and recess are shown.
  • the collar 14a has the shape of a triangle in longitudinal section.
  • the collar 14b and the corresponding recess in the securing cap 20b are formed in a longitudinal section in the form of a rectangle.
  • the collar 14c and the recess in the safety cap 14c of the embodiment shown on the right are rounded, for example in the form of a semicircle or a semi-ellipse.
  • the forms are to be understood as examples.
  • other forms of collar 14 and recesses are encompassed by the invention, as long as the safety cap is secured after sliding on the collar against slipping out.
  • Embodiments with rounded shapes offer the advantage that tilting when the safety cap is pushed onto the collars is largely avoided.
  • Fig. 2 shows a plan view of the fastening device according to Fig. 1, wherein the fuse caps are omitted in the illustration.
  • the holding elements 12a, 12b, 12c are arranged centrally in the transverse direction of the carrier element 10.
  • the dashed line in the side parts of the projection of the collar on the outside of the respective side part is illustrated.
  • the dashed lines in the carrier element 10 indicate the course of the notches 18 located on the underside.
  • the bulges 16 can be clearly seen, which extend in the illustrated example at the level of the holding elements 12a, 12b, 12c perpendicularly from the outer edge of the support member 10 to the outside.
  • other forms of the bulges 16 in the plan view are also included in the invention.
  • the bulges 16 may also have a trapezoidal shape, wherein the base on the carrier element is wider than the outer end of the bulge.
  • Fig. 3 corresponds to a plan view of the fastening device according to FIG. 2 with inserted heat carrier line 30. The safety caps are omitted for clarity in the illustration.
  • the distance between the inner sides of two adjacent holding elements 12a and 12b corresponds to twice the minimum bending radius 32 of the heat carrier line 30 used. This dimension depends on the heat carrier line used.
  • the following table shows the nominal diameter, the outer diameter of the corrugated hose and the minimum bending radius for two commercially available corrugated hose systems from different manufacturers: Manufacturer A Manufacturer B
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a further embodiment of the fastening device according to the invention with securing cap 20 and inserted heat carrier line 30.
  • the notch 18 on the underside of the carrier element 10 extends only so far into the material that a minimum material thickness 19 remains , which ensures the strength and stability of the support member 10.
  • a recess 17 is provided between the side parts of the holding element 12, which is approximated in shape to the outer contour of the heat carrier line 30 to be accommodated.
  • a corresponding indentation 21 is also provided in the safety cap 20. The indentations cause an improved support of the heat carrier line 30 in the holding element 12.
  • the collar 14 of the side parts and the recesses 22 of the fuse cap 20 are triangular as in the left part of FIG.
  • the outer contour of the securing cap 20 is trapezoidal in longitudinal section.
  • the horizontal distance between the inner surfaces of the side parts of a holding element 12 is preferably selected such that it corresponds to the outer diameter of the heat carrier line 30 to be inserted.
  • the distance from 95% to 105%, more preferably from 98% to 100% of the outer diameter of the heat carrier line 30.
  • Conventional dimensions for corresponding outer diameter are exemplified in the above table.
  • the vertical distance between the upper side of the carrier element 10 and the inner side of the securing cap 20 is preferably from 95% to 105%, particularly preferably from 98% to 100% of the outer diameter of the heat transfer line 30. If appropriate, indentations 17, 21 are present in the Determination of this distance taken into account.
  • the fuse cap 20 must in this case under a certain pressure on the collar 14 of the side parts of the retaining element 12 are pushed.
  • the dimensions are preferably selected so that the pressure to be applied is sufficient to ensure a tight fit of the safety cap 20 and thus to prevent slipping out of the safety cap 20 after fitting onto the collar.
  • the recesses 22 in the securing cap 20 can be dimensioned such that they are slightly smaller than the outer contour of the collars 14. In this case ensures a tight fit of the fuse cap 20 on the collar 14 regardless of the dimension of the inserted heat transfer line 30.
  • Fig. 5 is a longitudinal section through an alternative embodiment of the fastening device according to the invention with inwardly directed collar 14 is shown.
  • the collar 14 in longitudinal section in the shape of a triangle, wherein the end side of the side parts sloping inwards starting from the outer surface inwardly. The lowest point of the oblique end face is also the point which protrudes furthest beyond the inner surface of the respective side part into the interior of the retaining element 12. In this embodiment, no safety cap is required.
  • the holder of the heat carrier line 30 in the holding element 12 is ensured that after pressing the heat carrier line 30 into the interior of the support member 12, the inwardly facing collar 14 over the outer contour of the heat carrier line and thereby prevent slipping them out of the fastening device.
  • an indentation 17 can also be provided on the upper side of the carrier element 10 in this embodiment, which in its shape approximates the outer contour of the heat carrier line to be accommodated.
  • FIGS. 6 and 7 show examples of containers which are equipped with fastening devices and heat carrier lines according to the invention.
  • FIG. 6 shows the upper part of a standing container 40.
  • tension bands 50 which are stretched perpendicular to the longitudinal orientation of the fastening devices around the circumference of the container 40. For the sake of clarity, only a few tightening straps are shown.
  • Safety caps which are pushed onto the collars of the holding elements and fix the heat carrier lines, are symbolized by black dots.
  • a heat transfer line can be easily mounted to the container.
  • a first heat transfer line is shown, which has an inlet 34a and an outlet 36a for the heat transfer medium. It is spirally wound around the container, wherein it runs horizontally on the illustrated front of the container and obliquely downward on the back, indicated by the dashed lines.
  • the downwardly inclined course of the heat carrier line on the back can be realized in a simple manner by the fact that adjacent fastening devices are mounted in each case displaced slightly downwards in accordance with the inclination.
  • the fastening devices can also be mounted slightly obliquely, so that the heat carrier line is perpendicular to the longitudinal axis of the support elements.
  • a second heat carrier line is provided with an inlet 34b and an outlet 36b for the heat transfer medium. Due to a nozzle 42 located on the container, for example a manhole, it is not possible at this point to place the heat carrier line around the entire circumference of the container. Here offers to lay the heat transfer line in loops, the lines are bent repeatedly by 180 °.
  • FIG. 7 an example of a horizontal container 40 is shown, which is provided with fastening devices according to the invention and heat transfer lines.
  • the majority of the tension bands 50 run parallel to the fastening devices.
  • fasteners with bulges used, as described above.
  • the tension bands 50 extend over the bulges and thus hold the fastening devices on the outer wall of the container 40. Further advantageous in this example notches on the underside of the support elements act, since the fastening devices along the rounding of the container 40 are attached.
  • the tensioning straps 50 are guided substantially perpendicular to the longitudinal axis of the fastening devices, as in the stationary container according to FIG. 6.
  • a first heat carrier line is spirally mounted in the upper region of the container 40 with an inlet 34a and an outlet 36a for the heat transfer medium.
  • a second heat carrier line with an inlet 34b and an outlet 36b is provided in the shape of a loop to the left of the nozzle.
  • the fastening devices according to the invention can be advantageously used to attach heat transfer lines to containers. In this case, the entire container may be provided with lines or only areas of the container.
  • the heat carrier lines can be used, for example, as heat tracing, in particular for reactors or columns in process plants.
  • different heat transfer media can be used, for example, hot liquids or steam such as water or water vapor in different pressure levels.
  • the heat transfer medium can also be used for cooling, for example by a cold liquid such as water is passed through the heat carrier lines.

Abstract

Befestigungsvorrichtung für Wärmeträgerleitungen umfassend ein bandförmiges Trägerelement (10) sowie mehrere klauenförmige Halteelemente (12), die jeweils zwei Seitenteile aufweisen, deren eines Ende mit der Oberseite des Trägerelements (10) fest verbunden ist, wobei zwischen den jeweils zwei Seitenteilen eines Halteelements (12) eine Wärmeträgerleitung (30) platzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile der Halteelemente (12) an ihrem dem Trägerelement (10) abgewandten Ende einen Kragen (14) aufweisen und bezüglich ihrer Querausrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Trägerelements (10) angeordnet sind.

Description

Vorrichtung zur Befestigung von Wärmeträgerleitungen an einem Behälter Beschreibung Die vorliegende Anmeldung schließt durch Verweis die am 21.04.201 1 eingereichte vorläufige US-Anmeldung 61/477633 ein.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Wärmeträgerleitungen umfassend ein bandförmiges Trägerelement sowie mehrere klauenförmige Halteelemente, die je- weils zwei Seitenteile aufweisen, deren eines Ende mit der Oberseite des Trägerelements fest verbunden ist, wobei zwischen den jeweils zwei Seitenteilen eines Halteelements eine Wärmeträgerleitung platzierbar ist. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung derartiger Befestigungsvorrichtung zur Befestigung von Wärmeträgerleitungen als Begleitheizung für Behälter. In der Verfahrenstechnik sowie anderen Industriezweigen ist es üblich, Rohrleitungen, Behälter oder Teile von Apparaten wie Reaktoren und Kolonnen mit einer Begleitheizung zu versehen. Diese Begleitheizungen können unterschiedlichen Zwecken dienen, beispielsweise der Verhinderung des Einfrierens einer Rohrleitung oder dem Ausgleich von Wärmeverlusten des Behälterinhalts über die Behälterwand. Es sind verschiedene Konzepte und apparatetechnische Um- Setzungen bekannt, um Begleitheizungen zu realisieren. Ein Ansatz besteht darin, Heizkabel oder Heizmatten an Rohren oder Behältern anzubringen und mittels elektrischer Energie zu erwärmen. Dieses Konzept birgt jedoch den Nachteil, dass es mit hohen Kosten verbunden ist und nur zum Erwärmen eingesetzt werden kann. Eine Kühlung lässt sich auf diese Weise nicht realisieren.
Ein anderes Konzept sieht vor, Rohre oder Schläuche als Wärmeträgerleitungen zu verwenden, durch die ein flüssiges oder gasförmiges Wärmeträgermedium geleitet wird, wobei hier und im Folgenden mit dem Begriff„gasförmig" auch„dampfförmig" umfasst ist. Derartige Systeme ü- berwinden die oben genannten Nachteile insofern, als sie je nach Wärmeträgermedium zum Beheizen oder zum Kühlen verwendet werden können. Die Wärmeträgerleitungen können direkt an den zu temperierenden Rohrleitungen oder Behältern angebracht sein. Bekannt sind beispielsweise Halbrohrschlangen oder Ganzrohrschlangen, die dicht mit der Behälterwand verschweißt oder daran angeklemmt sind. Diese Form von Begleitheizung bietet zwar den Vorteil eines effizienten Wärmeübergangs, da das Wärmeträgermedium in direkten Kontakt mit der Behälterwand tritt. Nachteilig ist allerdings, dass bereits bei geringfügigen Dehnungen der Behälterwand Spannungsrisse in den Halbrohrschlangen auftreten können, die zu Undichtigkeiten führen. Zudem ist die Wartung und Reparatur derartiger Systeme aufwändig und teuer.
Bei einer anderen Form von Begleitheizung werden die Wärmeträgerleitungen in einem gerin- gen Abstand zu den zu temperierenden Rohrleitungen oder Behältern angebracht. Ein derartiges System ist beispielsweise aus der Patentanmeldung EP 1 063 459 A1 bekannt. Das Dokument beschreibt eine Vorrichtung zur Befestigung von Wärmeträgerleitungen, die eine Klemme vorsieht, in die die Wärmeträgerleitung eingerastet werden kann, und die über ein Spannband an der zu temperierenden Rohrleitung oder dem Behälter befestigt wird. Für Rohrleitungen ist dieses System gut geeignet, da eine Wärmeträgerleitung einfach und schnell mit Hilfe des Spannbandes an der Rohrleitung befestigt werden kann. Zur Ausrüstung von Behältern, insbesondere Behältern mit einem Durchmesser ab etwa 0,5 m, ist diese Art der Befestigung jedoch weniger geeignet. In einem solchen Fall sind mindestens zwei Personen zur Montage erforderlich, da eine Person alleine das Spannband nicht an der gewünschten Position am Behälter anbringen kann. Ferner ist es umständlich und aufwändig, die Vielzahl an Klemmen, die zur Ausrüstung eines Behälters erforderlich ist, mit Hilfe von Spannbändern an dem Behälter zu befestigen.
Es stellte sich die Aufgabe, eine Vorrichtung bereitzustellen, die es erlaubt, Wärmeträgerleitungen einfach und effizient an einem Behälter zu befestigen. Die Vorrichtung sollte zudem robust und kostengünstig herstellbar sein. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 14 angegeben. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 15 und 16. Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung eignet sich in besonderer Weise zur Befestigung von Wärmeträgerleitungen an einem Behälter, insbesondere als Begleitheizung für den Behälter. Besonders geeignet ist sie, um Wärmeträgerleitungen als Begleitheizung für Behälter mit einem großen Durchmesser zu installieren, insbesondere für Reaktoren oder Kolonnen in verfahrenstechnischen Anlagen. Unter einem großen Durchmesser wird ein solcher verstanden, den eine Person nicht vollständig mit beiden Armen umfassen kann.
Die Befestigungsvorrichtung eignet sich besonders für rohr- oder schlauchförmige Wärmeträgerleitungen. Eine erfindungsgemäße Verwendung der Befestigungsvorrichtung betrifft Wellschläuche als Wärmeträgerleitungen, die von einem flüssigen oder gasförmigen Wärmeträger- medium durchströmt werden. Besonders geeignet ist heißes Wasser oder Wasserdampf als Wärmeträgermedium, da diese in verfahrenstechnischen Anlagen zumeist kostengünstig zur Verfügung gestellt werden können. Wellschläuche werden von mehreren Lieferanten kommerziell angeboten und sind dem Fachmann bekannt. Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung für Wärmeträgerleitungen umfasst ein bandförmiges Trägerelement sowie mehrere klauenförmige Halteelemente. Unter einer Bandform wird hierbei verstanden, dass die Ausdehnung des Trägerelements in Längsrichtung, im Folgenden auch als Länge bezeichnet, deutlich größer ist als seine Ausdehnung in Querrichtung, die senkrecht zur Längsrichtung definiert ist und im Folgenden auch als Breite bezeichnet wird. Die Breite wiederum ist deutlich größer als die Ausdehnung, die sowohl zur Längs- als auch zur Querrichtung senkrecht ist und im Folgenden als Dicke oder Materialstärke des Trägerelements bezeichnet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Materialstärke des Trägerelements von 4 mm bis 12 mm, besonders bevorzugt von 5 mm bis 7 mm. Die Breite des Trägerelements beträgt bevorzugt von 1 ,5 cm bis 4 cm, besonders bevorzugt von 2 cm bis 3 cm. Je nach Fertigungs- technologie kann das Trägerelement als Endlosware oder in einer vorbestimmten Länge hergestellt sein. Wird das Trägerelement als Stückware hergestellt, sind Längen von 80 cm bis 120 cm bevorzugt.
Jedes Halteelement weist zwei Seitenteile auf, deren eines Ende jeweils mit der Oberseite des Trägerelements fest verbunden ist. Die beiden Seitenteile erstrecken sich von der Oberseite des Trägerelements weg nach außen in einer Weise, dass sie eine Klaue bilden und zwischen den beiden Seitenteilen eine Wärmeträgerleitung platzierbar ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die beiden Seitenteile derart angeordnet, dass ihre jeweiligen Innenflächen im Wesentlichen parallel zueinander sind. Erfindungsgemäß sind die Seitenteile bezüglich ihrer Quer- ausdehnung im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Trägerelements angeordnet, wobei Abweichungen von plus/minus 5 Winkelgrad noch als„im Wesentlichen senkrecht" angesehen werden. Weiterhin bevorzugt sind die Seitenteile auch bezüglich ihrer Ausdehnung weg vom Trägerelement im Rahmen der Fertigungsgenauigkeit senkrecht angeordnet. Die Wandstärke der Seitenteile beträgt bevorzugt von 1 ,5 mm bis 4 mm, besonders bevorzugt von 2 mm bis 3 mm.
Die Seitenteile der Halteelemente weisen an ihrem dem Trägerelement abgewandten Ende einen Kragen auf. In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich die Kragen an den Enden der einander zugewandten Innenseiten der jeweiligen Seitenteile eines Halteelements und sind derart dimensioniert, dass die Wärmeträgerleitung von außen durch den Zwischenraum zwischen den jeweiligen beiden Kragen hindurch in Richtung des Trägerelements in den Innenraum des Halteelements einrastbar ist. Nach dem Einrasten erschweren oder verhindern die Kragen ein Herausrutschen der Wärmeträgerleitung aus dem Innenraum. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Kragen an den Enden der Seitenteile von deren Außenseite weg nach außen. Die Befestigungsvorrichtung umfasst bei dieser Ausführungsform weiterhin Sicherungskappen mit Aussparungen, wobei Kragen und Aussparungen in ihrer Form aufeinander abgestimmt sind, sodass die Sicherungskappen auf die Kragen steckbar sind. Zur Befestigung einer Wärmeträgerleitung wird diese in diesem Fall zunächst in den Zwischenraum zwischen den Seitenteilen eines Halteelements gelegt und anschließend das Halteelement an seinem offenen Ende durch die Sicherungskappe verschlossen, sodass nach dem Aufstecken einer Sicherungskappe auf die Kragen eines Halteelements die Wärmeträgerleitung in dem betreffenden Halteelement fixiert ist. Vorzugsweise sind die Kragen und Aussparungen derart aufeinander abgestimmt, dass sich nach dem Aufstecken einer Sicherungskappe auf die Seitenteile eines Halteelements ein Festsitz ergibt, sodass die Sicherungskappe nicht vom Halteelement rutschen kann. Das Trägerelement weist vorzugsweise auf seiner Unterseite zwischen benachbarten Halteelementen Einkerbungen auf. Besonders bevorzugt befindet sich je eine Einkerbung zwischen zwei benachbarten Halteelementen. Die Einkerbungen verlaufen vorteilhaft über die gesamte Breite des Trägerelements. Im Längsschnitt betrachtet können die Einkerbungen beliebige Formen aufweisen, bevorzugt sind sie im Längsschnitt v-förmig oder u-förmig. Die Einkerbungen erhöhen die Flexibilität des Trägerelements in Längsrichtung, sodass sich das Trägerelement beispielsweise an gekrümmte Oberflächen eines Behälters leicht anlegen und befestigen lässt. Zudem lassen sich die Trägerelemente in der Länge leicht auf das gewünschte Maß reduzieren, in dem sie an den Einkerbungen mit einem Werkzeug, beispielsweise mit einem Mes- ser, zerteilt werden. Besonders bevorzugt beträgt die Mindest-Materialstärke des Trägerelements zwischen seiner Oberseite und dem tiefsten Punkt der Einkerbung von 1 mm bis 2 mm. Es hat sich gezeigt, dass sich in diesem Wertebereich ein ausgewogenes Verhältnis zwischen der Biegsamkeit des Trägerelements und seiner Stabilität einstellt. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Trägerelement seitliche Ausbuchtungen auf, deren Ausdehnung senkrecht zur Längskante des Trägerelements von 1 cm bis 4 cm, insbesondere von 2 cm bis 3 cm beträgt, und deren Ausdehnung in Richtung der Längskante des Trägerelements von 1 cm bis 4 cm, insbesondere von 2 cm bis 3 cm beträgt. Die Ausbuchtungen können ausschließlich auf einer Seite des Trägerelements oder auf beiden Seiten vorhanden sein. Sind Ausbuchtungen auf beiden Seiten vorgesehen, können sie sich in Längsrichtung betrachtet jeweils auf derselben Höhe gegenüberliegend befinden oder regelmäßig oder unregelmäßig abwechselnd auf den gegenüberliegenden Seiten befinden. Bei der obigen Definition der Breite des Trägerelements finden die Ausbuchtungen keine Berücksichtigung. Diese Ausbuchtungen können vorteilhaft genutzt werden, um das Trägerelement an einem Behälter zu befesti- gen, beispielsweise dadurch, dass ein Spannband parallel zur Längskante des Trägerelements über die Ausbuchtungen gespannt wird. Besonders bevorzugt befinden sich die Ausbuchtungen in Längsrichtung des Trägerelements gesehen in Höhe der Halteelemente.
Der Abstand zwischen sich gegenüberliegenden Innenflächen der Seitenteile eines Halteele- ments entspricht bevorzugt von 95% bis 105%, insbesondere von 98% bis 100% des Außendurchmessers der Wärmeträgerleitung, die darin befestigt werden soll. Bei der Ausführungsform mit nach außen gerichteten Kragen und Sicherungskappe wird die Höhe der Halteelemente bevorzugt so gewählt, dass nach dem Aufstecken der Sicherungskappen der Abstand zwischen Oberseite des Trägerelements und der Innenseite der Sicherungskappe von 95% bis 105%, insbesondere von 98% bis 100% des Außendurchmessers der Wärmeträgerleitung entspricht. Es wurde gefunden, dass eine derartige Dimensionierung des Innenraums zwischen den Seitenteilen und gegebenenfalls zwischen dem Trägerelement und der Sicherungskappe einen festen Sitz der Wärmeträgerleitung in dem Halteelement begünstigt. Für die Aufnahme von schlauchförmigen Wärmeträgerleitungen wie Wellschläuchen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Abstand zwischen den Innenflächen der einander zugewandten Seitenteile zweier benachbarter Halteelemente entsprechend dem Zweifachen des Mindestbie- geradius der aufzunehmenden schlauchförmigen Wärmeträgerleitung zu wählen. Dadurch wird die Montage einer schlauchförmigen Wärmeträgerleitung erleichtert, bei der die Leitungen mehrfach um 180° gebogen werden. Einer Beschädigung der Wärmeträgerleitung durch Knicken wird durch diese Maßnahme vorgebeugt. Der Mindestbiegeradius hängt von Material, Bauart und Dimension der einzusetzenden Wärmeträgerleitung ab.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung basieren das Trägerelement, die Halteelemente und gegebenenfalls vorhandene Ausbuchtungen am Trägerelement auf demselben Material. Besonders bevorzugt sind sie integral miteinander verbunden. Die Wahl des Materials hängt unter anderem von den Einsatzbedingungen ab, wobei der Temperatur der Oberfläche, an der die Unterseite des Trägerelements anliegt, besondere Bedeutung zukommt.
Das Trägerelement, die Halteelemente und gegebenenfalls vorhandene Ausbuchtungen sind aus einem Polyamidwerkstoff gefertigt, wie er weiter unten näher beschrieben wird. Bei einer Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung mit Sicherungskappen sind letztere bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt.
Als thermoplastischer Kunststoff ist für die erfindungsgemäßen Bauteile grundsätzlich jedes thermoplastisch verarbeitbare Polymer einsetzbar. Insbesondere geeignet ist ein Kunststoff oder sind mehrere Kunststoffe ausgewählt aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, schlagfest modifiziertem Polystyrol (Hl PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren (ABS), Acrylnitril-Styrol-Acrylat-Copolymeren (ASA), Methacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymeren (MABS), Styrol-Butadien-Blockcopolymeren, Polyamid, Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylenterephthalatglycol (PETG), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyoxymethylen (POM), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Poly(ether)sulfonen, thermoplastisch verarbeitbarem Polyurethan (TPU) und Polyphenylenoxid (PPO). Besonders bevorzugte Kunststoffe sind Polyamide, Polysulfone, Polyethersulfone und Polyphenylensulfone.
Die genannten Kunststoffe können in reiner Form oder als Mischung mit kunststoffüblichen Hilfsstoffen eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden mit faserförmigen oder teilchenförmigen Füllstoffen versehene Kunststoffe eingesetzt. Besonders geeignete Füllstoffe sind Glasfasern, Glaskugeln, mineralische Füllstoffe, oder so genannte Nanopartikel. Ganz besonders bevorzugte Kunststoffe sind glasfaserverstärkte Polyamide. Als Polysulfon (im folgenden als„PSU" bezeichnet) sind alle Polymere zu verstehen, deren Wiederholungseinheiten durch Sulfongruppen der Formel (I) verknüpft sind:
(I)
Figure imgf000007_0001
Geeignete PSU sind beispielsweise Polymere mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (II), wobei Ri = Alkyl oder Aryl bedeutet:
Figure imgf000008_0001
Bevorzugte PSU sind Polymere mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (III), wobei R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Aryl, insbesondere Phenyl, bedeuten:
- R2 - C(CH3)2 - R3 - O - R4 - S02 - R5 - (IN).
Weiterhin bevorzugte PSU sind Polymere mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (IV), wobei RQ und R7 unabhängig voneinander Aryl, insbesondere Phenyl, bedeuten:
- R6 - S02 - R7 - O - (IV).
Solche PSU mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (IV) werden oftmals auch Polyethersul- fone genannt.
Weiterhin bevorzugte PSU sind Polymere mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (V), wobei Re, Rg, R10 und RH unabhängig voneinander Aryl, insbesondere Phenyl, bedeuten:
- R8 - O - R9 - SO2 - R10 - R11 - SO2 - (V).
Solche PSU mit wiederkehrenden Einheiten der Formel (V) werden oftmals auch Polyphenylen- sulfone genannt.
Die genannten PSU sowie deren Herstellungsverfahren sind dem Fachmann bekannt, in der Literatur beschrieben und beispielsweise unter der Marke Ultrason® der BASF SE kommerziell verfügbar.
Unter dem Begriff Polyamid werden sowohl alle bekannten Polyamide verstanden als auch Kunststoffe, die auf Mischungen von Polyamid mit weiteren Komponenten basieren. In Betracht kommen beispielsweise Polyamide mit aliphatischem, teilkristallinem oder teilaromatischem sowie amorphem Aufbau jeglicher Art und deren Blends, einschließlich Polyetheramiden wie Polyetherblockamiden. Geeignete Polyamide weisen im Allgemeinen eine Viskositätszahl von 90 bis 350, vorzugsweise 1 10 bis 240 ml/g auf, bestimmt in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in 96 gew.-%iger Schwefelsäure bei 25°C gemäß ISO 307. Halbkristalline oder amorphe Harze mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittelwert) von mindestens 5.000, wie sie z.B. in den US-Patentschriften 2 071 250, 2 071 251 , 2 130 523, 2 130 948, 2 241 322, 2 312 966, 2 512 606 und 3 393 210 beschrieben werden, sind bevor- zugt. Beispiele hierfür sind Polyamide, die sich von Lactamen mit 7 bis 13 Ringgliedern ableiten wie Polycaprolactam, Polycapryllactam und Polylaurinlactam, sowie Polyamide, die durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Diaminen erhalten werden. Als Dicarbonsäuren sind Alkandicarbonsäuren mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 10 Kohlenstoffatomen und aromatische Dicarbonsäuren einsetzbar. Hier seien nur Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure und Terephthal- und/oder Isophthalsäure als Säuren genannt.
Als Diamine eignen sich besonders Alkandiamine mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis
8 Kohlenstoffatomen sowie m-Xylylendiamin (z.B. Ultramid® X17 der BASF SE, ein 1 :1 molares Verhältnis von MXDA mit Adipinsäure), Di-(4-aminophenyl)methan, Di-(4-amino-cyclohexyl)- methan, 2,2-Di- (4-aminophenyl)-propan, 2,2-Di-(4-aminocyclohexyl)-propan oder 1 ,5-Diamino- 2-methyl-pentan. Bevorzugte Polyamide sind Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyhexamethylen- sebacinsäureamid und Polycaprolactam sowie Copolyamide 6/66, insbesondere mit einem Anteil von 5 bis 95 Gew.-% an Caprolactam-Einheiten (z.B. Ultramid®C31 der BASF SE).
Weiterhin geeignete Polyamide sind erhältlich aus ω-Aminoalkylnitrilen wie beispielsweise Ami- nocapronitril (PA 6) und Adipodinitril mit Hexamethylendiamin (PA 66) durch sog. Direktpolymerisation in Anwesenheit von Wasser, wie beispielsweise in der DE 103 13 681 A1 ,
EP 1 198 491 A1 und EP 0 922 065 beschrieben. Außerdem seien auch noch Polyamide erwähnt, die z.B. durch Kondensation von 1 ,4-Diaminobutan mit Adipinsäure unter erhöhter Temperatur erhältlich sind (Polyamid 4,6). Herstellungsverfahren für Polyamide dieser Struktur sind z.B. in den EP 0 038 094 A2, EP 0 038 582 A2 und EP 0 039 524 A1 beschrieben.
Weiterhin sind Polyamide, die durch Copolymerisation zweier oder mehrerer der vorgenannten Monomeren erhältlich sind, oder Mischungen mehrerer Polyamide geeignet, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist. Besonders bevorzugt sind Mischungen von Polyamid 66 mit an- deren Polyamiden, insbesondere Copolyamide 6/66.
Weiterhin haben sich solche teilaromatischen Copolyamide wie PA 6/6T und PA 66/6T als besonders vorteilhaft erwiesen, deren Triamingehalt weniger als 0,5, vorzugsweise weniger als 0,3 Gew.-% beträgt (siehe EP 0 299 444 A2). Weitere hochtemperaturbeständige Polyamide sind aus der EP 1 994 075 A0 bekannt (PA 6T/6I/MXD6). Die Herstellung der bevorzugten teilaromatischen Copolyamide mit niedrigem Triamingehalt kann nach den in den EP 0 129 195 A2 und EP 0 129 196 A2 beschriebenen Verfahren erfolgen.
Besonders bevorzugt sind Polyamidwerkstoffe, enthaltend
A) 10 bis 99,999 Gew.-% eines Polyamides, B) 0,001 bis 20 Gew.-% Eisenpulver mit einer Teilchengröße von maximal 10 μιη (dso-Wert), welches durch thermische Zersetzung von Eisenpentacarbonyl erhältlich ist, sowie
C) 0 bis 70 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe, wobei die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten A) bis C) 100 % ergibt.
Erfindungsgemäß sind zumindest das Trägerelement und die Halteelemente aus einem derartigen Polyamidwerkstoff gefertigt. Diese Polyamidwerkstoffe weisen eine verbesserte Wärmealterungsbeständigkeit sowie gute mechanische und Oberflächeneigenschaften auch nach längerer Wärmealterung auf. Sie erweisen sich als besonders vorteilhaft für den Einsatz an Behälter- Oberflächen, die im Dauerbetrieb Temperaturen von mehr als 180°C aufweisen. Überdies sind diese Polyamidwerkstoffe auch für einen Dauerbetrieb bei niedrigen Temperaturen bis etwa minus 30°C geeignet, bei denen andere Werkstoffe auf die Dauer verspröden.
Als Komponente A) enthalten diese Polyamidwerkstoffe 10 bis 99,999, vorzugsweise 20 bis 98 und insbesondere 25 bis 94 Gew.-% mindestens eines Polyamides, wie es oben beschrieben ist.
Als Komponente B) enthalten die Polyamidwerkstoffe 0,001 bis 20, vorzugsweise 0,05 bis 10 und insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-% Eisenpulver, welches durch thermische Zersetzung von Eisenpentacarbonyl erhältlich ist, vorzugsweise bei Temperaturen von 150°C bis 350°C. Die hierbei erhältlichen Partikel (Teilchen) haben eine vorzugsweise sphärische Form, d.h. sie sind kugelförmig oder nahezu kugelförmig (auch als sphärolitisch bezeichnet). Bevorzugt weist das Eisenpulver eine Teilchengröße (auch als Partikelgröße bezeichnet) von maximal 10 μιη (dso- Wert) auf.
Bevorzugtes Eisenpulver weist eine Teilchengrößenverteilung (Partikelgrößenverteilung) wie nachstehend beschrieben auf, wobei die Teilchengrößenverteilung mittels Laserbeugung in einer hoch verdünnten wässrigen Suspension (z.B. mit Beckmann LS13320 Gerät) bestimmt wird. Optional kann die nachfolgend beschriebene Teilchengröße (und Verteilung) durch Mah- len oder/und Sieben eingestellt werden.
Hierbei bedeutet dxx = XX% des Gesamtvolumens der Partikels ist kleiner als der Wert. d5o-Werte: max. 10 μιη, vorzugsweise 1 ,6 bis 8, insbesondere 2,9 bis 7,5 μιη, ganz besonders
3,4 bis 5,2 μπι dio-Werte: vorzugsweise 1 bis 5 μιη, insbesondere 1 bis 3 und ganz besonders 1 ,4 bis 2,7 μιτι dgo-Werte: vorzugsweise 3 bis 35 μιη, insbesondere 3 bis 12 und ganz besonders 6,4 bis
9,2 μΓΠ. Bevorzugt weist die Komponente B) einen Eisengehalt von 97 bis 99,8 g/100 g, vorzugsweise von 97,5 bis 99,6 g/100 g auf. Der Gehalt an weiteren Metallen beträgt vorzugsweise unter 1000 ppm, insbesondere unter 100 ppm und ganz besonders unter 10 ppm. Der Fe-Gehalt wird üblicherweise durch Infrarotspektroskopie bestimmt.
Der C-Gehalt beträgt vorzugsweise 0,01 bis 1 ,2, vorzugsweise 0,05 bis 1 ,1 g/100 g und insbesondere 0,4 bis 1 ,1 g/100g. Dieser C-Gehalt entspricht bei den bevorzugten Eisenpulvern solchen, die im Anschluss an die thermische Zersetzung nicht mit Wasserstoff reduziert werden. Der C-Gehalt wird üblicherweise durch Verbrennen der Probenmenge im Sauerstoffstrom und anschließender IR Detektion des entstandenen C02-Gases (mittels Leco CS230 oder CS-mat 6250 der Firma Juwe) in Anlehnung an ASTM E1019 bestimmt.
Der Stickstoffgehalt beträgt vorzugsweise max. 1 ,5 g/100 g, bevorzugt von 0,01 bis 1 ,2 g/100g. Der Sauerstoffgehalt beträgt vorzugsweise max. 1 ,3 g/100g, bevorzugt 0,3 bis 0,65 g/100g. Die Bestimmungen von N und O erfolgt durch Erhitzen der Probe im Graphitofen auf ca.
2100°C. Der hierbei in der Probe erhaltene Sauerstoff wird zu CO umgesetzt und über einen IR- Detektor gemessen. Der unter den Reaktionsbedingungen freigesetzte N aus den N-haltigen Verbindungen wird mit dem Trägergas ausgetragen und mittels WLD (Thermal Conductivity Detector/TC) detektiert und erfasst (beide Methoden in Anlehnung an ASTM E1019).
Die Klopfdichte (tap density) beträgt vorzugsweise 2,5 bis 5 g/cm3, insbesondere 2,7 bis 4,4 g/cm3. Darunter wird im Allgemeinen die Dichte verstanden, wenn das Pulver in den Container z.B. gefüllt und geschüttelt wird, um eine Kompaktierung zu erzielen. Weiterhin bevorzugte Eisenpulver können mit Eisenphosphat, Eisenphosphit oder S1O2 oberflächlich beschichtet sein. Die BET-Oberfläche gemäß DIN ISO 9277 beträgt vorzugsweise von 0,1 bis 10 m2/g, insbesondere 0,1 bis 5 m2/g, bevorzugt 0,2 bis 1 m2/g und insbesondere 0,4 bis 1 m2/g.
Um eine besonders gute Verteilung der Eisenpartikel zu erzielen, kann man einen Batch mit einem Polymeren einsetzen. Polymere wie Polyolefine, Polyester oder Polyamide sind hierfür geeignet, wobei vorzugsweise das Batchpolymer gleich der Komponente A) ist. Der Masseanteil des Eisens im Polymeren beträgt in der Regel 15 bis 80, vorzugsweise 20 bis 40 Masse-%.
Als Komponente C) können die bevorzugten Polyamidwerkstoffe bis zu 70, vorzugsweise bis zu 50 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe enthalten.
Als faser- oder teilchenförmige Füllstoffe C1 ) seien Kohlenstofffasern, Glasfasern, Glaskugeln, amorphe Kieselsäure, Calciumsilicat, Calciummetasilicat, Magnesiumcarbonat, Kaolin, Kreide, gepulverter Quarz, Glimmer, Bariumsulfat und Feldspat genannt, die in Mengen von 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere 5 bis 40, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-% eingesetzt werden. Als bevor- zugte faserförmige Füllstoffe seien Kohlenstofffasern, Aramid-Fasern und Kaliumtitanat-Fasern genannt, wobei Glasfasern als E-Glas besonders bevorzugt sind. Diese können als Rovings oder Schnittglas in den handelsüblichen Formen eingesetzt werden. Die faserförmigen Füllstof- fe können zur besseren Verträglichkeit mit dem Thermoplasten mit einer Silanverbindung oberflächlich vorbehandelt sein. Bevorzugte Silanverbindungen sind Aminopropyltrimethoxysilan, Aminobutyltrimeth-oxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Aminobutyltriethoxysilan sowie die entsprechenden Silane, welche als Substituent X eine Glycidylgruppe enthalten. Die Silanverbin- düngen werden im Allgemeinen in Mengen von 0,01 bis 2, vorzugsweise 0,025 bis 1 ,0 und insbesondere 0,05 bis 0,5 Gew.-% (bezogen auf C)) zur Oberflächenbeschichtung eingesetzt.
Geeignet sind auch nadeiförmige mineralische Füllstoffe. Unter nadeiförmigen mineralischen Füllstoffen wird ein mineralischer Füllstoff mit stark ausgeprägtem nadeiförmigen Charakter verstanden. Als Beispiel sei nadeiförmiger Wollastonit genannt. Vorzugsweise weist das Mineral ein L/D-(Länge Durchmesser)-Verhältnis von 8 : 1 bis 35 : 1 , bevorzugt von 8 : 1 bis 1 1 : 1 auf. Der mineralische Füllstoff kann gegebenenfalls mit den vorstehend genannten Silanverbindungen vorbehandelt sein; die Vorbehandlung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Als weitere Füllstoffe seien Kaolin, calciniertes Kaolin, Wollastonit, Talkum und Kreide genannt sowie zusätzlich plättchen- oder nadeiförmige Nanofüllstoffe bevorzugt in Mengen zwischen 0,1 und 10 %. Bevorzugt werden hierfür Böhmit, Bentonit, Montmorillonit, Vermicullit, Hektorit und Laponit eingesetzt. Um eine gute Verträglichkeit der plättchenförmigen Nanofüllstoffe mit dem organischen Bindemittel zu erhalten, werden die plättchenförmigen Nanofüllstoffe nach dem Stand der Technik organisch modifiziert. Der Zusatz der plättchen- oder nadeiförmigen Nanofüllstoffe zu den erfindungsgemäßen Nanokompositen führt zu einer weiteren Steigerung der mechanischen Festigkeit.
Als Komponente C2) können die Polyamidwerkstoffe 0,05 bis 3, vorzugsweise 0,1 bis 1 ,5 und insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-% eines Schmiermittels enthalten. Bevorzugt sind AI-, Alkali-, Erdalkalisalze oder Ester oder Amide von Fettsäuren mit 10 bis 44 C-Atomen, vorzugsweise mit 12 bis 44 C-Atomen. Es können auch Mischungen verschiedener Salze eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist. Ebenso können auch Mischungen verschiedener Ester oder Amide oder Ester mit Amiden in Kombination eingesetzt werden, wobei das Mischungs- Verhältnis beliebig ist.
Als Komponente C3) können die Polyamidwerkstoffe 0,05 bis 3, vorzugsweise 0,1 bis 1 ,5 und insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-% eines Cu-Stabilisators, vorzugsweise eines Cu-(l)-Halogenids, insbesondere in Mischung mit einem Alkalihalogenid, vorzugsweise KJ, insbesondere im Ver- hältnis 1 : 4., oder eines sterisch gehinderten Phenols oder deren Mischungen enthalten. Als Salze des einwertigen Kupfers kommen vorzugsweise Kupfer(l)-Acetat, Kupfer(l)-Chlorid, - Bromid und -Jodid in Frage. Diese sind in Mengen von 5 bis 500 ppm Kupfer, vorzugsweise 10 bis 250 ppm, bezogen auf Polyamid, enthalten. Als sterisch gehinderte Phenole C3) eignen sich prinzipiell alle Verbindungen mit phenolischer Struktur, die am phenolischen Ring mindestens eine sterisch anspruchsvolle Gruppe aufweisen. Die Antioxidantien C), die einzeln oder als Gemische eingesetzt werden können, sind in einer Menge von 0,05 bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 1 ,5 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyamidwerkstoffe A) bis C) enthalten. Als Komponente C4) können die Polyamidwerkstoffe 0,05 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 2 und insbesondere 0,25 bis 1 ,5 Gew.-% eines Nigrosins enthalten. Unter Nigrosinen versteht man im allgemeinen eine Gruppe von schwarzen oder grauen, mit den Indulinen verwandten Phenazin- Farbstoffen (Azin-Farbstoffen) in verschiedenen Ausführungsformen (wasserlöslich, fettlöslich, spritlöslich), die bei Wollfärberei und -druck, beim Schwarzfärben von Seiden, zum Färben von Leder, Schuhcremes, Firnissen, Kunststoffen, Einbrennlacken, Tinten und dergleichen, sowie als Mikroskopiefarbstoffe Verwendung finden. Man gewinnt die Nigrosine technisch durch Erhitzen von Nitrobenzol, Anilin und salzsaurem Anilin mit Metall. Eisen und FeC (Name von lateinischem niger = schwarz). Die Komponente C4) kann als freie Base oder auch als Salz (z.B. Hydrochlorid) eingesetzt werden.
Weitere übliche Zusatzstoffe C) sind beispielsweise in Mengen bis zu 25, vorzugsweise bis zu 20 Gew.-% kautschukelastische Polymerisate (oft auch als Schlagzähmodifier, Elastomere oder Kautschuke bezeichnet). Ganz allgemein handelt es sich dabei um Copolymerisate die bevorzugt aus mindestens zwei der folgenden Monomeren aufgebaut sind: Ethylen, Propylen, Buta- dien, Isobuten, Isopren, Chloropren, Vinylacetat, Styrol, Acrylnitril und Acryl- bzw. Methacryl- säureester mit 1 bis 18 C-Atomen in der Alkoholkomponente. Derartige Polymere werden z.B. in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 14/1 (Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961 ). Seiten 392 bis 406 und in der Monographie von C.B. Bucknall, "Toughened Plastics" (Applied Science Publishers, London, 1977) beschrieben.
Beispiele für bevorzugte Emulsionspolymerisate sind n-Butylacrylat/(Meth)acrylsäure- Copolymere, n-Butylacrylat/Glycidylacrylat- oder n-Butylacrylat/Glycidylmethacrylat- Copolymere, Pfropfpolymerisate mit einem inneren Kern aus n-Butylacrylat oder auf Butadienbasis und einer äußeren Hülle aus den vorstehend genannten Copolymeren und Copolymere von Ethylen mit Comonomeren, die reaktive Gruppen liefern. Verfahren zur Herstellung derartiger Elastomere sind bekannt.
Als Komponente C) können die Polyamidwerkstoffe übliche Verarbeitungshilfsmittel wie Stabilisatoren, Oxidationsverzögerer, Mittel gegen Wärmezersetzung und Zersetzung durch ultravio- lettes Licht, Gleit- und Entformungsmittel, Färbemittel wie Farbstoffe und Pigmente, Keimbildungsmittel, Weichmacher, usw. enthalten.
Die bevorzugten Polyamidwerkstoffe können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden, in dem man die Ausgangskomponenten in üblichen Mischvorrichtungen wie Schne- ckenextrudern, Brabender-Mühlen oder Banbury-Mühlen mischt und anschließend extrudiert. Nach der Extrusion kann das Extrudat abgekühlt und zerkleinert werden. Es können auch einzelne Komponenten vorgemischt werden und dann die restlichen Ausgangsstoffe einzeln und/oder ebenfalls gemischt hinzugegeben werden. Die Mischtemperaturen liegen in der Regel bei 230 bis 320°C.
Nach einer weiteren bevorzugten Arbeitsweise können die Komponenten B) sowie gegebenen- falls C) mit einem Präpolymeren gemischt, konfektioniert und granuliert werden. Das erhaltene Granulat wird in fester Phase anschließend unter Inertgas kontinuierlich oder diskontinuierlich bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Komponente A) bis zur gewünschten Viskosität kondensiert. In den Fällen, in denen die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung und gegebenenfalls die Sicherungskappen aus einem thermoplastischen Kunststoff wie oben beschrieben gefertigt sind, lassen sie sich einfach und kostengünstig herstellen, beispielsweise durch Spritzgießen. Je nach Einsatzbedingungen, insbesondere im Hinblick auf die zu erwartende thermische Belastung, kann ein geeigneter thermoplastischer Kunststoff zur Herstellung der Befestigungsvor- richtungen und/oder der Sicherungskappen ausgewählt werden. Für höhere Temperaturen der Behälterwand oder der Wand der Wärmeträgerleitung, beispielsweise oberhalb von 180°C, bieten sich besonders die oben beschriebenen Polyamidwerkstoffe mit verbesserter Wärmealterungsbeständigkeit an. Ebenso bieten sich diese Polyamidwerkstoffe zum Einsatz bei niedrigen Temperaturen von etwa minus 30°C an.
Zur Anbringung eines Befestigungselements an einem Behälter können vorteilhaft Spannbänder eingesetzt werden, die quer über das Trägerelement oder parallel zur Längsausrichtung des Trägerelements über die oben beschriebenen Ausbuchtungen geführt werden können. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Trägerelement auf seiner Unterseite Befesti- gungsmittel auf, die es erlauben, die Befestigungsvorrichtung auch ohne Hilfsmittel wie Spannbänder an einem Behälter zu befestigen. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Befestigungsmitteln um Permanentmagnete, die in die Unterseite des Trägerelements integriert sind. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei den Befestigungsmitteln um eine Haftbeschichtung, die auf die Unterseite des Trägerelements aufgebracht ist. Besonders bevorzugt ist eine Haftbeschichtung, die auf Komponenten basiert, wie sie aus herkömmlichen Haftklebern bekannt sind, die für Temperaturen von ca. 250°C bis ca. 350°C eingesetzt werden können.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung bietet mehrere Vorteile. Gegenüber fest an einem Behälter angebrachten Wärmeträgerleitungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, ist die Befestigungsvorrichtung deutlich kostengünstiger und einfacher zu installieren. Die Gefahr von Spannungsrissen besteht bei der vorgeschlagenen Konstruktion nicht. Im Vergleich zu bekannten Einzelelementen wie den eingangs beschriebenen Klemmen bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil einer schnelleren und einfacheren Montage von Wärmeträgerleitungen an einem Behälter. Sind die Befestigungselemente an einem Behälter angebracht, lassen sich die Wärmeträgerleitungen problemlos von einer Person in kurzer Zeit montieren. Auch Reparaturen oder Änderungen an bereits installierten Wärmeträgerleitungen lassen sich mit den erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen schneller und kostengünstiger bewerkstelligen.
Anhand der Zeichnungen wird im Folgenden die Erfindung weiter erläutert, wobei die Zeichnun- gen als Prinzipdarstellungen zu verstehen sind. Sie stellen keine Beschränkung der Erfindung, beispielsweise im Hinblick auf konkrete Abmessungen oder Ausgestaltungsvarianten dar. Es zeigen:
Fig. 1 : Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrich- tung mit drei Beispielen für Formen von Kragen und Aussparungen der Sicherungskappen
Fig. 2: Draufsicht auf die Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 (Sicherungskappen nicht dargestellt)
Fig. 3: Draufsicht gemäß Fig. 2 mit eingelegter Wärmeträgerleitung
Fig. 4: Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung mit Sicherungskappe
Fig. 5: Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung mit nach innen gerichteten Kragen
Fig. 6: Teilansicht eines stehenden Behälters mit erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtun- gen und Wärmeträgerleitungen
Fig. 7: Ansicht eines liegenden Behälters mit erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen und Wärmeträgerleitungen
Fig.1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befesti- gungsvorrichtung, wobei exemplarisch drei Halteelemente 12a, 12b, 12c mit unterschiedlichen Formen von Kragen 14a, 14b, 14c und entsprechenden Aussparungen in den Sicherungskappen 20a, 20b, 20c dargestellt sind. Die Halteelemente umfassen jeweils zwei Seitenteile, die mit jeweils einem Ende mit der Oberseite des Trägerelements 10 verbunden sind. Das Trägerelement 10 weist auf seiner Unterseite jeweils zwischen zwei Halteelementen eine Einkerbung 18 auf, die im dargestellten Beispiel v-förmig ausgestaltet ist. Weiterhin umfasst das Trägerelement 10 jeweils in Höhe der Halteelemente 12a, 12b, 12c Ausbuchtungen 16 auf, die in Fig. 1 senkrecht aus der Zeichenebene herausragen.
Die dem Trägerelement 10 abgewandten Enden der Seitenteile weisen jeweils einen Kragen 14a, 14b, 14c auf, der sich von der Außenseite des Seitenteils nach außen erstreckt. Von der Erfindung sind unterschiedliche Formen von Kragen umfasst. Der Kragen muss lediglich geeignet sein, eine Sicherungskappe 20a, 20b, 20c mit entsprechender Aussparung so aufnehmen zu können, dass diese nach dem Aufschieben gegen ein Herausrutschen gesichert ist, bevorzugt durch Formschluss. In Fig. 1 sind drei Beispiele von Formen von Kragen und Aussparung dargestellt. Bei der Ausführungsform auf der linken Seite hat der Kragen 14a im Längsschnitt die Form eines Dreiecks. Von der Innenseite des Seitenteils fällt der Kragen nach außen hin ab, wobei sein tiefster Punkt in Längsrichtung betrachtet auch der Punkt ist, der am weitesten über die Außenfläche des Seitenteils hinausragt. Eine dem Dreieck ähnliche Form ist das Trapez, bei dem die schräge Flanke des Kragens nicht an der Innenseite des Seitenteils beginnt, sondern am oberen Ende zwischen Innen- und Außenseite. Diese beispielhafte Variante ist in Fig. 1 nicht abgebildet.
Bei der mittleren in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind Kragen 14b und die entsprechende Aussparung in der Sicherungskappe 20b im Längsschnitt in Form eines Rechtecks ausgebildet. Der Kragen 14c und die Aussparung in der Sicherungskappe 14c der rechts dargestellten Ausführungsform sind gerundet ausgeführt, beispielsweise in Form eines Halbkreises oder einer Halbellipse. Die Formen sind als Beispiele zu verstehen. Selbstverständlich sind auch andere Formen von Kragen 14 und Aussparungen von der Erfindung umfasst, solange die Sicherungskappe nach dem Aufschieben auf die Kragen gegen ein Herausrutschen gesichert ist. Selbiges gilt für die äußere Form der Sicherungskappe, die in der Variante 20a und 20b im Längsschnitt rechteckig ist, wohingegen sie bei der Variante 20c ebenfalls gerundet ist. Ausfüh- rungen mit gerundeten Formen bieten den Vorteil, dass ein Verkanten beim Aufschieben der Sicherungskappe auf die Kragen weitgehend vermieden wird.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 , wobei die Sicherungskappen in der Darstellung weggelassen sind. Die Halteelemente 12a, 12b, 12c sind in Querrichtung des Trägerelements 10 betrachtet mittig angeordnet. Durch die gestrichelte Linie in den Seitenteilen wird der Überstand der Kragen über die Außenseite des jeweiligen Seitenteils verdeutlicht. Die gestrichelten Linien im Trägerelement 10 deuten den Verlauf der auf der Unterseite befindlichen Einkerbungen 18 an. In dieser Darstellung sind deutlich die Ausbuchtungen 16 zu erkennen, die sich im dargestellten Beispiel in Höhe der Halteelemente 12a, 12b, 12c senkrecht von der Außenkante des Trägerelements 10 nach außen erstrecken. Von der Erfindung sind selbstverständlich auch andere Formen der Ausbuchtungen 16 in der Draufsicht umfasst. So können die Ausbuchtungen 16 beispielsweise auch trapezförmig gestaltet sein, wobei die Basis am Trägerelement breiter ist als das außen liegende Ende der Ausbuchtung. Fig. 3 entspricht einer Draufsicht auf die Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 2 mit eingelegter Wärmeträgerleitung 30. Die Sicherungskappen sind der Übersichtlichkeit halber in der Darstellung weggelassen. In bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung entspricht der Abstand zwischen den Innenseiten zweier benachbarter Halteelemente 12a und 12b dem Doppelten des Mindestbiegeradius 32 der eingesetzten Wärmeträgerleitung 30. Dieses Maß ist von der verwendeten Wärmeträgerleitung abhängig. In der folgenden Tabelle sind für zwei kommerziell erhältliche Wellschlauchsysteme von unterschiedlichen Herstellern die Nennweite, der Außendurchmesser des Wellschlauchs sowie der Mindestbiegeradius angegeben: Hersteller A Hersteller B
Nennweite AußendurchMindestbiege- AußendurchMindestbiege- messer (mm) radius (mm) messer (mm) radius (mm)
DN 15 22,0 30 21 ,4 25
DN 20 25,7 35 26,5 30
DN 25 31 ,5 40 31 ,7 35
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung mit Sicherungskappe 20 und eingelegter Wärmeträgerleitung 30. In der vergrößerten Darstellung wird ersichtlich, dass die Einkerbung 18 auf der Unterseite des Trägerelements 10 nur soweit in das Material hineinreicht, dass eine Mindestmaterialstärke 19 verbleibt, die die Festigkeit und Stabilität des Trägerelements 10 gewährleistet. Auf der Oberseite des Trägerelements 10 ist zwischen den Seitenteilen des Halteelements 12 eine Einbuchtung 17 vorgesehen, die in ihrer Form der Außenkontur der aufzunehmenden Wärmeträgerleitung 30 angenähert ist. In diesem Beispiel ist auch in der Sicherungskappe 20 eine entsprechende Einbuchtung 21 vorgesehen. Die Einbuchtungen bewirken eine verbesserte Halterung der Wärmeträgerleitung 30 in dem Halteelement 12. Die Kragen 14 der Seitenteile sowie die Aussparungen 22 der Sicherungskappe 20 sind wie im linken Teil der Fig. 1 dreiecksförmig ausgestaltet. Die äußere Kontur der Sicherungskappe 20 ist im Längsschnitt betrachtet trapezförmig.
Der horizontale Abstand zwischen den Innenflächen der Seitenteile eines Halteelements 12 ist vorzugsweise so gewählt, dass sie dem Außendurchmesser der einzulegenden Wärmeträgerleitung 30 entspricht. Bevorzugt beträgt der Abstand von 95% bis 105%, besonders bevorzugt von 98% bis 100% des Außendurchmessers der Wärmeträgerleitung 30. Übliche Maße für entsprechende Außendurchmesser sind beispielhaft in der obigen Tabelle angegeben. Ebenso beträgt der vertikale Abstand zwischen der Oberseite des Trägerelements 10 und der Innenseite der Sicherungskappe 20 bevorzugt von 95% bis 105%, besonders bevorzugt von 98% bis 100% des Außendurchmessers der Wärmeträgerleitung 30. Gegebenenfalls vorhandene Ein- buchtungen 17, 21 werden bei der Bestimmung dieses Abstandes berücksichtigt.
Wird der horizontale und/oder der vertikale Abstand kleiner gewählt als der Außendurchmesser der Wärmeträgerleitung 30, führt dies beim Aufschieben der Sicherungskappe 20 zu einer leichten Deformation der Wärmeträgerleitung 30. Die Sicherungskappe 20 muss in diesem Fall unter einem gewissen Druck auf die Kragen 14 der Seitenteile des Halteelements 12 aufgeschoben werden. Die Abmessungen werden vorzugsweise so gewählt, dass der aufzuwendende Druck ausreicht, einen Festsitz der Sicherungskappe 20 zu gewährleisten und damit ein Herausrutschen der Sicherungskappe 20 nach dem Aufstecken auf die Kragen zu verhindern. Alternativ oder unterstützend können die Aussparungen 22 in der Sicherungskappe 20 so bemessen wer- den, dass sie geringfügig kleiner sind als die Außenkontur der Kragen 14. In diesem Fall wird ein Festsitz der Sicherungskappe 20 auf den Kragen 14 unabhängig von der Dimension der eingelegten Wärmeträgerleitung 30 gewährleistet.
In Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung mit nach innen gerichteten Kragen 14 dargestellt. In dem Beispiel haben die Kragen 14 im Längsschnitt die Form eines Dreiecks, wobei die Stirnseite der Seitenteile beginnend an der Außenfläche nach innen schräg abfällt. Der tiefste Punkt der schrägen Stirnseite ist auch der Punkt, der am weitesten über die Innenfläche des jeweiligen Seitenteils ins Innere des Halteelements 12 hineinragt. Bei dieser Ausführungsform ist keine Sicherungskappe erforderlich. Die Halterung der Wärmeträgerleitung 30 in dem Halteelement 12 wird dadurch gewährleistet, dass nach dem Eindrücken der Wärmeträgerleitung 30 in das Innere des Halteelements 12 sich die nach innen weisenden Kragen 14 über die äußere Kontur der Wärmeträgerleitung legen und dadurch ein Herausrutschen derselben aus der Befestigungsvorrichtung verhindern. Wie im Beispiel der Fig. 4 kann auch bei dieser Ausführungsform eine Einbuchtung 17 auf der Oberseite des Trägerelements 10 vorgesehen sein, die in ihrer Form der Außenkontur der aufzunehmenden Wärmeträgerleitung angenähert ist.
Die Fig. 6 und 7 zeigen Beispiele von Behältern, die mit erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen und Wärmeträgerleitungen ausgestattet sind. In Fig. 6 ist der obere Teil eines ste- henden Behälters 40 dargestellt. Mehrere erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtungen sind in unterschiedlichen Längen in vertikaler Richtung an dem Behälter angeordnet. Sie werden durch Spannbänder 50 gehalten, die senkrecht zur Längsausrichtung der Befestigungsvorrichtungen um den Umfang des Behälters 40 gespannt sind. Der Übersichtlichkeit halber sind nur einige Spannbänder dargestellt. Sicherungskappen, die auf die Kragen der Halteelemente aufgescho- ben sind und die Wärmeträgerleitungen fixieren, sind durch schwarze Punkte symbolisiert.
Sobald die Befestigungsvorrichtungen an dem Behälter 40 angebracht sind, kann eine Wärmeträgerleitung in einfacher weise an dem Behälter montiert werden. Im oberen Bereich des Behälters 40 ist beispielhaft eine erste Wärmeträgerleitung dargestellt, die einen Einlass 34a und einen Auslass 36a für das Wärmeträgermedium aufweist. Sie ist spiralförmig um den Behälter gewunden, wobei sie auf der dargestellten Vorderseite des Behälters waagerecht und auf der Rückseite schräg nach unten verläuft, angedeutet durch die gestrichelten Linien. Der nach unten geneigte Verlauf der Wärmeträgerleitung auf der Rückseite kann in einfacher Weise dadurch realisiert werden, dass benachbarte Befestigungsvorrichtungen entsprechend der Nei- gung jeweils ein Stück nach unten versetzt angebracht werden. Gegebenenfalls können die Befestigungsvorrichtungen auch leicht schräg angebracht werden, damit die Wärmeträgerleitung senkrecht zur Längsachse der Trägerelemente verläuft.
Unterhalb der ersten Wärmeträgerleitung ist eine zweite Wärmeträgerleitung mit einem Einlass 34b und einem Auslass 36b für das Wärmeträgermedium angebracht. Aufgrund eines am Behälter befindlichen Stutzens 42, beispielsweise einem Mannloch, ist es an dieser Stelle nicht möglich, die Wärmeträgerleitung um den gesamten Umfang des Behälters zu legen. Hier bietet sich an, die Wärmeträgerleitung in Schlaufen zu verlegen, wobei die Leitungen wiederholt um 180° gebogen werden.
In Fig. 7 ist ein Beispiel eines liegenden Behälters 40 dargestellt, der mit erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen und Wärmeträgerleitungen versehen ist. Im Gegensatz zum Beispiel gemäß Fig. 6 verläuft in diesem Fall die Mehrzahl der Spannbänder 50 parallel zu den Befestigungsvorrichtungen. Hier kommen Befestigungsvorrichtungen mit Ausbuchtungen zum Einsatz, wie sie weiter oben beschrieben sind. Die Spannbänder 50 verlaufen über die Ausbuchtungen und halten so die Befestigungsvorrichtungen an der Außenwand des Behälters 40. Weiterhin vorteilhaft wirken sich in diesem Beispiel Einkerbungen auf der Unterseite der Trägerelemente aus, da die Befestigungsvorrichtungen entlang der Rundung des Behälters 40 angebracht sind. In Bereichen, in denen eine parallele Verlegung der Spannbänder nicht sinnvoll ist, beispielsweise im Bereich oberhalb des Stutzens 42, werden die Spannbänder 50 wie bei dem stehenden Behälter gemäß Fig. 6 im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Befestigungsvor- richtungen geführt. Eine erste Wärmeträgerleitung ist spiralförmig im oberen Bereich des Behälters 40 angebracht mit einem Einlass 34a und einem Auslass 36a für das Wärmeträgermedium. Eine zweite Wärmeträgerleitung mit einem Einlass 34b und einem Auslass 36b ist schlaufen- förmig links neben dem Stutzen vorgesehen. Die erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen können vorteilhaft verwendet werden, um Wärmeträgerleitungen an Behältern zu befestigen. Dabei kann der gesamte Behälter mit Leitungen versehen sein oder auch nur Bereiche des Behälters. Die Wärmeträgerleitungen können beispielsweise als Begleitheizung Verwendung finden, insbesondere für Reaktoren oder Kolonnen in verfahrenstechnischen Anlagen. Dazu können unterschiedliche Wärmeträgermedien eingesetzt werden, beispielsweise heiße Flüssigkeiten oder Dampf wie Wasser oder Wasserdampf in unterschiedlichen Druckstufen. Im Gegensatz zu bekannten elektrischen Beheizungssystemen kann das Wärmeträgermedium allerdings auch zur Kühlung eingesetzt werden, beispielsweise indem eine kalte Flüssigkeit wie Wasser durch die Wärmeträgerleitungen geführt wird.

Claims

Patentansprüche
Befestigungsvorrichtung für Wärmeträgerleitungen umfassend ein bandförmiges Trägerelement (10) sowie mehrere klauenförmige Halteelemente (12), die jeweils
zwei Seitenteile aufweisen, deren eines Ende mit der Oberseite des Trägerelements (10) fest verbunden ist, wobei zwischen den jeweils zwei Seitenteilen eines Halteelements (12) eine Wärmeträgerleitung (30) platzierbar ist, wobei weiterhin die Seitenteile der Halteelemente (12) an ihrem dem Trägerelement (10) abgewandten Ende einen Kragen (14) aufweisen und bezüglich ihrer Querausrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Längsrich tung des Trägerelements (10) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (10) und die Halteelemente (12) aus einem Polyamidwerkstoff gefertigt sind, der
A) 10 bis 99,999 Gew.-% eines Polyamides,
B) 0,001 bis 20 Gew.-% Eisenpulver, welches durch thermische Zersetzung von Ei- senpentacarbonyl erhältlich ist, sowie
C) 0 bis 70 Gew.-% weitere Zusatzstoffe
enthält, wobei die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten A) bis C) 100 % ergibt.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei das Eisenpulver eine Teilchengröße von maximal 10 μιη (dso-Wert) aufweist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Kragen (14) der Seitenteile eines Halteelements (12) an den einander zugewandten Innenseiten der Seitenteile befinden und derart dimensioniert sind, dass die Wärmeträgerleitung (30) von außen durch den Zwischenraum zwischen den jeweiligen beiden Kragen (14) hindurch in Richtung des Trägerelements (10) in den Innenraum des Halteelements (12) einrastbar ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Kragen (14) der Seitenteile eines Halteelements (12) von den Außenseiten der Seitenteile weg nach außen erstrecken, und die Befestigungsvorrichtung weiterhin Sicherungskappen (20) mit Aussparungen (22) umfasst, wobei Kragen (14) und Aussparungen (22) in ihrer Form aufeinander abgestimmt sind, sodass die Sicherungskappen (20) auf die Kragen (14) steckbar sind, und nach dem Aufstecken einer Sicherungskappe auf die Kragen eines Halteelements (12) die Wärmeträgerleitung (30) in dem betreffenden Halteelement fixiert ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Trägerelement (10) auf seiner Unterseite zwischen benachbarten Halteelementen (12) Einkerbungen (18) aufweist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Mindest-Materialstärke des Trägerelements (10) zwischen seiner Oberseite und dem tiefsten Punkt der Einkerbung (18) von 1 mm bis 2 mm beträgt.
7. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Trägerelement (10) seitliche Ausbuchtungen (16) aufweist, deren Ausdehnung senkrecht zur Längskante des Trägerelements (10) von 1 cm bis 4 cm, insbesondere von 2 cm bis 3 cm beträgt, und deren Ausdehnung in Richtung der Längskante des Trägerelements (10) von 1 cm bis 4 cm, insbesondere von 2 cm bis 3 cm beträgt.
8. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Materialstärke des Trägerelements (10) von 4 mm bis 12 mm, insbesondere von 5 mm bis 7 mm, und die
Breite des Trägerelements (10) ohne Berücksichtigung gegebenenfalls vorhandener Ausbuchtungen (16) von 1 ,5 cm bis 4 cm, insbesondere von 2 cm bis 3 cm beträgt.
9. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Abstand zwischen den Innenflächen der Seitenteile eines Halteelements (12) von 95% bis 105%, insbesondere von 98% bis 100% des Außendurchmessers der Wärmeträgerleitung (30) entspricht.
10. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Höhe der Halteelemente (12) so gewählt ist, dass nach dem Aufstecken der Sicherungskappen (20) der Abstand zwischen Oberseite des Trägerelements (10) und der Innenseite der Sicherungskappe (20) von 95% bis 105%, insbesondere von 98% bis 100% des Außendurchmessers der Wärmeträgerleitung (30) entspricht.
1 1 . Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Abstand zwi- sehen den Innenflächen der einander zugewandten Seitenteile zweier benachbarter Halteelemente (12) dem Zweifachen des Mindestbiegeradius (32) einer aufzunehmenden schlauchförmigen Wärmeträgerleitung (30) entspricht.
12. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei das Trägerelement (10), die Halteelemente (12) und gegebenenfalls vorhandene Ausbuchtungen (16) auf demselben Material basieren und integral miteinander verbunden sind.
13. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, wobei die Sicherungskappen (20) aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus einem Werkstoff ba- sierend auf Polyamid, Polysulfon, Polyethersulfon oder Polyphenylensulfon, gefertigt sind.
14. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Trägerelement (10) auf seiner Unterseite Befestigungsmittel, insbesondere Permanentmagnete oder eine Haftbeschichtung, aufweist, die geeignet sind, die Befestigungsvorrichtung ohne Hilfsmittel an einem Behälter zu befestigen.
15. Verwendung einer Befestigungsvorrichtung zur Befestigung von Wärmeträgerleitungen (30) als Begleitheizung oder Kühlung für einen Behälter, insbesondere einen Reaktor oder eine Kolonne, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung ein bandförmiges Trägerelement (10) sowie mehrere klauenförmige Halteelemente (12) um- fasst, die jeweils zwei Seitenteile aufweisen, deren eines Ende mit der Oberseite des
Trägerelements (10) fest verbunden ist, wobei zwischen den jeweils zwei Seitenteilen eines Halteelements (12) eine Wärmeträgerleitung (30) platzierbar ist, wobei weiterhin die Seitenteile der Halteelemente (12) an ihrem dem Trägerelement (10) abgewandten Ende einen Kragen (14) aufweisen und bezüglich ihrer Querausrichtung im Wesentlichen senk- recht zur Längsrichtung des Trägerelements (10) angeordnet sind.
Verwendung gemäß Anspruch 15, wobei es sich bei den Wärmeträgerleitungen (30) um Wellschläuche handelt, die von einem flüssigen oder gasförmigen Wärmeträgermedium, insbesondere von heißem Wasser oder Wasserdampf als Wärmeträgermedium durchströmt werden.
PCT/EP2012/056874 2011-04-21 2012-04-16 Vorrichtung zur befestigung von wärmeträgerleitungen an einem behälter WO2012143316A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280018333.6A CN103492778A (zh) 2011-04-21 2012-04-16 用于将传热介质管固定至容器的装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11163332 2011-04-21
EP11163332.7 2011-04-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012143316A1 true WO2012143316A1 (de) 2012-10-26

Family

ID=44652123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/056874 WO2012143316A1 (de) 2011-04-21 2012-04-16 Vorrichtung zur befestigung von wärmeträgerleitungen an einem behälter

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN103492778A (de)
WO (1) WO2012143316A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2528754A (en) * 2014-05-27 2016-02-03 Snecma Holding device of a cooling tube for a turbojet casing

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150125871A1 (en) * 2012-05-29 2015-05-07 Roquette Freres Methods for decontaminating circuits for producing glucose polymers and hydrolysates of glucose polymers
CN107558687A (zh) * 2017-09-19 2018-01-09 浙江佳中木业有限公司 一种带保温功能的冷热双效用地板
DE202017106320U1 (de) * 2017-10-18 2017-10-25 Igus Gmbh Modulares Klemmsystem für Leitungen unterschiedlicher Durchmesser und Klemmteil hierfür

Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2071251A (en) 1931-07-03 1937-02-16 Du Pont Fiber and method of producing it
US2071250A (en) 1931-07-03 1937-02-16 Du Pont Linear condensation polymers
US2130523A (en) 1935-01-02 1938-09-20 Du Pont Linear polyamides and their production
US2130948A (en) 1937-04-09 1938-09-20 Du Pont Synthetic fiber
US2241322A (en) 1938-09-30 1941-05-06 Du Pont Process for preparing polyamides from cyclic amides
US2312966A (en) 1940-04-01 1943-03-02 Du Pont Polymeric material
US2512606A (en) 1945-09-12 1950-06-27 Du Pont Polyamides and method for obtaining same
DE1959740U (de) * 1967-02-10 1967-05-03 Bettermann Elektro O H G Rohrschelle.
US3393210A (en) 1964-08-24 1968-07-16 Du Pont Polycarbonamides of bis (para-aminocyclohexyl)methane and dodecanedioic acid
EP0038094A2 (de) 1980-03-26 1981-10-21 Stamicarbon B.V. Herstellung von hochmolekularem Polytetramethylenadipamid
EP0038582A2 (de) 1980-03-26 1981-10-28 Stamicarbon B.V. Herstellung von auf Polyamiden basierten Gegenständen
EP0039524A1 (de) 1980-03-26 1981-11-11 Stamicarbon B.V. Herstellung von Polytetramethylenadipamid
EP0129195A2 (de) 1983-06-15 1984-12-27 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyamiden
EP0129196A2 (de) 1983-06-15 1984-12-27 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyamiden
EP0299444A2 (de) 1987-07-17 1989-01-18 BASF Aktiengesellschaft Teilaromatische Copolyamide mit verringertem Triamingehalt
DE19531005A1 (de) * 1995-08-23 1997-02-27 Siegfried Krumrey Halteschiene für Rohre von Fußbodenheizungen oder dergleichen
EP0897089A2 (de) * 1997-08-14 1999-02-17 Hewing GmbH Haltegitter zum Halten eines Rohres für eine Flächenheizung oder Flächen-kühlung mit gebogenen und geradlinigen Abschnitten
EP0922065A2 (de) 1996-08-30 1999-06-16 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von polyamiden aus aminonitrilen
EP1063459A1 (de) 1999-06-25 2000-12-27 Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim Befestigungsvorrichtung für Rohrleitungen
DE19930693C1 (de) * 1999-07-05 2000-12-28 Rolltec Heizsysteme Produktion Verfahren zur Herstellung einer Betondecke
EP1198491A1 (de) 1999-07-30 2002-04-24 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von polyamiden aus dinitrilen und diaminen
DE10313681A1 (de) 2003-03-26 2004-10-07 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
EP1498445A1 (de) * 2003-07-18 2005-01-19 DSM IP Assets B.V. Wärmestabilisierte Formmasse
FR2880211A1 (fr) * 2004-12-23 2006-06-30 Valeo Electronique Sys Liaison Dispositif de fixation de gaines annelees
EP1683830A1 (de) * 2005-01-12 2006-07-26 DSM IP Assets B.V. Thermostabilisierte Formmassen
EP1994075A2 (de) 2006-03-08 2008-11-26 Basf Se Teilaromatische copolyamide mit hoher kristallinität

Patent Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2071251A (en) 1931-07-03 1937-02-16 Du Pont Fiber and method of producing it
US2071250A (en) 1931-07-03 1937-02-16 Du Pont Linear condensation polymers
US2130523A (en) 1935-01-02 1938-09-20 Du Pont Linear polyamides and their production
US2130948A (en) 1937-04-09 1938-09-20 Du Pont Synthetic fiber
US2241322A (en) 1938-09-30 1941-05-06 Du Pont Process for preparing polyamides from cyclic amides
US2312966A (en) 1940-04-01 1943-03-02 Du Pont Polymeric material
US2512606A (en) 1945-09-12 1950-06-27 Du Pont Polyamides and method for obtaining same
US3393210A (en) 1964-08-24 1968-07-16 Du Pont Polycarbonamides of bis (para-aminocyclohexyl)methane and dodecanedioic acid
DE1959740U (de) * 1967-02-10 1967-05-03 Bettermann Elektro O H G Rohrschelle.
EP0038094A2 (de) 1980-03-26 1981-10-21 Stamicarbon B.V. Herstellung von hochmolekularem Polytetramethylenadipamid
EP0038582A2 (de) 1980-03-26 1981-10-28 Stamicarbon B.V. Herstellung von auf Polyamiden basierten Gegenständen
EP0039524A1 (de) 1980-03-26 1981-11-11 Stamicarbon B.V. Herstellung von Polytetramethylenadipamid
EP0129195A2 (de) 1983-06-15 1984-12-27 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyamiden
EP0129196A2 (de) 1983-06-15 1984-12-27 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyamiden
EP0299444A2 (de) 1987-07-17 1989-01-18 BASF Aktiengesellschaft Teilaromatische Copolyamide mit verringertem Triamingehalt
DE19531005A1 (de) * 1995-08-23 1997-02-27 Siegfried Krumrey Halteschiene für Rohre von Fußbodenheizungen oder dergleichen
EP0922065A2 (de) 1996-08-30 1999-06-16 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von polyamiden aus aminonitrilen
EP0897089A2 (de) * 1997-08-14 1999-02-17 Hewing GmbH Haltegitter zum Halten eines Rohres für eine Flächenheizung oder Flächen-kühlung mit gebogenen und geradlinigen Abschnitten
EP1063459A1 (de) 1999-06-25 2000-12-27 Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim Befestigungsvorrichtung für Rohrleitungen
DE19930693C1 (de) * 1999-07-05 2000-12-28 Rolltec Heizsysteme Produktion Verfahren zur Herstellung einer Betondecke
EP1198491A1 (de) 1999-07-30 2002-04-24 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von polyamiden aus dinitrilen und diaminen
DE10313681A1 (de) 2003-03-26 2004-10-07 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
EP1498445A1 (de) * 2003-07-18 2005-01-19 DSM IP Assets B.V. Wärmestabilisierte Formmasse
FR2880211A1 (fr) * 2004-12-23 2006-06-30 Valeo Electronique Sys Liaison Dispositif de fixation de gaines annelees
EP1683830A1 (de) * 2005-01-12 2006-07-26 DSM IP Assets B.V. Thermostabilisierte Formmassen
EP1994075A2 (de) 2006-03-08 2008-11-26 Basf Se Teilaromatische copolyamide mit hoher kristallinität

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C.B. BUCKNALL: "Toughened Plastics", 1977, APPLIED SCIENCE PUBLISHERS
HOUBEN-WEYL: "Methoden der organischen Chemie", vol. 14/1, 1961, GEORG-THIEME-VERLAG, pages: 392 - 406

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2528754A (en) * 2014-05-27 2016-02-03 Snecma Holding device of a cooling tube for a turbojet casing
GB2528754B (en) * 2014-05-27 2020-09-30 Snecma Holding device of a cooling tube for a turbojet casing

Also Published As

Publication number Publication date
CN103492778A (zh) 2014-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012143316A1 (de) Vorrichtung zur befestigung von wärmeträgerleitungen an einem behälter
DE60028115T2 (de) Mehrschichtige Brennstoffleitung
EP2510044B1 (de) Verfahren zur herstellung von polyamiden
EP1216825A2 (de) Polyamid-Mehrschichtverbund
DE102004036179A1 (de) Kühlmittelleitung
EP2860220B1 (de) Formmasse auf Basis eines teilaromatischen Copolyamids
EP1216826A2 (de) Mehrschichtverbund mit einer EVOH-Schicht
WO2013075982A1 (de) Blasformbare polyamidformmassen
DE102004022963A1 (de) Thermoplastische Polyamid-Formmassen
DE102008001678A1 (de) Verwendung einer Polyamidformmasse zur Auskleidung von Rohrleitungen
DE602004002803T2 (de) Polyamid-Wellrohr
EP0926200A1 (de) Polyamid-Polyketon-Blends
EP3416808A1 (de) Polyamidzusammensetzung enthaltend ein polyamid und ein additiv
WO2012163457A2 (de) Photovoltaik-system zur installation auf dächern mit kunststoffträger und photovoltaik-modul
EP1141090B1 (de) Verfahren zur herstellung von verzweigten polyamiden
EP2481776B1 (de) Verwendung von Formmassen
EP3008109A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von polyamid-oligomeren und zur herstellung von teilkristallinen oder amorphen, thermoplastisch verarbeitbaren polyamiden
JP5914435B2 (ja) ナイロン／グラフェン複合材料を採用した結束バンド、及びその作製方法
WO2020169547A1 (de) Thermoplastische formmasse
DE102006049805A1 (de) Druckluftbremsleitung
EP2395301B1 (de) Verbindungsstück für Rohrleitungen einer Erdwärmesondenanlage
DE102008063745A1 (de) Metall-Kunststoff-Hybrid-Gehäusebauteil
EP3007816B1 (de) Polymerisationsverfahren mit verringerter bildung von ablagerungen im reaktionsraum
EP3069866B1 (de) Beheizbares rohr
DE202010017414U1 (de) Gastank

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12713757

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12713757

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1