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Dokumentenidentifikation DE102004031500B4 16.11.2006
Titel Isolierkörper zur thermischen Isolierung einer Rohrleitung oder eines Rohrleitungssystems
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Berndt, Alexander, Dipl.-Ing., 73565 Spraitbach, DE;
Keil, Joachim, Dipl.-Ing., 71711 Steinheim, DE
DE-Anmeldedatum 30.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004031500
Offenlegungstag 19.01.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.11.2006
IPC-Hauptklasse F16L 59/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F01M 13/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Isolierkörper zur thermischen Isolierung einer Rohrleitung oder eines Rohrleitungssystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 33 43 959 A1 ist ein gattungsgemäßer Isolierkörper zur thermischen Isolierung einer Rohrleitung oder eines Rohrleitungssystems bekannt. Der Isolierkörper umfasst zwei Halbschalen, welche die Rohrleitung umschließen und durch übliche Falze oder Klemmverschlüsse miteinander verbunden sind. Zwischen der Rohrleitung und den beiden Halbschalen ist ein Formkörper aus isolierendem Material angeordnet.

Aus der DE 202 18 245 U1 ist eine Isoliermatte bekannt, die als Isolierkörper um eine Rohrleitung gelegt wird, wobei Hartschaumkörper in ausgestanzte Bohrungen der Isoliermatte eingesetzt sind, die eine Beibehaltung der Dämmschichtdicke gewährleisten. Die Isoliermatte ist auf der Außenseite auf einen Blech- oder Kunststoffmantel aufgeklebt.

Aus der GB 1 206 996 ist ein halbschalenförmiger Isolier-Formkörper mit Noppen bekannt, welche dem zu isolierenden Rohr zugewandt und mit diesem in Kontakt sind.

Aus der DE 25 46 882 A1 ist ein Isolierkörper für eine Rohrleitung bekannt, wobei zwischen Isolierkörper und Rohrleitung ein Formkörper angeordnet ist.

Aus der DE 198 54 521 C1 ist eine Schlauchleitung bekannt, die einen Leitungsschlauch zum Hindurchleiten eines Mediums und einen den Leitungsschlauch drehversichert mit Radialabstand umgebenden Isolierschlauch aufweist. In einem durch den Radialabstand gebildeten Isolierspalt sind Abstandsvorsprünge zur Aufrechterhaltung des Isolierspaltes angeordnet, welche jeweils entweder am Leitungsaußenmantel des Leitungsschlauches oder am Isolierinnenmantel des Isolierschlauches befestigt sind. Die Abstandsvorsprünge sind nach Art von einzelnen Zapfen, Dornen, Höckern, Noppen oder dergleichen – nachfolgend Abstandszapfen – ausgebildet, ragen über den sie tragenden Schlauch in Richtung des benachbarten Schlauches hinaus und weisen unterschiedliche radiale Aufbauhöhen auf.

Rohrleitungssysteme, die fluide Medien transportieren, müssen bei tiefen Temperaturen vor Auskühlung geschützt werden, um ein Einfrieren des Mediums zuverlässig zu verhindern. Insbesondere im Bereich der Kurbelgehäuseentlüftung von Hubkolbenmotoren besteht die Gefahr der Vereisung in dort vorhandenen Rohrleitungssystemen. In einem herkömmlichen Kurbelgehäuseentlüftungssystem werden die mit Öl vermischten Blow-By-Gase aus dem Kurbelraum über einen oder mehrere Kanäle an die höchste Stelle des Motors, üblicherweise der Zylinderkopf, geleitet. Die Einleitung der Gase erfolgt im Zylinderkopf an einer oder mehreren spritzölgeschützten Stellen. Es erfolgt die Ölabscheidung, d.h. die Trennung des von den Blow-By-Gasen aufgenommenen Motoröls. Die von Öl gereinigten Blow-By-Gase werden dann an einer Stelle, z.B. vor der Drosselklappe, dem Ansaugsystem des Motors zugeführt. Der Ölabfluß zur Ölwanne geschieht über eine Ölrücklaufleitung, die bei tiefen Außentemperaturen einfrieren kann. Ein zugefrorener Ölrücklauf verhindert ein Rückfließen des Öles in den Kurbelraum. Das abgeschiedene Öl läuft dann in die Entlüftungsleitung für Blow-By-Gase und gelangt somit in den Brennraum mit der Folge einer Verschlechterung der Abgasemissionswerte.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Isolierkörpers zur thermischen Isolierung einer Rohrleitung oder eines Rohrleitungssystems, mit welchem ein verbesserter Vereisungsschutz realisierbar ist und welcher auf einfache Art und Weise um eine Rohrleitung oder ein Rohrleitungssystem montierbar bzw. demontierbar ist.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Isolierkörpers mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei dem erfindungsgemäßen Isolierkörper zur thermischen Isolierung einer Rohrleitung oder eines Rohrleitungssystems, der zwei Halbschalen umfasst, welche die Rohrleitung von zwei Seiten umschließen und bündig miteinander verbunden sind, ist zwischen der Rohrleitung und den beiden Halbschalen ein Formkörper aus isolierendem Material angeordnet, auf dessen Innen- und Außenflächen sich Noppen befinden, wobei sich der Formkörper nur über diese Noppen mit der Rohrleitung und den Halbschalen in Kontakt befindet.

Gemäß einem nach Anspruch 2 weitergebildeten Isolierkörper sind die Halbschalen lösbar miteinander verbunden.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 3 besteht der Formkörper aus elastischem Material.

In einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 4 sind die Noppen als Stege ausgebildet, die auf der Innen- bzw. Außenseite entlang einer kreisförmig geschlossenen Linie um die Rohrleitung herum verlaufen.

In einer alternativen Weiterbildung nach Anspruch 5 sind die Noppen an der Innenseite des Formkörpers gegenüber denen an der Außenseite versetzt angeordnet.

Gemäß einem nach Anspruch 6 weitergebildeten Isolierkörper besteht der Formkörper ebenfalls aus zwei Halbschalen, die die Rohrleitung bündig umschließen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolierkörpers nach Anspruch 7 ist die Rohrleitung als T-Stück, eine mehrarmige oder sternförmige Rohrzusammenführung gebildet und sind die Halbschalen und der Formkörper derart ausgebildet, dass sie alle Rohrteilstücke des T-Stücks, der mehrarmigen oder sternförmigen Rohrzusammenführung umschließen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolierkörpers nach Anspruch 8 ist die Rohrleitung ein Ölrücklauf einer Kurbelgehäuseentlüftung einer Verbrennungsmaschine.

In einer alternativen Ausführungsform nach Anspruch 9 ist der Isolierkörper zur Schallisolierung von Leitungen geeignet, welche durch Pulsationen von Gasen/Flüssigkeiten akkustisch angeregt sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Isolierkörpers sind Gegenstand der Unteransprüche und der Beschreibung.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung weiter beschrieben. In dieser zeigt auf schematische Weise

1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Isolierkörper,

2 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Isolierkörper,

3 einen separaten Auschnitt eines Querschnitts durch den erfindungsgemäßen Isolierkörper.

Wie in 1 dargestellt, zeigt der Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Isolierkörper eine von zwei Halbschalen 1, die eine im Inneren befindliche Rohrleitung 2 zur Hälfte umschließt, wobei zwischen der Rohrleitung 2 und der einen Halbschale 1 ein Formkörper 3 aus isolierendem Material angeordnet ist, auf dessen Innen- (3') und Außenflächen (3'') sich Noppen 4, 4' befinden. Der Formkörper 3, der ebenfalls aus Halbschalen besteht, befindet sich in vorteilhafter weise nur über diese Noppen 4, 4' in Kontakt mit der Halbschale 1. Dadurch wird die unerwünschte Kontaktfläche, die als Wärme- bzw. Kältebrücken fungiert, in günstiger Weise reduziert. Des Weiteren entstehen, wie in 3 gezeigt, durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung separate, abgeschlossene Luftkammern 5, 5', welche zum einen zwischen Innenseite (1') der Halbschale 1 und Außenseite (3'') des Formkörpers 3, zum anderen zwischen Rohrleitung 2 und Innenseite (3') des Formkörpers 3 angeordnet sind. Diese separaten Luftkammern entstehen durch die als Stege ausgebildeten Noppen 4, 4', die auf der Innen- (3') bzw. Außenseite (3'') entlang einer kreisförmig geschlossenen Linie um die Rohrleitung 2 herum verlaufen, wobei diese Stege 4, 4' in besonders vorteilhafter Weise an der Innenseite (3') des Formkörpers 3 gegenüber denen an der Außenseite (3'') versetzt angeordnet sind. Hierdurch wird der Wärme-/Kältefluß, wie in dem separaten Ausschnitt von 3 mittels Pfeil gezeigt, nur über Umwege möglich. Die als 5, 5' beschriebenen Luftkammern oder Luftpolster ergeben somit in günstiger Weise zwei getrennte Luftschichtbereiche, die durch den Formkörper 3 mit seinen Stegen 4, 4' voneinander isoliert sind. Durch diese von außen nach innen zur Rohrleitung hin sich ergebende doppelte Luftschichtisolierung und den zwischen den separaten isolierten Luftkammern 5, 5' fehlenden Luftaustausch wird eine besonders hohe wärme-/kälteisolierende Wirkung erzielt.

Da der Wärmeübertrag von Parametern wie Wärmeleitfähigkeit, Weglänge der wärmeleitenden Strecke und Temperaturdifferenz abhängt, kann über die Wahl des Materials und dessen geometrische Form die wärme-/kälteisolierende Wirkung optimiert werden. Hierbei spielt auch die stark isolierende Wirkung der Luftkammern oder Luftpolster eine wichtige Rolle. Da außerdem Wärmeleitung und Schallisolierung auf ähnlichen Transportmechanismen beruhen, geht in vorteilhafter Weise mit einer hohen wärmeisolierenden Wirkung auch eine hohe Schallisolierung einher.

Der Formkörper 3 besteht bevorzugt aus elastischem Material, wie z.B. aus einem PUR oder Silikonschaum, und ist nicht fest mit der äußeren Halbschale 1, 1' verbunden. Zur Vereinfachung der Montage kann der Formkörper hilfsweise an der äußeren Halbschale 1 bzw. 1' durch Klebepunkte zeitweilig fixiert werden. Dieser austauschbare Isoliereinsatz (3) ist vorzugsweise im Spritzgußverfahren herstellbar.

Der erfindungsgemäße Isolierkörper ist außerdem dazu geeignet, eine Rohrleitung, die als T-Stück, eine mehrarmige oder sternförmige Rohrzusammenführung gebildet ist, durch eine entsprechende Ausgestaltung seiner Halbschalen und seines Formkörpers derart auszubilden, dass diese alle Rohrteilstücke des T-Stücks, der mehrarmigen oder sternförmigen Rohrzusammenführung umschließen. Beispielhaft wird dies durch die Rohrabzweigung 7 demonstriert. Das Rohrleitungssystem wird von den Halbschalen 1, 1' und dem Formkörper 3, der ebenfalls aus zwei separaten Halbschalen besteht, von zwei Seiten umschlossen, wobei die Teilstücke des Isolierkörpers bündig miteinander verbunden sind und somit einen nahezu dichten Abschluß nach außen ergeben. Die Luft ist in den Kammern 5, 5' eingeschlossen und wirkt aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit isolierend.

In 2 ist eine Außenansicht des erfindungsgemäßen Isolierkörpers gezeigt, der eine Rohrleitung 2 mittels zweier bündig miteinander verbundenen Halbschalen 1, 1' umschließt. Um auch für beengte Montage- und Raumverhältnisse geeignet zu sein, sind die beiden Halbkörper bevorzugt lösbar miteinander verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise durch eine ineinandergreifende Haltevorrichtung lösbar miteinander verbunden werden. Hierdurch werden beide Halbschalen derart miteinander verrastet, geclipst, verhakt oder festgehakt, dass sie bündig miteinander verbunden sind. Hierdurch lässt sich eine nachträgliche Montage ohne zusätzliche Befestigungsmittel realisieren, da sich die derart miteinander verbundenen Halbschalen 1, 1' außerdem durch die eingesetzten Schaumteile selbst an den Rohren fixieren. Falls beengte Montage- und Raumverhältnisse keine Rolle spielen, können die Halbschalen 1, 1' des Isolierkörpers auch fest miteinander verbunden sein, beispielsweise indem sie durch ein angespritztes Filmscharnier oder mittels Schrauben oder ähnlichen Verbindungselementen miteinander verbunden werden.

Die äußeren Halbschalen 1, 1' des erfindungsgemäßen Isolierkörpers sind bevorzugt durch Spritzguß herstellbar, wobei als Material vorzugsweise modifizierte Polyamide Einsatz finden. Die Halbschalen können jedoch auch aus einem Schaum, beipielsweise einem Polyurethanschaum, der entsprechend den gewünschten Materialeigenschaften, wie Festigkeit, Alterungsbeständigkeit etc. modifiziert sein kann, hergestellt werden. Bei Herstellung der Halbschalen 1, 1' im Prägeverfahren finden bevorzugt Metalle wie z.B. Aluminium Anwendung. Für Halbschalen u. Formkörper können je nach Temperaturbelastung und erforderlicher chemischer Beständigkeit z.B. auch Schaumstoffe aus NBR, EPDM, CR, Butadienkautschuk, CPE, EVA, PVC oder auch Mischungen davon Einsatz finden.

Wie in 1 und 2 beispielhaft dargestellt, können durch den Isolierkörper auch Schlauchbefestigungsmittel 8 zum Fixieren eines Schlauches auf dem Rohrabzweig (durch Ausbuchtung der Halbschale 1 sichtbar) durch entsprechende Ausgestaltung der Halbschalen 1, 1' und des Formkörpers (nicht gesondert dargestellt) mitumfasst sein.


Anspruch[de]
Isolierkörper zur thermischen Isolierung einer Rohrleitung (2) oder eines Rohrleitungssystems, wobei der Isolierkörper zwei Halbschalen (1) umfasst, die die Rohrleitung (2) von zwei Seiten umschließen und bündig miteinander verbunden sind, wobei zwischen der Rohrleitung (2) und den beiden Halbschalen (1) ein Formkörper (3) aus isolierendem Material angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf den Innen- (3') und Außenflächen (3'') des Formkörpers (3) Noppen (4, 4') befinden, wobei sich der Formkörper (3) nur über diese Noppen (4, 4') mit der Rohrleitung (2) und den Halbschalen (1) in Kontakt befindet. Isolierkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (1) lösbar miteinander verbunden sind. Isolierkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (3) aus elastischem Material besteht. Isolierkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppen (4, 4') als Stege ausgebildet sind, die auf der Innen- (3') bzw. Außenseite (3'') des Formkörpers (3) entlang einer kreisförmig geschlossenen Linie um die Rohrleitung (2) herum verlaufen. Isolierkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppen (4, 4') an der Innenseite des Formkörpers (3) gegenüber denen an der Außenseite versetzt angeordnet sind. Isolierkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (3) ebenfalls aus zwei Halbschalen (1) besteht, die die Rohrleitung (2) bündig umschließen. Isolierkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (2) als T-Stück, eine mehrarmige oder sternförmige Rohrzusammenführung gebildet ist und die Halbschalen (1) und der Formkörper (2) derart ausgebildet sind, dass sie alle Rohrteilstücke des T-Stücks, der mehrarmigen oder sternförmigen Rohrzusammenführung umschließen. Isolierkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (2) ein Ölrücklauf einer Kurbelgehäuseentlüftung einer Verbrennungsmaschine ist. Isolierkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Schallisolierung von Leitungen geeignet ist, welche durch Pulsationen von Gasen/Flüssigkeiten akkustisch angeregt sind.






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