DE1650054A1 - Waermeisoliertes Rohrmaterial - Google Patents

Description

H. SEILER, J. PFENNII ι berlin _1S , 27.Dezember 1967

DIPLOM-INGENIEURE i DüUUDh Oldenburgallee 1O

PATENTANWÄLTE Telefon: 3Ο4 BS 21122 Teleoramm-Adreeae: Seil wehrpatent

JOHNS-AiANVIJLLE COuPClUi¹ION, 22 East 40th Street, ftew York

λ.Y₀, LSA

Viärmeisoliertes Rohrmaterial

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden USA-Anmeldung Ser.No« 604,783 vom 27«, Dezember 1966 in Anspruch ienomnien.

Die hrfinuung bezieht sich auf wärmeisoliertes Rohrmalerial und ist insbesondere auf wärmeisolierte Rohre gerichtet, die mit einer leicht zusainmenfügbaren und einwandreien Verbindungsstelle versehen sind, so daß sich unter Verwendung von fabrikmäßig gefertigten wärmeisolierten Rohren und Kupplungsstücken ein wärmeisoliertes Rohrleitungssystem herstellen läßt c

V.ärmeisoliei'te--Rohrleitungssysteme, insbesondere solche aus Kohrmaierial mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, bestehen im allgemeinen aus einem inneren Kupferrohr und einem äußeren Kunststoffträverrohr. Das Innen- und das Außenrohr werden mit Hilfe zahlreicher Distanzstücke, die zwischen der Außenfläche des Innenrohres und der Innenfläche des Aurenrohres einen ringförmigen Raum bilden, in zueinander koaxialer La .-ve gehalten« Dieser ringförmige Raum wird danach mit wärmeisolierendem Aiateiial ausgefüllt-« Bisher war es üblich, diese Rohre so herzustellen, daß das Innenrohr eine größere axiale Länue als das Außenrohr aufwies. Bei dieser Bauweise

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ist an jedem axialen J-nde des warmeisolierten Rohres ein kurzer Abschnitt des Innenrohres vorhanden, der zum Verbinden aneinander angrenzender Ilohrstücke Verwendung findet < > Die axialen anstücke der für das Verbinden verfügbaren Abschnitte der aneinander angrenzenden Innenrohre vveroen auf der Baustelle beispielsweise durch Verlöten miteinander verbunden, worauf die zusammengefügten Abschnitte mit einem wcirmeisolierenden Aiaterial bewickelt bzv.. bedeckt werden, dieses Verlöten und Bewickeln mit wärme isolierendem Aiaterial auf der Dausteile ist besonders lästig und unangenehm beim Verlegen von unterirdischen Kohrleitun.issystenien und darr 1.er hinaus kostspielig, da zwei verschiedene Arbeitskräfte, d.h.- ein iiohrleger und ein v.ärnieisolierer, zur Durchführung der Arbeiten benötigt werden. Ein weiteres mit Rohrleitungssystemen dieser Art in Zusammenhang stehendes ίιoblem ist die Notwendigkeit der Berücksichtigung der V. arme dehnung und der Kontraktion des Ißnenrohres. Dies trifft insbesondere für diejeni^en Rohrleitungssysteme zu, die abwechseln heii.e oder kalte Strömungsmittel fördern sollen» Lei langen Strecken erfordert dieses Problem uehnungs&cnleifen, während bei kürzeren Strecken eine komplizierte »armedehnun-xsVerbindung vorgesehen werden muß °

bie der Lrfinaung zugrundelieger-de Aufgabe ist in der Söhaffuiig eines fabrikmäßig gefertigten wärmeisolierten Rohres mit einer einwandfreien Verbindungssteile zu sehen, die sich auf der Arbeitsstelle leicht und bequem zusammenfügen läßt.

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BAD ORtGiNAL

iiiii weitere.- /.iel der r-ri'imiun., i,-t die ochai funi_, eines fabrikmäi. ii» Aefertiglen wärmeisolierten Uohres mit einer einwand fre i en Verbindungsstelle, (lic sich an der. irbeitsstelle bequem und leicht zusa;niner. f ii ;en laßt, und bei velchein an jeder Vex-bindungss teile autoin.. t isch für die Jehnung und Kontraktion des Rohres yesorirt iist_t

i.rrinduni:s.,einai.. wird ein uärmeisoliei tes icolii· in Vorscnlag ge bra c· a l , da.- aus einoüi Innen- und einem Au. onrolir bestellt, die zueinander koaxial so angeordnet sind, caI. /wischen iiinen ein ringförmiger Raum ertstiht, der mit .armeisolieriihitorial im «esont 1 i cuen ausgefüllt ibt, da. ui ch ?ekermzeicnnct, da Ii au f einem hnde des Innenrohres ein orsi-s Kui){)lun^s.^tüek so ai.gebracht ist, dal· .uinindest ein ieil von ihm in den ringforniiien .ai.in hineinrugt, v.obei ii.\.s '..urmoisol ierinater i al iiuch den liiiuin zv.isciten dem Auleia-olir und dei· .«ι:..οΐ;Γ1 äi-he dieses Teiles des ers.tn ! up;jj.unasst^::cks im wesentlichen ausfüllt, wahrend das andere f.nde de> Iiiiienrohrs eine Ire ι 1 ie^ei.de .ußeni lache aufweist /un: i.i nfii-hrer· in ein ν··η eireiu angrei.zenden viä'rmeis . 1 i ert er. üohr rcl r i^ene erstes Kupplunrcsstuck.

r.inige vus ι iihrungs l ormen der Lrfirdune s-ind in e^r Ά· i i-iinuiiü: dargestellt und werden ia: f ο 1 . erden iK.her bc sci.ri el e i:_t s /.ei ;jon:

i'ia;. 1 einen axialen L'.incrssciinitt durch ein eriin-

iiun^s c;-:'ii: nor .e s t . 1 1 tes v..irnieisulic-rtet uour,

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"ßAD "ORIGINAL

Fig. 2 einen Längsteilschnitt durch eine Verbindung

zwischen den Enden aneinander angrenzender Rohre, gemäß Fig«, I,

Figo 3 einen axialen Längsschnitt durch eine andere -Ausführungsform eines wärmeisolierten Rohres nach der Erfindung und

^ Fig. 4 einen Längsteilschnitt durch die Verbindung zwi

schen den Enden aneinander angrenzender Rohre nach Fig»3.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein wärmeisoliertes Rohr 2 dargestellt, das aus einem liinenrohr 4 und einem Außenrohr 6 besteht. Das Innen- und das Außenrohr können aus beliebigen s erkstoffarten, wie sie allgemein bei der Herstellung von liohrmaterial verwendet werden, hergestellt fe sein, jedoch besteht gemäß dar in Fig_ol und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Innenröhr 4 aus einem Kupfermaterial, während eas Außenrohr 6 aus einem Asbestzementmaterial besteht. Der Außendnrchmesser des

Innenrohrs 4 ist kleiner als der Innendurcnmesser des Außenrohrs 6, so daß, wenn das Innen- und das Außenrohr, wie in Figel veranschaulicht, in zueiander koaxialer Lage aneinander angeordnet sind, zwischen der AuLenflache des Innenrohrs und der Innenfläche des Außenrohrs ein ringförmiger Raum vorhanden ist.

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Das wärmeisolierte Rohr 2 ist an einem ^nde 8 mit einem aus einem ringförmigen Teil 10 bestehenden Kupplungsstück versehen. Wie insbesondere in Fig.2 veranschaulicht, weist die Außenflache des ringförmigen Teiles 10 ein in radialer Richtung herausstehendes l»iderlager 12 auf, -ns zwischen den Enden des ringförmigen Teiles 10 angeordnet ist» Auf der in axialer üiciitung" einen Seite des Uiderlagers weist die Außenflache des ringförmigen Teiles 10 einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 14 auf, der einen Durchmesser" hat, der etwas größer ist als der Innendurchmesser des Außenrohres 6 ο Der Abschnitt 14 ist mit einem konischen oder gerundeten Eingangsabschnitt 16 versehen, so daß er sich leicht und bequem in das Außenrohr; 6 einführen und so weit in das Außenrohr hineinschieben läßt, bis seine Stirnfläche mit der· nächstgelegenen Seite des Uider lagers 12 in Berührung kommt ο Auf der in axialer dichtung, entgegengesetzten Seite des Widerlagers 12 weist die 4u-.*enflache des ringförmigen Teiles 10 zu einem im Nachstehenden noch näher zube- i schreibenden Zweck mehrere Abdichtungsrippen 18 auf« Eine Stirnflache 20 des ringförmigen Teiles ist glatt ohne jede Vertiefung, "jedoch ist seine andere Stirnfläche 22 mit zahlreichen Ausnehmungen 24 versehen, die sich von der Stirnfläche 22 aus in axialer fiichrung in das ringförmige Teil hinein erstrecken« Die Innenfläche des ringförmigen Teils ist im wesentlichen zylindrisch, jedoch ist sie mit einer zwischen den iinden des ringförmigen Teiels 10 angeordneten Ringnut 15 versehen»

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Die tnden einander benachbarter Rohrstücke 4 werden, wie nachstehend noeu näher beschrieben, mit Hilfe eines Kupplungsstückes 26 miteinander verbunden, welches genieß der bevorzugten Aus fiihrungs form der Erfindung aus einem Bronzegußmatferial besteht. Die Außenflache des Kupplungsstücks ist mit zwei voneinander getrennt angeordneten Bundringen 28 und

29 versehen, die sich jeweils in einem vorbestimmten Abstand von einer der Stirnflächen des Kupplungsstücks 26 befinden. Die Innenfläche des Kupplungsstücks 26 ist mit zwei voneinander getrennt angeordneten Ringnuten 3G versehen, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jeweils einem der voneinander getrennt angeordneten Bundringe 28 ader 49 im vtessitlichen radial gegenüberliegen.. In jeder dieser Ringnuten

30 liegt eine elastische Ringdichtung 32, die sich beim Einführen jedes Endabschnitts der einander benachbarten Innenrohrstücke 4 in das Kupplungsst ck 26 verformen und mit der Außenfläche des Innenrohrs 4 sowie mit der i'and der Ringnut in abdichtende Berührung pressen läßt. Die Innenfläche des Kupplun^sstücks 26 ist außerdem mit einem radial nach innen ragenden Bundring 34 versehen, gegen 'welchen, sich eine Stirnfläche des jeweiligen Innenrohres 4 bei seinem Linführen in das Kupplungsstück 26 anlegen kann, '..ie nachstehend noch näher besehrieben, bewirkt diese La^e einer Stirnflache des ' jeweiligen Innenro-hrs 4 zu dew Bundring 34 das Zusammen-^ wirken mit anderen Teilen des wärmeisolierten Rohrs 2 beim richtigen Anbringen der beiden Stirnfladen des jeweiligen Innenrohrs 4 einfmder zugeordneter, aneinander angrenzender

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Kohrstücke zur HerLeiführung einer automatischen stirnseitigen Trennung und zur Berücksicntigung jeglicher axialer Dehnung oder Kontraktion des Innenrohrs K V.ie im Nachstehenden noch naher beschrieben und i_n den Figuren 1 und 2 veranschaulicht, ist das Kupplungsstück 26 in dem ringförmigen Teil 10 so angebracht, daß der Bundring 28 des KupplungsStücks 26 sich in der Ringnut 25 des ringförmigen Teiles 26 befindet.

Das wärmeisolierte liohr 2 ist" an seinem anderen Lnde 36 mit einem eine zentrale Öffnung 40 aufweisenden Dichtungsteil 38 verseilen. Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Dichtungsteil 38 aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi. Die Fleohe der in dem Dichtungsteil 38 ausgebildeten Öffnung iü ist etwas konisch ausgebildet, um ihr Anbringen bzu. Aufschieben auf das Innenrohr zu erleichtern, jedoch hat sie einen mittleren Durchmesser, der etwas kleiner ist als der-.Außendurchmesser des Innenrohrs 4, so daß sie bei ihrem Aufschieben auf die Außenflache des Innenrohrs -I, wie in ;i..2 veranschaulicht, mit .ihr in abdichtender Berührung steht. Die Außenflache des Dichtungstei-ls 38 ist im wesentlichen zylindrisch und hat einen Durchmesser, der etwas größer ist als der liiiendurchmesser des Außenrohrs 6, so daß sie bei ihrem Einführen in das Außeitrohr 6, wie in Fig.l veranschaulicht, mit ihm in abdichtender Berührung steht. Ein Teil. 44 der Außenflache 42 ist konisch ausgebildet, so daß sich das iJichtungsteil

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leicht und bequem in dos Auuenrohr 6 einführen läßt. V,ie in Fig.2 verv.rschaulicht;" ist das Dicliungsteil 38 in das Auijenrohr 6 so eingeführt, daß der axiale Al.stand zwischen der Stirnfläche 36 des Au^enrohrs 6 und der stirnfläche des üichtungsteils 38 größer ist als der axiale Abstand zwischen der Fläche 20 und dem nächstgelegenen Teil des Viderlagers 12 des ringförmigen Teiles 10»

J) Der ringförmige Kaum zwischen der äußeren Unifangsfläche des Ini:enrohrs 4 und der Innenflache des Aufienrohrs 6 ist mit einem .wärmeisolierenden"-Material lft ausgefüllt, das gem^ß der bevorzugten Ausführungsform der krfindung aus einem geschäumten Polyuretnan besteht. V>ie im r*.achstehenden "noch naher beschrieben,, wird das geschäumte Polyurethan vorzugsweise an urt und btelle zum Auf^clmumen gebracht, während sich das Innen- und das Außenrohr in zueinander koaxialer, zusainir.engelügter La_ciC- befinden,, Das ringförmige Teil 10 und das ^ichtungsteil 38 haben die Aufgabe, das aufschäumen-

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de 'v'.aterial in der gewünschten Lage zu halten. Außerdem schützen diese Teile nach Fertigstellung des wärmeisolierenden Rohrs 2 das wärmeisolierende Material vor dein Angriff irgendwelcher schädlicher Elemente.

•sie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicnt, \sird in den ringförmigen Raum zwischen dem Innen- und dem Auffenrohr ausreichend Harzmatetial eingebracht, so daß es bei seinem Aufschäumen in die Öffnungen 24 eindringt und sie ausfüllt. Diese Lij.enschaft wirkt wie ein zusätzliches Mittel zum

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Halten des ringförmigen Teiles 10 in einer gewünschten bzw« erforderlichen Lage» Ferner sei bemerkt, daß, wie in der, ^i%ig. 1 und 2 veranschaulicht,, das aufschäumende

an Harzmaterial sich um den Eundring 29 herum/legti um das Halten des Kupplungsstückes 26 in der gewünschten Lage zu unterstützen.

Ei_n in den Figo 1 und 2 veranschaulichtes wärmeisoliertes Rohr 2 vtird hergestellt, indem zunächst das ringförmige Teil IG und das - KuppL ng:s stück 26 dadurch zusammengefügt f

werden, «aß man das Kupplüngsst':ck 26 durch die Stirnfläche 22 hindurch soweit in das ringförmige Teil 10 einführt, bis der I>undring 28 in der Ringnut 25 des ringförmigen Teils 10 ruht. Dann wird in jede der Ringnuten 30 des Ivupplungsstücks 26 eine elastische Dichtung 32 eingelegte In einem gesonderten Arbeitsgang vird die -AuBenumfangsflache eines I„ nenrohrs 4 gesäubert und mit einem passenden uleitüberzug, beispielsweise einem Silikonharz, bestrichen. Das mit ..iesein überzug versehene Irnenrohr 4 wird dann lose * in einem AuLenrohr 6 angebracht, worauf die beiden Rohre bis auf eine gewünschte Temperatur erwärmt werden«, Darauf wird ein Ünde des Innenrohrs 4 in das nunmehr aus dem ringförmigen Teil 10 herausragende iunde des Kupplungsstücks eingeführt und in das Kupplungsstück 26 soweit hineingeschoben, bis die Stirnfläche 5 des Innenrohrs 4 mit dem nach innen ragenden Bundring 34 des Kupplungsstücks 28",in Berührung kommt. Henn dao Innenrohr 4 sich durch die Dichtung 32 hindurch in das Kupplungsstück 26 hineinbewegt, wird die

Dichtung 32 ver&rmt und mit der and der Ringnut 30 sowie 009833/0854

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Außenfläche deslnnenrohrs 4 in abdichtende Berührung gepreßt. Darauf wird das cingföriaige Teil 10 in <as linde des Außenrohrs 6 eines angrenzenden Rohrstücks eingeführt, bis die Stirnfläche 8 das .iderlager 12 berührt» Vie vorstehend erörtert, ist der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 14 des ringförmigen Teiles IO etwas größer als der Innendurchmesser des Außenrohrs 6, so daß die Flache des zylindrischen Teiles 14 gegen die ihr zugeordnete Innenfläche des Außenrohrs 6 abdichtend anliegt„

Die teilweise zusammengefügten Rohre weiden nunmehr in die richtige Lage gebracht, so daß die Bestandteile für das an Ort und Stelle geschäumte Polyurethan-Isoliermaterial in den ringförmigen Kaum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr eingebracht werden gönnen. Nachdem diese Bestandteile in den ringförmigen Raum zwischen dem Innen- und dem Au, enrohr eingebracht worden sind, wird auf des Ende des Innenrohrs 4 ein Dichtungsteil 38 aufgeschoben und in das Außenrohr 6 eingeführt. Das Aufschieben des 'iJichtungsteil.es 38 auf das Innenrohr 4 und in das, Außenrohr 6 hinein wird solange fortgesetzt, bis der axiale Abstand zwischen der Stirnflache 36 des Außenrohrs 6 und der Stirnflache 46 des Dichtungsteiles 38 größer ist als der axiale Abstand zwischen der Stirnfläche 20 des rohrförmigen Teiles IO und dem nächstgelegenen, sich in radialer Richtung erstreckenden Teil des Widerlagers 12. Die Wärme aus dem Innen- und dem Außenrobr führt die richtigen -Temperaturbedingungen zum Aufschäumen der in den ringförmigen Raum eingebrachten Bestandteile herbei,

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damit der ringförmige Raum zwischen der Außenfläche des Innenrohrs und der Innenflache des Außenrohrs mit geschäumtem Polyurethan-ausgefüllt wird· Während des AufSchäumens des wärmeisoliertendenMaterials werden das Innen-" und. das Außenrohr mit Hilfe des ringförmigen Teiles IO und des Dichtungsteiles 38 in'zueinander ..koaxialer Lage gehalten» Wie in Pig·! veranschaulicht, füllt das an Ort und Stelle geschäumte Polyurethan den ringförmigen Raum zwischen dem

vollständig
Innen- und dem Außenrohr/aus und dringt es sogar in die in

dem ringförmigen Teil 10 ausgebildeten Öffnungen' 24 ein und füllt sie somit aus* Ferner umgibt das geschäumte Polyurethan das Kupplungsstück 26, um sein Halten in einer gewünschten »um Außenrohr 6 zu unterstützen«

Bei Verwendung von wärmeisoliertem Rohrmaterial gemäß der Erfindung zum Bilden einer Rohrleitung werden die Enden aneinander angrenzender Rohrstücke in der insbesondere in Fig.2 veranschaulichten Weise miteinander verbunden b«*\v* zusammengefügt. Das aus dem Dichtungsteil 38 herausragenae Ende des Innenrohrs 4 wird in das benachbarte Ende des Kupplungsstückes 26 eingeführt« Mit dem llineinbewegen des Endes des Innenrohrs 4 m das Kupplungsstück 26 bewegt sich die Stirnflache 20 des ringförnrigen Teiles 10 j η das ihm zugeordnete Ende des Außenrohrs 6 hinein.'" Mit dem Hineinbewegen des ringförmigen Teiles 10 in das Außenrohr 6 werden die Dichtung*? rippen 18 so umgebogen^ daß sie sich bei ihrer Verformung abdichtendgegen die Innenfläche des Außenrohrs

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anlegen. Eine Relativbewegung zwischen dem Kuppl_ungsstück 26 und dem Innenrohr 4 in dem wärmeisplierten Rohr 2 in Auswirkung der beim Einführen der Stirnfläche 3 in das Kuppluhgsstück 26 ausgeübten Kraft wird verhindert durch die Berührung zwischen der Stirnflache 5 des Innenrohrs 4 und dem Bundring 34 des Kupplungsstücks 26. Wit dem Hindurchführen des Innenrohrs 4 durch die Dichtung 32 in das Kupplungsstück 26 hinein wird die Dichtung 32 verformt und gegen die Wand der Ringnut 3Ö sowie gegen die Außenflache des Innenrohrs 4 abdichtend angepreßt. Die Relativbewegung der verschiedenen Einzelteile wird fortgesetzt, bis die Stirnfläche 36 des Außenrohrs 6 das Widerlager 12 berührt, und die Verbindung fertiggestellt ist« »Vie i_n Fig.2 veranschaulicht, kann die richLige La ;e der Stirnfläche 3 χη dem Kupplungsstück durch Augenschein beobachtet werden und läßt sich ihre Berührung mit der Dichtung 32 erfühlen, bevor die Stirnfläche 36 das ringförmige Teil 10 berührt» v.ie i_n Fig„2 veranscha..licht, ist die Stirnfläche 3 des Innenrokrs 4 in axialer "Richtung von dem Bundring 34 in einem solchen Abstand angeurdnet, daß sie eine axiale Dehnung des Innenrohrs. 4 zuläßt. Außerdem ragt die Stirnfläche 3 in das Kupplungsstück 26 in axialer dichtung soweit über die. Gummidichtung 32 hinaus, üap sie eine axiale Kontraktion des Innenrohrs 4 zuläßt. Somit wirken die verschiedei.en Einzelteile zusammen, um, wie in Fig.2 veranschaulicht, eine Verbindung herzustellen, die automatisch sowohl für die axiale Dehnung als auch für die axiale kontraktion des Innenrohrs 4 sorgt und die Notwendigkeit von: uehnuniss.clileifen oder sonstigen'.Mitteln.

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zur Berücksichtigung der Dehnung und Kontraktion des Innenrohrs 4 behebt <>

Wie in Fig„l veranschaulicht und imVorstehenden beschrieben_? wirkt das ringförmige Teil IG mit der Innenfläche des Außenrohrs 6 so zusammen, daß das wKrmeisolierte Rohr gegen das Eindringen von Strömungsmitteln von außen her abgedichtet ist. Auf diese !,eise ist das wärmesolierende Material 48 gegen schädliche Elemente von außen her geschützt„ Es sei g bemerkt, daß der Druck irgendeines in das wärmeisolierte Rohr einzudringen bestrebten Ströffiungsraitteis im allgemeinen Oj70 kg/cm (IC psi) nicht übersteigt* Die Preßabdichtung für das durch das Innenrohr beförderte Strömungsmittel wird herbeigeführt durch die Verformung der in den Ringnuten 30 angeordneten ilingdichtunsen 32* Diese Dichtungen sind so ausgebildet, daß sie bei allen bei Beanspruchung der Rohrleitung auftretenden Drücken eine wirksame Abdichtung herbeifiiuren* Eei den weiter verbreitet verwendeten (gebräuchlicheren Systemen wirken die Dichtungen 32 bei der in Fig. 2 ι

dargestellten Verbindung mit den übrigen Einzelteilen so zusammen, daß sie bei allen Druckwerten bis zu 36,75kg/cm (525 psi) eine einwandfreie Abdichturigswirkung. herbeiführen«

Isie im Vorstehenden beschrieben, wird die Außenfläche des ituieöröhrs 4 vor dem Aufschäumen des Pölyürethan-Isoliermatorials mit einem Gleitüberzügj beispielsweise einem üblieheh Siliköiiföttj bestrichen* Dies verhindert jegliche Bindung zwiSGhiii der Außenfläche des Innenröhrs und dein geschäümteri Pöiyurethaiij so "daß sich das Irirenröhr 4

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in Auswirkung jeglicher, sich aus Veränderungen der Teraperaturbedingungen des Innenrohrs 4 ergebender Dehnungs- oder Kontraktionskräfte in bezug auf das Polyurethan bewegen kann«. Jedoch bindet sich das geschäumte Polyurethan mit der Innenfläche des Äußenrohrs 6, dem ringförmigen Teil iO, dem Dichtungsteil 38 und dem Kupplungsstück 26.

Bei einer Aus führ ungs form- der Erfindung ^e maß Fig. Γ und 2 bestand das Innenrohr 4 aus einem Kupferrohrniaterial mit einem Innendurchmesser von ca« 25,003 mm, einer* Wandstärke von etwa 1,587 «im und einer axialen Länge von etwa 3,0i80m. Das Außenrohr 6 bestand aus einem Asbest zeeientrohrmat er ial mit einem .Innendurchmesser'von 88,9 mm, einer Wandstärke von ca, 9,525 mm und einer axialen Länge von etwas weniger als 3,0480 m_o Die Innenfläche des Außenrohrs wies einen Überzug auf, der aus einer Epoxyharzzusammensetzung mit einer Dicke von etwa 0,5 mm (20 mils) bestand, Der ringförmige Raum zwischen der Außenfläche des Innenrohrs 4 und der Innenfläche des /iußenrohrs 6 hatte eine'-'radiale Dicke von etwa 31,75 mm, und war mit einem an Ort und-Stelle-geschäumten .Polyurethan-' Vtärmeisölierniaterial ausgefüllt 'mit einer Kerndichte von 0,04806 g/ccm_o Das geschäumte Polyurethan bestand aus dem durch Heaktiön eines Isocyanats mit eineisi Vasscrstoff enthaltenden ilärzbestandteil bei einer TeiHperatur voe etwa 65,56⁰G hergest, llteh Produkt» Das ringförmige Teil 10 und das Üichtüngsteii 3Ö waren je aus einem passeiidtn^ beispielsweise durch tile Firma "E. I₀ du ι oht de henioärs and Cos"

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unter der Handelsbezeichnung "iNGRDLL" auf den «iarkt gebrachten wärme- und ozonbeständigen Gummi hergestellte Die elastische Ringdichtung 32 bestand aus einem üblichen wärme- und

ο ozonbesiiindigen Gummi für einen Betrieb von 0 bis 36,75kg/cm"<, Bei dieser Ausführungsform der Erfindung hatte das wärmeisolierte Rohr 2 eine axiale Länge von etwa 3,0180 m. Kiner der ' Gründe für diese Länge waren die üehnungs- und Kontraktionseigenschaften des zur Herstellung des Innenrohrs 4 "verwendeten v-erkstoffes.

Die in den Fig· 3 und 4 veranschaulichte Ausführungsform der Lrfindung ist ein wärmeisoliertes Rohrmaterial 52, das aus einem Irmenrohr 54 und einem Außenrohr 56 besteht. Das Innen- und das Außenrohr können aus einer beliebigen V.erkstoffart hergestellt sein, jedoch besteht bei der in den Fig«3 und 4 veranschaulichten Ausfüiirungsform das Innenrohr 54 aus Kupfer und das Außenrohr 56 aus einem P\^rC-Kunst stoff material. Der Außendurchraesser des Innenrohrs 54 ist kleiner als der (

Innendurchmesser des Außenrohrs 56, so daß, wenn das Innen- und das Auienrohr, wie in Fig*3 veranschaulicht, in zueinander koaxialer Lage ineinander angeordnet sind, zwischen der AuLenflache des Innenrolirs und der Innenfläche des Außenrohrs ein ringförmiger Raum vorhanden ist. Das ringförmige Teil hat eine zentrale Öffnung mit einer im wesentlichen zylindrischen Flache 71·

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Das wärmeisolierte Rohr material 52 ist an einem x^nde 58 mit einem ringförmigen OicHtungs- und iialteteil 60 versehen. Die Außenumfangsflache 62 des ringförmigen Teiles 60 ist im wesentlichen zylindrisch und hat einen Lmrchinesser, der etwas größer ist als der Innendurchmesser des Außenrohrs 56, so daß beim Einführen des ringförmigen Teiles 60 in das AuJ.enrohr 56 seine Außenumfangsf lache abdichtend gegen die Innenfläche des Außenrohrs 56 anliegt» Lin ieil der Außenumfangsf lache 62 ist konisch ausgebildet, um das Eindringen des ringförmigen Teiles 60 in cias Auf.onrohr 56 zu erleichtern, Das ringförmige Teil 60 wird in das Aui.enrohr 56 eingeführt, bis seine Stirnfläche 64 .mit der btirnfläche 58 des Außenrohrs 56 im wesentlichen in gleicher Ebene liegt.

Die ariden aneinander angrenzender bzw . einander benachbarter Innenrohre 54. werden.,wie nachstehend noch naher beschrieben, mit Hilfe eines -Kuppl .ngsstücks G6 miteinander verbunden, welches nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus einem Eronzegußmaterial besteht. Die Außenfläche des Kupplungsstücks G6 ist an einem Lnde mit einer sich in radialer kichtung nach innen erstreckenden Nut 68 versehen, die eine im wesentlichen zylindrische flache 70 aufweist_β Der Durchmesser des Kup,.lungsstiicks 66 an der Fläche 70 ist etwas größer als der Durchmesser des ringförmigen Teiles 60 an seiner im wesentlichen zylindrischen Innenfläche 71, wobei das axiale Maß der Nut 68 etwas größer ist als das axiale Maß" des ringförmigen Teiles 60 an seiner zylindrischen

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Innenfläche 71, so daß, wenn das Kupplungsstück 66 in das ringförmige Teil 60 eingeführt wird, die Flächen 70 und 71 abdichtend gegeneinander anliegen« DieXnnenfläche des ICupplungsstücks 66 ist mit zwei in axialer dichtung voneinander getrennt angeordneten Ringnuten 72 versehen., In jeder dieser Ringnuten 72 liegt eine elastische Rin&^- clichtung 74, die sich beim Einführen des jeweiligen End— abschriitts des Innenrohrs 54 in das Kupplungsstück verformen und gegen die Außenfläche des Innenrohrs 54 sow'ie gegen die Wand der betreffenden Ringnut 72 abdichtend anpressen läßt. " Die Innenfläche des Kupplungsstücks 66 ist außerdem mit einem radial nach innen ragenden Bundring 76 versehen, gegen welchen sich, wie in den Fig« 3 und 4 veranschaulicht, die Stirnfläche 55 des -Inhenröhrs' 54 bei seinem Einführen in das Kupplungsstück 66 anlegen kann» »Vie nachstehend noch naher beschrieben, bewirkt diese Lage einer Stirnfläche des jeweiligen Innenrohrs 54 zu dem Bundring 76 das Zusammenwirken mit anderen Teilen des wärmeisolierten Rohrmaterials 52 beim

richtigen iinbringen der beiden Stirnflächen des Innenrohrs 54 i zur iierbeifüürung einer automatischen axialen Trennung und zur Berücksichtigung jeglicher axialer Dehnung oder Kontraktion des Innenrohrs 54« ·

Der ringförmige Raum zwischen der außenumfangsiläche des Innenrohrs 54 und der Innenfläche des Außenrohrs 56 ist mit einem wärmeisolierenden Material ausgefüllt, das gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindungaus einem

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geschäumten Polyurethan besteht, '»ie im Nachstenenden-noch näher beschrieben, wird das geschäumte iolyurethan vorzugsweise an Ort und btelle zum Aufschäumen gebracht, während das Innen- und das Außenrohr in zueinander koaxialer, zusammengefügter Lage gehalten werden. .

Das uärmeisolierte Rohrmaterial 52 ist an seinem anderen : Ende 78 mit einem glatten, von jeglichen Vertiefungen oder Ausnehmungen freien, eine zentrale Öffnung 82 aufweisenden: Dichtungsteil· 80 versehen. Nach der bevorzugten !„sfiihrttnrsform der Erfindung¹ besteht das Oichtun-steil aus einem -■-.■'-elastischen Material, wie beispielsweise Gummi* Die Fläche der öffnung 82 ist etwas konisch ausgebildet j so daß das Dichtungsteil 80 sich leicht und bequem auf das Innenrohr aufschieben läßt, jedoch ist der mittlere Durchmesser der uffnung 82 etwas kleiner als der Außendurchmesser des Inrienrohrs 54, so daß das Dichtun steil bei seinem Aufschieben auf die Außenfläche des Innenrohrs 54 abdichtend gegen sie anliegt«, Die Außenfläche 84 des öiehtungsteiles 80 ist im wesentiicnen zylindrisch und hat einen Durchmesser, der etwas größer ist als der Innendurchmesser des Außenrohrs 56, so daß, wenn ein Teil des Dichtun^steiles, wie in Fig„4 veranschaulicht, in das Außenrohr 56 eingeführt wird, der eingeführte Abscnnitt der Fläche 84 und die Innenfläche des Auiienrohrs 56 abdichtend und mit Reibwirkung gegeneinander anliegen. Die Außenfläche 84 des Dichtungsteiles ist außerdem mit einem konisch ausgebildeten Einführabschnitt versehen,

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um das Eindringen des Dichtungsteiles 80 in das Außen-. • rohr 56 zu erleichtern.

Viie in Fig.4 veranschaulicht, werden die aneinander angrenzenden Lnden des Außenrohrs 56 mit Hilfe eines Kupplungsstücks 86 miteinander verbunden, das aus einer im wesentlichen zylindrischen Äiuffe besteht, in deren Innenfläche voneinander getrennt angeordnete Ringnuten 88 ausgebildet sind. In jeder dieser Hingnuten liegt eine weitere elastische dichtung 90, die sich beim Einführen des Endabschnitts des Außenrohrs 56 in die kupp lungs innf fe 86 -verformen und gegen die Außenfläche des AuGenrohrs 56 sowie gegen die die Ringnut 88 abgrenzende Wand abdichtend anpressen läßt« Das Außenrohr 56 ist mit konisch ausgebildeten Flächen 92 versehen, um das Einführen des Außenrohrs durch die elastische Dichtung 90 hindurch zu erleichtern* Die Kupplungsmuffe 86 kann aus einer beliebigen V.erkstoffart hergestellt sein, die jedoch im allgemeinen dem Werkstoff des Außenrohrs 56 ähnlich ist. * I

Das wärmeisolierte Rohrraateiial 52 wird hergestellt, indem zunächst das Dichtungsteil 60 und das Kupplungsstück 66 dadurch zusammengefügt werden, daß man das'Kupplungsstück in das Dichtungsteil 60 soweit einführt, bis seine im wesentlichen zylindrische Fläche 71 abdichtend auf der zylindrischen Flache 70 des Kupplungsstücks 66 ruht« Dann wird in jede der Kingnuten 72 eine elastische Dichtung 74 eingelegte

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In einem gesonderten Arbeitsgang wird die Außenumfungsflache eines Innenrohrs 54 gesäubert und mit einem passenden Gleitüberzug, beispielsweise einem üblichen Siliconfett, Lestrichen. Das mit diesem überzug versehene Innenrohr 54 wird Jose in einem Außenrohr 56. angebracht. Lxn ^nde des Innenrohrs 5 4 wird in das nunmejr aus dem üichtungsteil 60 herausragende !-.ride des Ku^plun^sstücks -66 eingeführt und in das Kupplungsstück 66 soweit hineingeschoben, bis die Ötirn^·

fläche 55 des Innenrohrs 54 mit dem Dundring 76 in Lerührung kommt ο i'ienn das Innenrohr 54 sich durch die= dichtung 74 hindurch in das Kupplungsstück 66 hineinbewegt, wird die Qieh--, tung 74 verformt und gegen die Uand der Ringnut 72 sowie geu.en aie Außenfläche des Innenrohrs 54 abdichtend angepreßt , Darauf Wird das Dichtungsteil 60 in das Außenrohr 56 eingeführt, bis seine Stirnfläche 64 mit der stirnfläche 58 des Auircnrohrs 56 im wesentlichen in gleicher P^bene liegte Tie vorstehend erörtert, ist der durchmesser des uichtunfeS- W teiles 60 an der zylindrisciien Fläche 62 etvas größer als der Imeneure /messer des Außcnrohrs 56, so dab die Fläche 62 gegen die ihr zugeordnete Innenfläche des Außenrohrs 56 abt-ichtcnd anliegt, 'ie vorstehend erwähnt, liegen die Flächen 70 und 71 ebenfalls abdichtend gegeneinander an, ,

Die teilweise zusammengefügten Rohre befinden sich jetzt in ihrer richtigen Laae, so daß die lestandteilG für c^:as an Ort und Stelle geschäumte Polyurethan—isoliermaterial in den ringförmigen Raum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr

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eingebracht werden können,, JNachdein diese Lestandteile in den ringförmigen Raum eingebracht worden sind, wird auf das Ende des Innenrohrs 54 ein Dichtungsteil 80 aufgeschoben und in das Außenrohr 56 eingeführt. Das Aufschieben des Dichtungsteiles 80 auf das Innenrohr 54 und in das Außenrohr 56 hinein wird solange fortgesetzt, bis nur noch ein vorigestimmter axialer Teil der Fläche 84 des Dich, ungsteiles 80 aus" dem Ende 78 des Außenrohrs 56 Iierausragto Das. Aufschäumen der in den ringförmigen -Raum eingebrachten Bestandteile wird fortgesetzt, damit der ringförmige Raum ύ zwischen der Außenfläche des Innenrohrs und der Inneflache des Außenrohrs mit geschäumtem Polyurethan ausgefüllt wird. Während des Aufschäumens des wärmeisolierenden Materials wercen das Innen- und das Außenrohr mit Hilfe -er Dicltungsteile CO und 80 in zueinander koaxialer Lage gehaltene Wie in den Fig. 5 und 4 veranschaulicht, umgibt das geschäumte Polyurethan die Außenfläche des Kupplungsstücks 66 und bindet es mit ihr, um c'as Halten des Kupplungsstücks 6.6 in einer gewünschten Lage zu unterstuten.

LyLe Art der Herstellung einer Rohrleitung aus wärmeisoliertem Kohrmaterial 52 gemäß der Erfindung ist in den Fig« 3 und 4 veranschaulicht <= uas Ende 58 eines Außenrohrs 56 wird in eine Kupplungsmuffe 86 eingeführt und in axialer Richtung über die elastische Dichtung 90 soweit uinausgesctioben, bis das fcnde des Außenrohrs etwa die axiale iViitte der Kupplungsmuffe 8G erreicht. Das Ariele 78 des angrenzenden wärmeisolierten Rohrmaterials 52 wird dann in den anderen Teil der

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Kupplungsmuffe 86 eingeführt und über die elastische Jichtung 90 hinausgeschoben» Beim iiineinbewegen des Außenrohrs in die Kupplungsmuffe 8C dringt das er-de 53 des Innenrohrs in das Ku_L;plungsstück 66 ein und bewegt es sich über die elastische Dichtung 74 hinaus. Mit dem Hindurchbewe^en des J-nnenrohrs 54 durch die Dichtung 74 in das Kupplungsstück hii.eiE wird die dichtung 74 verformt und gegen die "»and der •i'-ingnut 72 sov.ie gegen die Außenfläche des Inrienrohrs ö4 abüichtend angepreßt. Die Bewegung des Inrien- und des rohrs wird fortgesetzt, bis die Stirnfläche 94 des toils SO die Stirnfläche 64 des Dichtungsteils 60 und die Stirnfläche des Kupplungsstückes 66 berührt» Ue i_n Fig„4 veransciiaulicht, ist die Stirnfläche 53 des ■Innenrohrs 54 in axialer Richtung von dein Bund ring 76 in einem solchen Abstand angeordnet, daß sie jegliche axiale Dehnung des Innerrohrs 54 zuläßt. Außerdem ragt die Stirnfläche 53 des innenrohrs in das Kupplungsstück 66 in axialer ^icht-ung' soweit ■über'die-Gummidichtung -74 hinaus, daß sie jegliche axiale Kontraktion des Innenrohrs 54 zuläßt» Somit wirken die verschiedenen Einzelteile zusammen, um, wie in Fig_o4 vei'an=-· schaulicht, eine Verbindung herzustellen, die automatisch^ sowohl für die axiale Dehnung als auch für die axiale Kontraktion des Innenrohrs 54 sorgt» Wie im Vorstehenden be- ' schrieben, wird die Außenfläche des Innenrohrs 54 vor dem Aufschäumen des Polyurethan-Viärmeisolierinaterials mit einem Gleitüberzug bestrichen. Dies verhindert jegliche Bindung zwischen der Außenfläche des Innenrohrs 54 und dem geschäumten Polyurethan, so daß sich das Innenröhr in Auswirkung jeglicher,

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sich aus Veränderungen der Teniperaturtefäingiingen des Iruienrohrs 54 ergebender Dehnungs- ader kQntraktionskr.äi'te in bezug auf das Polyurethan bewegen kanr« Jedoch bindet sieh das geschäumte Polyurethan mit der Innenfläche des Außenrohrs 56, den Dichtungsteilen 60 und 80 und dem kuppjungsstücUk 6.6₁ um diese Teile in einer gewünschten wechselseitigen.Lage zu halten.

liei. einer Auisführyngsform der Erfindung gemäli Vis? '·■ ^υϊ^ν£ί Λ \ bestiHnd Ö«?s Iunenrohr 54 aqs §inem Kupferrölirmi|ti.rial nut einem Innendurchmesser von ca« 25,003 mm (p,9Bä.^u)> Wandstärke von etwa i_?58? mm (0,065") und einer axia Lange γαη etwa 3,0380 in (IQ feet). Das AuL-enrahT q6, bestapd a.us einem PVC-Kunststoffmaterial mit einein Innendurciimesser von 88,9! mm (3,5¹V)₁ einer Wandstärke von ca, 3,4r9 mpi (0,135") und einer axialen Länge von etwa 3,0480 m (10 feet), Der ringförmige Üauin zwischen der Äuteni lache des innenrohrs i 54 und der Innenflache des Außenrohrs 56 hatte eine radiale Qicke von etwa 31,75 mm (1,24") und war mit einem an Ort und Steile geschäumten Poljurethan-IsoliLrmaterial ausgefüllt mit einer Kerndichte von 0,07209 g/cpm (4,5 Ibs/cubi foot)_t Das gesdfiumte PolyurethanmaLerial bestand aus dem durch Reaktion eines Isocyanats mit einem \.asserstolT enthaltenden liarzbestandteil bei einer Temperatur von -37,78 C QlCO F) iierg-esteiltei:· irodukt. Jie Kupplungsmuffe 86 bestand aus einem PVC-Kun>tst off material ähnlich dem des Aui.-.enroh-rs' 56,. Die Dichtun steile 60 waren" aus einen] pass, mien wärme- und ozonbeständigen Gumminiaterial hergestellt, vie es durch die Firma

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"E.I.duI-ont de .Nemours and Company" unter der Handelsbezeichnung "ftCxuJEL¹¹ auf den Markt gebracht \\ird. Die Ringdichtungen 74 und 90 waren übliche Gummiringe für einen Betrieb von O bis 36,75 kg/cm² (0 bis 525 psi).

Die Erfindung führt zu einem wärmeisolierten itohrmateriaJL, dm* besonders geeignet ist zur Ver.. hdung für Rdhrieitürigs-■ysteme, bei welchen das innere Trägerrohr einen Innendurchmesser von \.eniger als 50,8 mm (2") aufweist« üie Lrfiticiüng führt zu einem fabrikmäßig zusammengebauten wärmeisölierteh kohrmateriai, das mit einer -Verbindungsstelle versehen ist ^j die sich leicht und gleichmäßig Unter alien an Hör Baustelle auftretenden Bedingüngem zusammenbauen laßt und dabei außerdem im Bereich der Verbindungsstelle für eihen guten ttärme-. schutzsorgt. Die Erfindung führt außerdem zu einem einzigartigen Kupplungssystem, bei uelchem in einem iuetallrblirleitunkssystem eine Gummiringverbinüungveruendet wird^ die automatisch für jegliche Dehnung oder Kontraktion des inneren Tra,errohrs sorgt. Auf diese eise entstellt ein wäfmeisoliertes uietallrohrleituniissystem, das sich auf der Baustelle bequem zusammenfügen laßt, indem lediglich das innere Metallrohr in ein Kupplungsstück hinein über eine in einer in dbiti Kupplungsstück ausgebildeten Ringnut liegende elastische dichtung hinausgeschoben wird«, Dadurch entfällt die bisherige Xötv.endigkeit des VcrlÖtens der Stößkahte des Innenrohrs auf der Baustelle und des i-edeckens bzw, Bowickelns

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der gelöteten Verbindungsstelle mit dem richtigen Wärmeisoliermaterial.

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- 26 Ansprüche:

Claims (1)

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,Patentansprüche

1, Väärmeisoliertes Rohrmaterial, bestehend aus einem Innen-r und einem Außenrohr, die zueinander koaxial so angeordnet sind, daß zwischen ihnen ein ringförmiger Raum entsteht, der mit VäriBeisolieriiiat-.rial im wesentlichen ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Ende (5,55) des Innenrohrs (4,54) ein erstes Kupplungsstück (26,66) so angebracht ist, daE zumindest ein feil von ihia in den ringförmigen Raum hineinragt, wobei das iiäraeisolieriuuttrial auch den Raum zwischen dem Außenrohr .:(.fc,56) und der Außenfläche dieses Teiles des ersten KupplungsStückes (26,66) im wesentlichen ausfüllt,Während das andere Ende (3,53) des Innenrohrs eine freiliegende Außenfläche aufweist zum hinführen in ein von einem angrenzenden »ärmeisolierten Rohrmaterial (2,52) getragenes erstes Ku^plungsstück (26,66)_o

2. Rohruaaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsstück (26,66) in seiner Innenfläche zwei voneinander getrennt angeordnete Ringnuten (30,30; 72,72) aufweist, in «eichen je eine Dichtung (32,74) angeordnet ist.

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ο Rdhrmaterial nach Anspruch i oäef 2, dadüfcli geketinzeici.h.t, daß das erste KupplüngsstüVk (26^66) Anschlag

Mittel (34,76) besitzt ,um ein Knde (5^55) des ihnenrohrs (4,51) in bezug auf das erste KüppiufrgSstück (26,66) in seine richtige Lage ^u bringen,,.

4. köHrmatei^ial nach eitlem der Ansprüche i "b-is.S.j : gekennzeichnet durch exh ZMoiies Küpplungsstück (löj iiiit elfiem rihgiormigeti ieii^ aas an eirierii r.hcie .ts)'. deg Aüßehrohrs {tij zwiscHefi dem' ersteh Küppiühgsstück, (26) tiiiä tiem Aüßerirbhr (6) so angeordnet ist, aäb es äüs dem Ende (8) des Aüiiehi'diirs in axialer RiclitüHg, aerausrMgt, ü.obei am ahdereh Ende zwischen dem Äüfeht-öhr (6) ütiä dein Innerirohr (4) eih rihgformi ierßaürii; Vorhänden isi zur Aufnahme vies ringförmigen TeÜes des zivciteri küpplüligsstücks Ciö) sÖAvie eines Teiies des ersteh Ktippiuhgsstucks (2ü); =- . .·--·-

5» Köhrmateriai nach einem.der Ans.pri.che 1 bis 4, dadurch "gekennzeichnet, daß das Inrienrohr (-ί,,-54)_;: ein. Aie tallrohr, beispielsweise ^:ein Kupferrohr, 'ist...: : i

6c Rohrmaterial nach einem äer.-VnspyQche ι bis 5, datlurcii gekennzeichnet, daß das Außenrohr (6,36) ein hichtinetallisches Rohr, beispielswiese ein Asbestzementöder Kunststoffrohr, ist.

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7« Rohrleitungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Verbinden von wärmeisoliertem Rohrmaterial nach einem der Ansprüche ί bis 6 hergestellt ist_o

8. Rohrleitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Endabschnitte (Stirnflächen) der aneinander angrenzenden Innenrohre (4 bzvv_o 54) in einem Abstand voneinander angeordnet sind, um eixie Dehnung und eine Kontraktion der Innenleitung zu ermöglichen«,

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