Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für konvolutierte flexible Kunststoffröhre.

Flexible Kunststoffrohre finden heute in vielen technischen Bereichen Anwendung. Zur Führung von Medien aller Art werden solche Rohre auf vielfältige Art eingesetzt. Oft werden solche Rohre verwendet als Kabelschutz beziehungsweise als Einzugsführung von Kabeln. Besondere Anforderungen an solche Kunststoffrohre werden beim Einsatz in der Energietechnik gestellt an die Temperaturfestigkeit, chemische Beständig¬ keit, Flexibilität, Lebensdauer, Montagefreundlichkeit usw. wie dies beispielsweise bei Wärmetauscheranwendungen oder auch Heizungsanwendungen der Fall ist.

Ein Anwendungsbereich mit besonders hohen Anforderungen im energietechnischen Bereich sind Kaminauskleidungen. Vor allem bei alten Kaminen die Defekte aufweisen, wie Versot- tungen, Korrosionen usw. besteht die Notwendigkeit die Kamine zu reparieren beziehungsweise zu sanieren.

Aber auch die modernen Feuerungstechniken, welche für energieεparende Massnahmen notwendig sind, erfordern in vielen Fällen neue Kaminzüge. Insbesondere moderne Nieder¬ temperaturtechniken verlangen nach korrosionsbeständigen Systemen. Dazu wird es bei nachträglicher Sanierung einer energietechnischen Anlage oft notwendig sein, das Kamin nachträglich entsprechend zu erneuern. Aber auch bei Neu-

anlagen sind kostengünstige und dauerhafte Lösungen vorteil¬ haft. Derzeit werden Auskleidungen und Sanierungen mittels Edelstahlrohren, keramischen Einsätzen, Zementschleuderguss oder aber auch mit gewickelten Kunststoffbändern realisiert. Die bekannten Auskleidungen haben den Nachteil starr und un¬ flexibel zu sein und erfordern einen hohen Montageaufwand. Insbesondere bei Altbausanierungen ist dies sehr nachteilig, da häufig gekrümmte Kaminverläufe auftreten, welche eine Neuerrichtung desselben unumgänglich machen. Bei Rohren mit gewickelten Kunststoffbändern ist nachteilig, dass die Ver- schweissungen der Bänder oft zum Aufreissen beim Einziehen dieser Auskleidung in das Kamin führt.

Ein weiterer Anwendungsbereich sind Schutzrohre für Ver¬ kabelungen. Besonders in der Flugzeugindustrie, bei Flügel-, Fahrwerks-, Cockpit- und Kabinenverkabelungen wo starke Vibrationen auftreten, müssen zuverlässige Schutzrohrsysteme eingesetzt werden. Vor allem die Verbindungsstellen sind hier besonders kritisch. Kabelschutzrohre werden auch im Automobilbereich eingesetzt, in der Haustechnik und in indu¬ striellen Anwendungen.

Ein weiterer Anwendungsbereich ist der Transport von Medien aller Art beispielsweise in der Lebensmitteltechnik, Chemie, Wärmetechnik und insbesondere bei Wärmetauscheranordnungen und Hydraulikanwendungen.

Die vorerwähnten Anwendungen verlangen zuverlässige Rohr¬ verbindungssysteme. Rohre beziehungsweise Schläuche können nicht beliebig lang an einem Stück erstellt werden.

Ausserdem müssen Rohre aus Gründen der Montage- und Hand¬ habungsproblematik oft in passende Längen unterteilt werden. Daraus ergeben sich vor allem bei komplexeren Rohrsystemen sehr viele Übergangsstellen welche ein Zuverlässigkeits¬ problem und ein Wirtschaftlichkeitsfaktor darstellen.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Insbeson¬ dere eine zuverlässige Lösung für Kunststoffrohrverbindungen zu finden welche einfach und rasch zu montieren sind bei hoher Wirtschaftlichkeit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Lösung besteht erfindungsgemäss darin, ein nach einem Sonderverfahren hergestelltes Kunststoffrohr, das flexibel ist, zu verwenden. Aus diesem Verfahren resultiert ein spiraliges Vollkunststoffrohr beziehungsweise spiraliges Wellrohr, welches in der Fachsprache als konvolutiert be¬ zeichnet wird. Diese Rohre sind besonders flexibel und einfach zu handhaben, womit sie besonders gut geeignet sind für die Lösung der vorliegenden Aufgabe. Die Art der Spira- lierung des Kunststoffrohres erlaubt die durch die Spira- lierung vorliegende gewindeähnliche Rohr direkt als Ver- schraubungselement an Stossstellen zu verwenden. Dies ist deshalb besonders kostengünstig und einfach in der Hand-

habung da das Gewinde am Rohr bereits inhärent vorhanden ist. Wenn ein Kunststoff mit genügender Flexibilität ver¬ wendet wird, können Rohrteile direkt, ohne zusätzliche Ver¬ bindungselemente ineinander verschraubt werden, auch wenn die Rohrstücke die gleichen Dimensionen im Durchmesser auf¬ weisen.

Es können aber auch Muffenzwischenstücke oder Anschluss¬ stücke beispielsweise aus anderen Kunststoffarten wie PTFE oder aus Metallen verwendet werden die so ausgebildet sind, dass das konvolutierte Rohr direkt mit dem Verbindungsteil verschraubt werden kann. Die gleiche Verbindungstechnik kann auch vorteilhaft für die Rohranschlüsse an Wand- oder Kör¬ perteilen verschiedener Apparate eingesetzt werden. Dies er¬ möglicht sichere Verbindungen die auch bei grosser Anzahl wirtschaftlich herstellbar sind. Diese Art Verbindungs¬ technik unter Verwendung konvolutierter Rohre erschliesst neue vielfältige Anwendungsbereiche.

Besonders geeignet ist diese Verbindungstechnik beispiels¬ weise für Kaminauskleidungen und Sanierungen, die den chemischen, thermischen und mechanischen Ansprüchen wider¬ stehen müssen. Eine solcher Art erstellte Kaminauskleidung ist einfach zu montieren und kostengünstig zu erstellen und auch besonders geeignet für den nachträglichen Einzug in ge¬ krümmte Kaminläufe. Bei den hierfür geeigneten Rohrkunst¬ stoffen handelt es sich schliesslich vorzugsweise um Fluor- kunststoffe, da diese den chemischen und den thermischen An¬ forderungen genügen können. Eine besonders einfache Montage, sowie eine Kosteneinsparung ergibt sich durch Unterteilung

des Kaminrohres in zwei oder mehrere Rohrstücke die in¬ einander verschraubt werden. Durch die Art der Spiralierung (Konvolutierung) besteht die Möglichkeit, Rohrstücke die aus Kunststoffen wie Fluorkunststoffen hergestellt wurden und auch aus verschiedenen Provenienzen bestehen können, in¬ einander direkt zu verschrauben. Somit wird eine völlig formschlüssige Verbindung ermöglicht. Nach diesem Prinzip können beispielsweise in Kombination verschiedene Fluor¬ kunststoffe mit unterschiedlichen Dauergebrauchste peratur- klassen abgestuft verwendet werden, um weiter Kosten zu sparen. Bei der Kaminanwendung kann beispielsweise beim Heizkessel mit einem hochtemperaturfesten Fluorkunststoff begonnen werden, um in der folge gemäss sinkenden Abgas¬ temperaturen mit einem billigeren Fluorkunststoff mit niedrigerer Dauergebrauchstemperatur weiter zu fahren. Diese Abstufung kann je nach Auslegung des Feuerungssyεtems, das heisst nach Höhe der Abgastemperatur am Kessel und der Länge des Kaminzuges in zwei, drei oder mehr Rohrstücken erfolgen. Dabei ist es vorteilhaft die unterschiedlichen Gebrauchs¬ temperaturen des Kunststoffmateriales mittels Farbe zu kodieren, um bei der Montage Verwechslungen auszuschliessen.

Die Montage eines, wie vorerwähnt, kombinierten Rohres ist wegen seiner Flexibilität denkbar einfach. Die sich durch die Kombination verschieden teurer Fluorkunststoffe er¬ gebenden Vorteile einer Mischkalkulation ermöglichen das erstellen von Kaminεystemen mit hoher Wirtschaftlichkeit. Die Rohrkonvolutierung ermöglicht eine hohe Flexibilität. Die Konvolutierung erlaubt eine Verschraubung als form-

schlüssige Verbindung mit verschiedenen Fluorkunststoff¬ rohren, auch ohne dass spezielle Verbindungselemente not¬ wendig sind. Um gasdichte Verbindungen herzustellen wird vorteilhafterweise das konvolutierte Rohr im Verschraubungs- bereich vor der Montage mit einem Dichtungsmittel versehen.

Das Rohrprinzip sowie die Möglichkeit über die Verschraubung eine Formschlüssigkeit zu erzielen, eignet sich auch für die Anwendung zum Bau von Wärmetauschern, wie beispielsweise Gas-Gas Wärmetauscher. Es sind aber auch flüssige Medien oder deren Kombinationen vorteilhaft verwendbar. Bei dieser Anwendung können die spiralierten Rohre beispielsweise in die Böden des Wärmetauschers eingeschraubt beziehungsweise vorzugsweiεe an den Boden montiert werden. Auch können Rohrεtücke unter sich leicht verbunden werden. Grundsätzlich eignen sich solche Rohre dort, wo bei wärmetechnischen An¬ wendungen formschlüssige Verbindungen auf einfache Art und Weise hergestellt werden sollen.

Neben einer direkten Verschraubung der Rohrstücke können auch kurze Rohrstücke, die ebenfalls konvolutiert sind, als Muffenelemente verwendet werden.

Die Erfindung wird nun beispielsweise anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren zeigen:

Fig. la einen Querschnitt schematisch durch einen ver¬ schraubten Wandbereich von zwei konvolutierten Rohren

Fig. lb eine Rohrverschraubung in räumlicher Darstellung

Fig. 2 eine Rohrverschraubung mit Dichtung

Fig. 3 eine Rohrverschraubung ohne Dichtung

Fig. 4 ein Montagebeispiel eines Wellrohres an einem

Wärmetauscherboden Fig. 5 ein weiteres Montagebeispiel eines Wellrohres an einem Wärmetauscherboden Fig. 6 ein weiteres Montagebeispiel eines Wellrohres an einem Wärmetauscherboden Fig. 7 beispielsweise und schematisch im Schnitt einen

Kaminzug mit einem Kessel

Eine erfindungsgemässe und bevorzugte Rohrverbindung ist in Fig. la dargestellt. Der Querschnitt zeigt eine Hälfte einer Rohrverbindung mit der Mittelachse 15 und einem äusseren Rohr 13 und einem inneren Rohr 14. Die Verbindung kommt zustande durch ineinanderdrehen der beiden konvolutierten Rohre. Die spiralige Form bildet eine Art Gewinde welche es ermöglicht die Rohre, da sie genügend elastisch sind, fest ineinander zu verdrehen. Vorteilhafterweise werden mehrere Gänge mindestens 3 beispielsweise 4 ineinander gedreht, so dass eine feste Verbindung entsteht. Der Zwischenraum 12 zwischen den Rohren 13,14 kann nach Bedarf mit einem Dich¬ tungsmittel versehen werden, beispielsweise mit Silikon, Kleber oder Dichtband wie Teflonband. Auch können die Rohre gegen Verdrehung gesichert werden beispielsweise durch bohren eines Loches und Einsatz einer Schraube oder Niete.

Fig. lb zeigt zur besseren Übersicht die in Fig. la be-

schriebene Rohrverbindung in räumlicher Darstellung.

Fig. 2 und 3 zeigen Anwendungsmöglichkeiten der Verbindung an Stellen , an denen sich die direkte Rohrverschraubung nicht anwenden lässt.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Beispiel einer Rohrverbindung mit Dichtung. Diese ist speziell geeignet für Anwendungen wo es auf hohe Dichtigkeit ankommt, wie für gasförmige oder flüs¬ sige Medien. Die Rohrverbindung besteht aus einer Überwurf¬ mutter 17, welche auf das konvolutierte Rohr 16 geschoben wird. Eine Dichtung 2, beispielsweise aus Silikon, die innen glatt ist, wird in das Rohr eingeschraubt. Der Gewindering 19 wird auf das Rohr 16 gedreht. Dann wird das Rohr 16 vor¬ montiert auf den zylindrischen Vorsatz der Muffe geschoben. Durch Aufschrauben der Überwurfmutter 17 auf ein Muffen¬ element 18 wird die Silikondichtung durch die sich kompri¬ mierenden Spiralgänge des Rohres an der Stirnwand und auf den zylindrischen Vorsatz der Muffe gepresεt. Das Gewinde der Überwurfmutter könnte als Variante durch einen Bajonett- verschluss mit Schlieεεkurve erεetzt werden. Somit wird eine dichte Verbindung erzielt welche einfach zu erstellen ist.

Ein weiteres Beispiel ist in Fig. 3 dargestellt Es ist dieselbe Wirkungsweise wie unter Fig. 2 beschrieben darge¬ stellt, jedoch ohne die Silikondichtung. Die freien Spiral¬ gänge des Rohres v/erden über einen Gewindering 19 mit der Überwurfmutter 17 komprimiert. Solche Verbindungen sind geeignet für Anwendungen wo keine hohe Dichtheit erforder-

lieh ist, beispielsweise für Kabelschutzanwendungen oder gewisse Wärmetauscheranwendungen mit Luft als Medium. Vor¬ erwähnte Muffenelemente können, wenn die Notwendigkeit besteht, auch direkt mit Befestigungsmitteln versehen sein für die Montage an Chassisteilen wie Blechen.

In den Fig. 4 und 5 sind Montagebeispiele angegeben für den Einbau von Wärmetauscherrohren in Wärmetauscherwände be¬ ziehungsweise Böden. Fig. 4 zeigt eine Verbindungsanordnung bei welcher ein Gegenstück als Haltering 21 direkt in einem Wärmetauscherboden eingelassen und befestigt ist. Das Rohr 16 wird durch ein Bohrloch im Tauscherboden 24 geschoben, dann wird ein Gewindering als Haltering 21 auf das Rohr ge¬ dreht und anschliessend von oben in den Tauscherboden ge¬ legt. Ein Sicherungsstift 26 verhindert das Verdrehen des Halteringes. Das konische Klemmteil 23 wird eingeschraubt und presεt dabei die Rohrwand dichtend an den Haltering 21. Das Klemmteil ist gerundet ausgeführt, sodaεs sich beim Ein¬ schrauben eine Umbördelung des Rohrendes ergibt, womit eine sichere Verbindung gewährleistet ist. Sollte der Tauscher¬ boden 24 von beiden Seiten zugänglich sein, so könnte bei¬ spielsweise zuerst gemäss Fig. 5 der Gewindering beziehungs- weiεe Haltering 22 mit eingelegtem O-Ring 25 auf das Rohr gedreht werden. Der Haltering 22 wird von unten an den Tau¬ scherboden montiert. Ein konisches Klemmteil 23 wird wie unter Fig. 4 beschrieben montiert, um eine kraftschlüssige, dichtende Verbindung zu erzielen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer sehr einfach zu

montierenden Rohrverbindung für den Anschluss von Rohren in Wärmetauscherböden zeigt Fig. 6. Zur Montage wird das konvo¬ lutierte Rohr 16 auf ein Gegenstück 28 geschraubt. Das Gege¬ nstück 28 besteht aus einem kurzen Rohrstück beziehungsweise Haltering mit einigen Gewindegängen, welche so ausgebildet sind, dass das konvolutierte Rohr 16 direkt aufgeschraubt werden kann. Ausserdem ist dieses Rohrstück zum Rohrende hin vorteilhaft konisch ausgebildet, um das aufgeschraubte Rohr zu klemmen. Eine ebenfalls konische Gegenmutter 27 wird auf das dem Klemmteil 28 vormontierte Rohr 16 aufgedreht. Derart entsteht eine Pressung mit einer formschlüssigen Verbindung auf dem Wellrohr. Das Gegenstück 28 wird anschliessend über eine Passsitzausbildung in den Tauεcherboden eingeschlagen, eingepresεt oder verschraubt. Zur besseren Abdichtung können zusätzliche Dichtelemente vorgesehen werden wie beispiels¬ weise O-Ringe 25. Die Anordnung kann selbstverständlich auch invers aufgebaut werden, das heiεst die Gegenmutter 27 kann auf der Rohrinnenseite angebracht sein und das Gegenstück 28 auf der Rohraussenseite.

Bei Wärmetauscheranwendungen sind einfach zu montierende und sichere Rohranschlüsse besonders wichtig, da bei diesen Anwendungen eine sehr grosse Zahl Rohrstücke eingesetzt werden, um grosse Tauscheroberflächen zu erzielen.

Ein erfindungsgemässes Kaminsyste für eine Feuerungsanlage ist beispielsweise im Querschnitt in Fig. 7 dargestellt, wobei ein Kaminzug gezeigt ist ausgehend von einer Feuer¬ stätte, welch an einem Kaminrohr angeschlossen ist, das die

Abgase wegleitet. Die Feuerstätte 4 kann eine gewöhnliche Kesselanlage sein oder aber vorzugsweise eine Niedertempe¬ raturkesselanlage. Ein Kaminrohr 5 ist auf übliche Weise an einem Stutzen 6 angeschlossen, welcher eine Verbindung mit der Feuerstätte 4 erzeugt. Das Kaminrohr 5, welches die Ab¬ gase wegleitet, besteht erfindungsgemäss aus einem konvo- lutierten Kunststoffwellrohr. Dieses Wellrohr 5 wird bei¬ spielsweise wie üblich in einem gemauerten Kaminschacht aus Mauersteinen 3 geführt, wobei das Rohr so geführt ist, dass es beispielsweise mit einer Hinterlüftung 1 gegenüber dem Kaminschacht isoliert ist. Möglich sind aber auch in be¬ kannter Art und Weise zusätzliche Isolationen zwischen Kaminrohr 5 und der Mauerung. Dargestellt ist ein gekrümmter Kaminverlauf 2, welcher in der Praxis besondere Schwierig¬ keiten macht bei Kaminsanierungen wenn Rohre 5 nachträglich eingezogen werden müssen. Erfindungsgemäss geht dies be¬ sonders einfach, wenn nun flexible KunststoffWellrohre ver¬ wendet werden, die konvolutiert das heisst spiraliert sind und diese Rohre unterteilt sind und ineinander direkt ver¬ schraubt werden können. Beispielsweise kann ein solcher Kaminzug aus einem dreiteiligen, konvolutierten Kunststoff- rohr 7,8,9 bestehen. Es sind aber auch zwei- oder mehr¬ teilige Rohranordnungen möglich, dies richtet sich nach der Länge des Kaminzuges und der Schwierigkeit der Rohrmontage. Das heisst, die Rohrstücke können so weit unterteilt werden, dass eine einfache Montage noch möglich ist. Bei der Montage wird beispielsweise so vorgegangen, dass zuerst ein erstes, _. flexibles Rohrεtück 7 eingezogen wird und am Kesεelεtutzen 6 befeεtigt wird. Danach kann ein weitereε Rohrεtück von oben

in den Kaminschacht eingeführt werden und mit dem ersten Rohrstück verschraubt werden. Das weitere Rohrstück kann be¬ reits aus mehreren verεchraubten Rohrstücken 8,9 bestehen. Es kann aber auch so vorgegangen werden, dasε ein erεtes Rohrεtück von unten oder auch von oben eingeschoben wird und ein weiteres und eventuell nachfolgende Rohrstücke nachein¬ ander verschraubt werden und in den Kaminschacht nachge¬ schoben werden. Die Rohrverschraubungen 10 sind wie erwähnt auf einfache Art zu realisieren, da die konvolutierten Rohre εpiralig sind und genügend Elastizität aufweisen, so dass diese direkt ineinander verschraubt werden können. Im Kamin- εchacht wird daε Rohr vorteilhafterweiεe beispielsweise mit Distanzhalter 11 in Position gehalten. Rohrverschraubungen 10 können aber auch durch zuεätzliche, kurze aus konvolu¬ tierten Rohrstücken bestehenden Elementen hergestellt wer¬ den, welche eine Art Muffe bilden und über die Stosεεtellen geschraubt werden. Die Verschraubungsstellen 10 werden vor¬ teilhafterweise mit Dichtungsmitteln versehen, wie bei- εpielεweiεe Silikonkautschuk, gesintertem Teflonband oder auch fluorkunststoffverträglichen Klebern. Diese Dichtungs¬ mittel 12 werden zwischen dem äusεeren Wellrohr 13 und dem inneren Wellrohr 14 angebracht um Gasverluste bei den Stoεε- εtellen 10 zu vermeiden. Ein Querεchnitt durch eine εolche Stoεεεtelle 10 iεt in Fig.la und lb dargeεtellt, wobei gegenüber der Mittelachse 15 nur eine Hälfte des Rohrquer¬ schnittes gezeigt ist. Es können aber auch Muffenver¬ bindungen gemäss den Fig. 2 und 3 eingesetzt werden. Für Rohranεchlüsse am Ende sind beiεpielsweiεe auch Verbindungen gemäss den Fig. 4, 5 und 6 verwendbar. Daε konvolutierte

Kunststoffrohr, welches Verwendung findet in εolchen Kamin- syεte en, muεs eine gewisse Temperaturbelastung aushalten, dies bedeutet es müsεen Materialien verwendet werden, die diesbezüglich geeignet sind. Besonders geeignet sind Well¬ rohre aus Fluorkunststoffen die eine genügend hohe Tempe¬ raturfestigkeit aufweisen und auch eine hohe chemische Widerstandsfähigkeit. Für den Temperaturbereich bis 260 °C wird vorgeschlagen ein Fluorkunststoff zu verwenden bei¬ spielsweise aus PFA oder PTFE. Um Verwechslungen zu ver¬ meiden können die Kunstεtoffe beispielsweise farbkodiert werden, das heisst in sich gefärbt, beispielsweise hier rot, orange. Für den Temperaturbereich bis 200 °C ist beispiels¬ weise FEP geeignet mit beispielsweise einer Farbkodierung gelb. Für den Temperaturbereich bis 150°C können Kunststoffe wie ETFE, ECTFE, PVDF verwendet werde , wobei, wenn eine Farbkodierung gewünscht ist, grün/blau als Kodierung ver¬ wendet werden kann. Im keεεelnahen Bereich, wo die hohen Temperaturen auftreten, werden vorteilhafterweiεe die höher- temperaturbeεtändigen Kunststoffe eingesetzt. Um Kosten zu sparen kann das Kunststoffrohr, welcheε unterteilt iεt, aus verschiedenen Kunststofftypen mit verschiedener Temperatur¬ beständigkeit bestehen. Das heiεεt vom Keεεelanschluss weg¬ führend können Rohrabschnitte verwendet werden, die in Stufen aus Kunststoffmaterialien bestehen, die in ihrer Temperaturbeständigkeit abnehmen.

Das mehrteilige Kaminrohrsyεtem iεt εehr einfach zu hand¬ haben und auch einfach bereitzustellen. Es ist auf diese Weise auch vor dem Verkauf beziehungεweiεe der Montage ein-

fach zu lagern, womit es möglich ist, einen einfachen Bau¬ satz für ein Kaminsystem bereitzustellen. Es können bei- spielsweiεe ein Kaminrohrsystem in mehreren Stücken unter¬ teilt als Bausatz zusammengestellt werden, wobei die Rohr¬ stücke in Bezug auf ihre Temperaturfestigkeit farbkodiert sein können um Verwechslungen zu vermeiden. Ein solcher Bau¬ satz kann auch auf einfache Weise vertrieben werden und in entsprechenden Baumärkten bereitgestellt werden.