Titel

Rohrkörper und Medien-Installationssvstem mit derartigen Rohrkörpern

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rohrkörper zur Verwendung in Medien- Installationssystemen der Gebäudetechnik nach dem Oberbegriff des

Anspruchs 1.

Stand der Technik

In der Gebäudetechnik sind Installationssysteme zur Verteilung von

Verbrauchsmedien wie Wasser und Druckluft sowie zum Transport von

Gebrauchsmedien in verschiedenen Heiz- und Kühlkreisläufen bekannt. Je nach Anwendung sind dabei unterschiedliche Anforderungen an die in den

Installationssystemen verwendeten Bauteile zu erfüllen.

Beispielsweise müssen zum Aufbau von Trinkwasser-Installationssystemen von Gebäuden verwendete Rohrkörper Anforderungen erfüllen, die hinsichtlich einer Verkeimung und einer Abgabe gesundheitsgefährdender Stoffe an das

Trinkwasser gestellt werden. Die nach dem derzeitigen Stand der Technik aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellten Rohrkörper sind bei einem pH- Wert des Trinkwassers von mehr als 7,8 sowie bei einem pH-Wert zwischen 7,3 und 7,8 und einem geringen Härtegrad des Trinkwassers ausreichend stabil. Nach neueren Erkenntnissen des Umweltbundesamtes, Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene, sind Kupferrohre für den Härtebereich 4 im pH-Bereich zwischen 7,0 und 7,3 nicht in allen Fällen geeignet (Bundesinstitut für

Risikobewertung, Presseinformation 04/1998).

Es ist bekannt, dass es bei neuen Trinkwasser-Installationen aus Kupfer innerhalb der ersten zwei Jahre nach der Inbetriebnahme zu höheren

Kupferkonzentrationen im Trinkwasser kommen kann, obwohl die einschlägigen Rechtsvorschriften (Trinkwasserverordnung TrinkwV) und die allgemein anerkannten Regeln der Technik bei der Installation eingehalten wurden. Dies gilt so lange, bis sich auf der Innenseite der Rohre eine Schutzschicht gebildet hat.

Die Weltgesundheitsorganisation WHO empfiehlt einen Richtwert von 2 mg Kupfer/1 und eine maximal tolerierbare Aufnahme von 0,5 mg Kupfer/kg

Körpergewicht pro Tag. Selbst darüber liegende Konzentrationen werden allgemein noch nicht als ein Anzeichen für ein Korrodieren von Kupferrohren angesehen. Allerdings kann die angegebene Konzentration für Säuglinge eine Gefahr bedeuten. Eine erhöhte Aufnahme von Kupfer kann zu schweren

Leberschädigungen führen.

Bei saurem Trinkwasser, d.h. bei einem pH-Wert von weniger als 7,0, aber auch bei Wasser mit einem pH-Wert zwischen 7,0 und 7,4 und erhöhtem

Gesamtkohlenstoffgehalt (total organic carbon, TOC) kann die Bildung dieser Schutzschicht gestört sein. Dadurch kann es dauerhaft zu höheren

Kupfergehalten im Stagnationswasser kommen.

Zur Verbesserung der Eigenschaften von Kupferrohren hinsichtlich der beschriebenen Stabilität ist bekannt, zumindest die den Hohlraum begrenzende Wandung der Kupferrohre zu verzinnen, was einen erheblichen Aufwand bedeutet.

Neben den Anforderungen an Trinkwasser-Installationssystemen als einem der wichtigsten Verbrauchsmedien in Gebäuden bestehen allgemein Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit von Rohrkörpern in allen Medien- Installationssystemen der Gebäudetechnik, insbesondere in solchen, bei denen Wasser, in flüssiger Form oder auch gasförmig, ein Bestandteil des Mediums ist. Beispiele solcher Medien-Installationssysteme sind Heizungskreisläufe mit Wasser als Gebrauchsmedium, Kühlkreisläufe für Solartechnik mit einem

Wasser/Glykol-Gemisch als Gebrauchsmedium sowie Druckluft- Installationssysteme mit wasserdampfhaltiger Druckluft als Verbrauchsmedium.

Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, Rohrkörper zur Verwendung in Medien-Installationssystemen der Gebäudetechnik bereitzustellen, die im

Vergleich zu den bekannten Rohrkörpern ein geringeres Gewicht aufweisen, zu geringeren Kosten herstellbar sind und die allgemeine Anforderungen an Medien-Installationssysteme erfüllende Eigenschaften hinsichtlich der

Korrosionsbeständigkeit besitzen.

Offenbarung der Erfindung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Rohrkörper zur Verwendung in Medien-Installationssystemen der Gebäudetechnik, umfassend einen Hohlkörper mit einer einen Hohlraum des Hohlkörpers begrenzenden Wandung, die eine dem Hohlraum zugewandte Wandungsoberfläche aufweist, und wobei die Wandung zumindest eine Durchgangsöffnung des Rohrkörpers zu einem

Außenraum berandet.

Unter einem "Rohrkörper" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein länglicher Hohlkörper mit durchgängiger Wandung verstanden werden, welche die zumindest eine Öffnung des Rohrkörpers berandet.

Es wird vorgeschlagen, dass der Hohlkörper im Wesentlichen aus Aluminium besteht und die Wandungsoberfläche zumindest ein innenliegendes

Flächenelement umfasst, welches eine eloxierte Schutzschicht aufweist.

Unter "im Wesentlichen aus Aluminium bestehend" soll in diesem

Zusammenhang insbesondere zu mindestens 60%, bevorzugt zu mehr als 70% und, besonders bevorzugt, zu mehr als 80% Aluminium bestehend verstanden werden. Insbesondere kann der Rohrkörper auch vollständig, d.h. zu 100%, aus Aluminium gebildet sein.

Unter einem„innenliegenden Flächenelement" eines metallischen Rohrkörpers soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Fläche verstanden werden, deren verlängerte Flächennormale den Rohrkörper trifft.

Die anodische Oxidation von Aluminium wird üblicherweise zur Erzeugung dekorativer Oberflächen, zur Erhöhung der Korrosionsfestigkeit oder der Verschleißfestigkeit oder zur Erzeugung einer anhaftenden Grenzfläche für nachfolgende Beschichtungen durchgeführt. Bekanntermaßen weist Aluminium aufgrund einer sich sehr schnell an der Luft bildenden dünnen Oxidschicht ein stumpfes, silbergraues Aussehen auf. Diese passivierende Oxidschicht macht reines Aluminium bei pH-Werten in einem Bereich von etwa 4 bis 9 sehr „

- 4 - korrosionsbeständig. Üblicherweise erreicht diese Oxidschicht eine Dicke von etwa 50 nm. Wesentlich dickere, meist auch verschleißfestere Oxidschichten können nasschemisch durch anodische Elektrooxidation erzeugt werden. Das bekannteste Beispiel dafür ist die Bildung sogenannter Eloxal-Schichten auf Aluminiumwerkstoffen. Beim Eloxal-Verfahren wird, im Gegensatz zu den galvanischen Überzugsverfahren, die Schutzschicht nicht auf dem Werkstück niedergeschlagen, sondern durch Umwandlung der obersten Metallschicht ein Oxid bzw. ein Oxidhydrat gebildet. Um einen hohen Korrosionsschutz durch diese Schutzschichten zu gewährleisten, sind in der Regel aber zusätzliche Verfahrensschritte zu dem eigentlichen Eloxierverfahren durchzuführen. Da beim

Eloxieren verfahrensbedingt immer porenreiche Oxidschichten entstehen, werden diese in den meisten Fällen mittels unterschiedlicher

Verdichtungsverfahren nachbehandelt. Hierdurch wird dann die poröse Struktur der frisch anodisierten Schutzschicht geschlossen, um so eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit zu erzielen.

Dadurch kann gewährleistet werden, dass die beim Aufbau eines Medien- Installationssystems verwendeten Rohrkörper von Anbeginn an mit einer Schutzschicht versehen sind, die ein Austragen von Metall-Ionen in das Medium verhindern kann. Auf diese Weise können sowohl eine Korrosion des

Rohrkörpers als auch eine Kontamination des Medien-Installationssystems mit Metall-Ionen des Rohrkörpers vermieden werden.

Als weiteren Vorteil weist ein derartiger Rohrkörper ein gegenüber bekannten Rohrkörpern reduziertes Gewicht auf. Aluminiumwerkstoffe sind in praktisch beliebiger Menge verfügbar und können als Sekundärrohstoff leicht

wiederverwendet werden.

Mit besonderem Vorteil weist der Hohlkörper eine virtuelle Erstreckungslinie und eine Abmessung des Hohlraums entlang der virtuellen Erstreckungslinie auf, die mindestens fünf Mal so groß ist wie eine minimale Abmessung des Hohlraums in einer Richtung, die senkrecht zur Erstreckungslinie angeordnet ist.

Unter einer„virtuellen Erstreckungslinie" eines Rohrkörpers soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine virtuelle Linie aus Punkten im Hohlraum des

Rohrkörpers verstanden werden, wobei jeder Punkt der Linie zur durchgängigen Wandung des Rohrkörpers in zumindest einem Richtungspaar mit entgegengesetzten radialen Richtungen einen gleichen nächsten Abstand aufweist, und wobei unter einer„radialen Richtung" in diesem Zusammenhang insbesondere eine zur Erstreckungslinie senkrecht angeordnete Richtung verstanden werden soll. Insbesondere können Erstreckungslinien auch von gebogenen Linien gebildet sein. Ein entlang der virtuellen Linie gemessener Abstand zwischen einem ersten Punkt der virtuellen Linie im Hohlraum und einem entlang der virtuellen Linie am weitesten von diesem ersten Punkt entfernten Punkt im Hohlraum bildet eine Erstreckungslänge des Rohrkörpers. Erstreckungslinien können eine Haupterstreckungslinie und sternförmig von dieser ausgehende Nebenerstreckungslinien aufweisen, wobei die

Haupterstreckung dadurch festgelegt ist, dass sie länger ist als die

Nebenerstreckungslinie(n).

Damit können Rohrkörper bereitgestellt werden, mit denen sich Medien- Installationssysteme in effizienter Weise erstellen lassen.

Weiterhin wir vorgeschlagen, dass die Berandung der zumindest einen

Durchgangsöffnung des Rohrkörpers als Verbindungselement ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, mit einem korrespondierenden Verbindungselement eines anderen Rohrkörpers eine mechanische Verbindung herzustellen. Dadurch können Rohrkörper bei geeigneter Ausgestaltung auf einfache Art miteinander verbunden werden.

Vorteilhaft kann das Verbindungselement als Verschraubungselement oder als Pressfitting-Element ausgebildet sein, das mit einem korrespondierenden Verbindungselement eine kraft- und formschlüssige Verbindung (im Falle des Verschraubungselements) oder eine kraftschlüssige Verbindung (im Falle des Pressfitting-Elements) ermöglicht. Unter einem " Pressfitting-Element" sollen in diesem Zusammenhang insbesondere alle korrespondierenden Elemente einer mechanischen Pressfitting-Verbindung verstanden werden. Insbesondere können dadurch Rohrkörper bereitgestellt werden, die als Rohrbögen,

Reduzierstücke, T-Stücke oder Kreuzungen ausgebildet sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die die Wandungsoberfläche vollständig mit einer eloxierten Schutzschicht ausgestattet. Unter "vollständig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die

Wandungsoberfläche zu mehr als 70%, bevorzugt zu mehr als 80% und, besonders bevorzugt, zu mehr als 90% mit einer eloxierten Schutzschicht ausgestattet ist. Dadurch kann das Austragen von Metall-Ionen in das Medium im Wesentlichen weitgehend reduziert werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die eloxierte Schutzschicht senkrecht zur Erstreckungslinie eine Schichtdicke von mindestens fünf Mikrometer aufweist. Auf diese Weise kann ein dauerhafter Schutz vor einem Austrag von Metall- Ionen in das Medium während einer Betriebszeit des Medium- Installationssystems erreicht werden.

Wenn der Hohlkörper im Wesentlichen aus einer Aluminiumlegierung mit zumindest einem Legierungsbestandteil besteht, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die von Magnesium, Mangan, Silizium und Zink gebildet ist, können Rohrkörper auf besonders einfache und kostengünstige Art mit einer eloxierten Schutzschicht ausgestattet werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht der Hohlkörper im Wesentlichen aus einer Aluminiumlegierung, die frei von Blei ist, wodurch ein Austragen von Blei in das Medium vorteilhaft vermieden werden kann.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die eloxierte Schutzschicht der

Wandungsoberfläche eine Oberflächengüte mit einer mittleren Rauheit von weniger als zehn Mikrometer aufweist. Dadurch kann ein reibungsabhängiger Teil des Strömungswiderstands gering gehalten werden, mit vorteilhafter Wirkung hinsichtlich eines Druckabfalls und eines Strömungsgeräuschs des Mediums im Medium-Installationssystem. Eine Wandungsoberfläche mit einer derartigen Oberflächengüte ist außerdem vorteilhaft als Untergrund einer weiteren

Schutzschicht oder weiterer Schutzschichten geeignet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt eine maximale Abmessung des Hohlraums senkrecht zur Erstreckungslinie mehr als 100 mm. Dadurch lassen sich Medien-Installationssysteme mit großer Verteilmenge erstellen.

Außerdem können somit Rohrkörper mit Dimensionen, die für Medien- Installationssysteme mit großer Verteilmenge vorgesehen sind, realisiert werden, deren Aufbau kräftemäßig von einer einzigen montierenden Person bewältigt werden kann. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Medien- Installationssystem, insbesondere zur Verteilung und zum Transport von Wasser beinhaltenden Medien, mit zumindest einem Rohrstück gemäß einer der vorgenannten Aus- und Weiterbildungen oder einer Kombination davon.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in

Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Rohrkörper in einer seitlichen Schnittansicht, und

Fig. 2 den Rohrkörper gemäß der Fig. 1 in einer Vorderansicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Rohrkörper, der als T-Stück ausgebildet und zur Verwendung in einem Medien-Installationssystem eines Wohnhauses vorgesehen ist, das von einem Heizungs-Installationssystem gebildet wird. Das Heizungs-Installationssystem umfasst eine Vielzahl derartiger Rohrkörper und anderer Rohrkörper, die in Übereinstimmung mit der Erfindung als Rohrbögen, Reduzierstücke, T-Stücke oder Kreuzungen ausgebildet sind.

Der Rohrkörper umfasst einen Hohlkörper 10 mit einer einen Hohlraum 14 des Hohlkörpers 10 begrenzenden Wandung 16, die eine dem Hohlraum 14 zugewandte Wandungsoberfläche 18 aufweist. Der Hohlkörper 14 ist aus der Aluminium-Knetlegierung EN AW-6060 (AIMgSiO,5 (3.3206)) mit den

Hauptlegierungsbestandteilen Magnesium und Silizium und Zusätzen von Eisen, Zink, Titan, Mangan und Chrom hergestellt und besteht zu mehr als 90(Gew.)%, und somit im Wesentlichen, aus Aluminium. Insbesondere enthält die Legierung kein Blei.

Die Wandung 16 berandet drei Durchgangsöffnungen 22, 24, 26 des

Rohrkörpers zu einem Außenraum 12, wobei zwei Durchgangsöffnungen 22, 24 der drei Durchgangsöffnungen 22, 24, 26 Öffnungsflächen 28, 30 aufweisen, die zueinander parallel beabstandet angeordnet sind, und die dritte

Durchgangsöffnung 26 eine Öffnungsfläche 32 aufweist, die senkrecht zu der ersten und zweiten Öffnungsfläche 28, 30 angeordnet ist. Die

Durchgangsöffnungen 22, 24, 26 weisen eine lichte Weite von 134,5 mm auf.

Die dem Hohlraum 14 zugewandte Wandungsoberfläche 18 bildet ein einziges, zusammenhängendes, innenliegendes Flächenelement 20, welches eine eloxierte Schutzschicht aufweist, so dass die Wandungsoberfläche 18 vollständig mit einer eloxierten Schutzschicht ausgestattet ist.

Die Berandung 34 jeder der Durchgangsöffnungen 22, 24, 26 des Rohrkörpers ist als Pressfitting-Element 36 geformtes Verbindungselement ausgebildet, das dazu vorgesehen sind, mit einem korrespondierenden Verbindungselement eines anderen metallischen Rohrkörpers in einer dem Fachmann bekannten Weise eine mechanische Verbindung herzustellen. Alternativ dazu könnte eine oder könnten mehrere der Verbindungelemente als Verschraubungselement ausgebildet sein.

Ferner weist der Hohlkörper 10 eine virtuelle Erstreckungslinie 38 mit einer Haupterstreckungslinie 40 und einer Nebenerstreckungslinie 42 auf. Die

Haupterstreckungslinie 40 erstreckt sich von einem ersten Punkt 44 im Hohlraum 14 bis zu einem zweiten Punkt 46 im Hohlraum 14, der vom ersten Punkt 44 entlang der Haupterstreckungslinie 40 am weitesten entfernt ist. Die

Nebenerstreckungslinie 42 verbindet einen dritten Punkt 48 der dritten

Öffnungsfläche 32 mit einem Mittelpunkt der Haupterstreckungslinie 40.

Eine Abmessung 50 (Fig. 2) des Hohlraums 14 entlang der virtuellen

Erstreckungslinie 38 ist etwa sechs Mal so groß ist wie eine minimale

Abmessung 52 des Hohlraums 14 in einer Richtung, die senkrecht zur virtuellen Erstreckungslinie 38 angeordnet ist. Obwohl die in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsform an den Pressfitting-Elementen 36 eine maximale Abmessung 54 des Hohlraums 14 senkrecht zur virtuellen Erstreckungslinie von mehr als 100 mm aufweist, kann sie von einem einzelnen Monteur installiert werden.

Die eloxierte Schutzschicht der dem Hohlraum 14 zugewandten

Wandungsoberfläche 18 (Fig. 1 ) weist senkrecht zur virtuellen Erstreckungslinie

38 eine Schichtdicke von zehn Mikrometer auf, wodurch eine hohe

Korrosionsbeständigkeit gewährleistet werden kann. Eine Oberflächengüte der eloxierten Schutzschicht ist mit einer mittleren Rauheit von weniger als zehn Mikrometern besonders gut als vorbereitende Unterlage weiterer

Schutzschichten geeignet.

_Λ .

- 10 -

Bezugszeichenliste

10 Hohlkörper

12 Außen räum

14 Hohlraum

16 Wandung

18 Wandungsoberfläche

20 Flächenelement

22 Durchgangsöffnung

24 Durchgangsöffnung

26 Durchgangsöffnung

28 Öffnungsfläche

30 Öffnungsfläche

32 Öffnungsfläche

34 Berandung

36 Pressfitting-Element

38 Erstreckungslinie

40 Haupterstreckungslinie

42 Nebenerstreckungslinie

44 erster Punkt

46 zweiter Punkt

48 dritter Punkt

50 Abmessung

52 minimale Abmessung

54 maximale Abmessung