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Einrichtung zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen Es ist bei
Einrichtungen zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen bekannt, Widerstandsheizelemente
aufnehmende Schutzkörper in besonderen Gehäusen aus metallischem Werkstoff unterzubringen
und auf diesen metallischen Gehäusen Kfflilrippen anzuordnet Diese Erfindung betrifft
ebenfalls Einrichtungen zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen, wie sie insbesondere
für explosionsgefährdete Zonen in der chemischen Industrie benötigt werden, um von
vielseitigen physikalischen Größen Meßwerte zu erfassen und an Meßwertwandler zu
übertragen, die diese Meßgrößen in geeignete Signale umformen, die zur Überwachung,
Steuerung oder dgl. verwendet werden.
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Dä die Anzahl der zu überwachenden Meßgrößen ganz außerordentlich
verschieden ist, hat sich- für die Technik aus Kostenersparnisgründen die Notwendigkeit
ergeben, die Instrumentenschutzkästen zu normen, um auch die Vorratshaltung in vernünftigen
Grenzen zu halten.
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Hierdurch tritt jedoch in der Praxis sehr oft'das Bedürfnis auf, die
zur Beheizung notwendigen Heizkörper so zu gestalten, daß sie immer in dem Teil
der Instrumentenschutzkästen noch unterzubringen sind, der nach Unterbringung der
sehr verschiedenartigen Meßanordnungen gerade noch zur Verfügung steht. Dieses
Bedürfnis
soll durch diese Erfindung befriedigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus elektrisch leitendem
Widerstandsmaterial bestehende flächenft rmi ge Hei zelemente als Wärmequelle in,
diese Wärmequelle allseitig umgebenden, prismatischen Schutzkörpern unterzubringen,
die insbesondere auch in explosionsgefährdeten Zonen eingesetzt werden können, -
die dabei einen weitestgehenden mechanischen Schutz der eigentlichen Wärmequelle
gewährleisten und durch die Abwandlungsmöglichkeiten ihrer Formen sich an die von
den MeBgerEten nicht benötigten freien Räume in den Instrumentenschutzkästen anpassen
und in ihnen unterbringen lassen. Dabei sollen sie die Exschutzbedingungen erfüllen
und sich mittels an der äußeren Oberfläche der Schutzkörper angreifende Montagleaufhängungen
vielseitig befestigen lassen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Aufnahme der Bezelemente
ein die Wärmequelle allseitig umgebender bzw. sie m>erragender prismatischer
Schutzkörper mit einer, einen Hohlraum für das Heizelement bildenden inneren, Wand
ausgebildet wird und an dieser inneren Wand nach außen zu Rippen angeordnet werden,
von denen je zwei benachbarte zwischen sich einen in seinen speziellen Abmessungen
ausgewählten Kühlkanal bilden und alle diese KuhIkanEle zur Außenseite der Schutzkörper
hin von einer zweiten äußeren Schutzwand abgedeckt werden, wobei in der äußeren
Schutzwand Mittel zur Befestigung der Schutzkörper an Montageaufhängungen anbringbar
sind.
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In Ausbildung der Erfindung wird dabei der prismatische Schutzkörper
so gestaltet, daß er einen die flächenförmigen Heizeleaente aufnehmenden von einer
inneren Wand gebildeten Hohlraum aufweist, der von einer äußeren Schutzwand umgeben
und der Zwischenraum zwischen der äußeren und inneren Schutzwand durch Rippen in
Kühlkanäle aufgeteilt ist, die schornsteinähniiche Züge
zur Verbesserung
der Wärmeübergangsverhältnisse bilden.
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Die prisuatischen Schutzkörper werden dabei bspw. - als Strangpreßprofile
hergestellt. Die Befestigung der fertigen Schutkörper an Montageaufhängungen kann
2.B. durch in die äußere Schutzwand eingebrachte Gewindelö cher b zw schlitz fö
rmige Ausnehaungen zur Aufnahme von teilen, die zur Befestigung der Schutzkörper
dienen, erfolgen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Schutzkörper aus
zwangsschlUssig sowohl wärmeleitend als auch mechanisch durch besondere Kupplungspro
fi le miteinander kuppelbare Eckprofile bzw. Eckprofile und Wandprofile aufgebaut,
wobei sowohl die Eckprofile als auch die Wandprofile an der die Außenseite der Schutzkörper
bildenden Seite mit T-förmigen mit dem Kopf nach außen zeigenden Rippen ausgestattet
werden, durch deren Schenkel von zwei benachbarten Rippen je ein in seinen speziellen
Abmessungen ausgewählter Kanal gebildet wird, der durch dieeinander zugekehrten
Enden der T-förmigen Köpfe bis auf einen Schlitz abgedeckt ist, wobei die Köpfe
der T-förmigen Teile einer äußeren Schutzwand bilden. An den nach dem Fuße des T
hin gelegenen Seiten der T-förmigen Köpfe kann dabei wahlweise eine Anlagefase für
Vierkantmuttern oder Vierkantschraubenk5 angeordnet werden Ferner werden an der
dem Heizelement zugewandten Seiten der inneren Schutzwand Rillen angeordnet, um
eine grössere Wärmeaufnahmefläche zu erreichen. Ebenso werden in den Kühlkanälen
und an der Außenfläche der äußeren Schutzwandteile Rillen zur Vergrößerung der wärmeabgebenden
Flächen angeordnet. Im übrigen werden die Kupplungsflächen der Profile mit Kupplungsprofilaufnahmenuten
versehen.
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Durch die spezielle Wahl der Lösungsmittel sind sehr groBe wirtschaftliche
Vorteile erzielt, die darin bestehen, daß insbesondere durch die Kombination der
Eckprofile bzw. Eck- und Wand profile mit der speziellen, sich als Befestigungimittel
anbietenden
Ausbildung der Kühlrippen eine leichte Anpassung an
die nach der Einbringung der jeweils benötigten Meßanordnungen noch zur Verfügung
stehenden Freiräume erreicht wird, um auch Auswechslungen von Heizkörpern vornehmen
zu können, ohne einen Eingriff in die Meßgerätemontage, bzw. einen Ausbau der Meßgerätemontage
zu erfordern.
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Diesem Umstand kommt dadurch ganz besondere Bedeutung zu, daß die
Anlagen den Bestimmungen für explosionsgefährdete Räume unterliegen, nach denen
besondere Maßnahmen zu treffen sind, um die Überschreitung der Zündgrenzen zu verhindern.
Im Zuge dieser Maßnahmen wird gefordert, daß bei Erreichung der Maximaltemperatur
eine nicht rückstellbare Temperatursicherung inkraft tritt, wenn der miteingebaute
Thermostat nicht funktioniert. In einem solchen Falle muß der Schutzkörper mit dem
Heizelement ausgewechselt werden, dies ist aber durch die in dieser Erfindung gegebenen
Regel zum technischen Handeln in hervorragender Weise besonders leicht durchführbar.
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Es leuchtet ohne weiteres ein, daß der Aufbau weiterer Formen durch
die Kombination von Eckprofilen mit mehreren Wandprofilen vorgenommen werden kann,
um jeweils den freien Raum neben den Meßeinrichtungen in den Ins trumentens chutzkästen
auszunutzen und trotzdem die für die Heizkörper jeweils benötigte Oberfläche bei
Einhaltung der Ex-Schutzbedingungen zu erreichen.
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Die Erfindung ist nachstehend weiter beschrieben und durch Skizzen
von Ausführungsbeispielen bzw. Konstruktionseinzelheiten erläutert.
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Fig.1 zeigt eine Aufsicht auf das Stirnende eines Schutzkörpers.
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Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch ein Eckprofil.
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Fig.3 zeigt in einem vergrößerten Maßstab eine Einzelheit den Aufbau
der Köpfe der T-förmigen Kühlrippen betreffend.
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Fig.4 zeigt einen Querschnitt durch ein Wandprofil.
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Fig.5 zeigt Einzelheiten die Befestigung der Schutzkörper betreffend.
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Fig.6 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines
Kupplungsprofils.
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Wie aus der Fig.l zu ersehen ist, weist der in diesem Ausführungsbeispiel
dargestellte prismatische Schutzkörper 16 einen von der inneren Schutzwand 17 gebildeten
Hohlraum 18 auf, in dem ein flächenförmiges Heizelement in einem die Wärme auf die
Schutzkörperwände überleitendes Gießharz eingekettet wird.
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Aus der Figur ist weiter'zu erkennen, daß die innere Schutzwand 17
durch Rippen 2 mit der äußeren Schutzwand 19 verbunden ist und daß zwischen je zwei
benachbarten Rippen 2 ein Kühlkanal 3 gebildet ist. Aus der Figur ist ferner zu
ersehen, daß sich in der äußeren Schutzwand 19 je nach den vorliegenden Erfordernissen
Befestigungsmittel 20 anordnen lassen, ohne das im Hohlraum 18 untergebrachte Heizelement
zu gefährden.
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Die Figur läßt deutlich erkennen, daß das Profil aus zwei konzentrisch
im Abstand der Kühlkanäle voneinander getrennt und parallel verlaufenden Wänden
besteht, deren Wandungen zur Verbesserung des Wärmeüberganges aufgerauht werden.
Die Kühlkanäle bilden schornsteinähnliche Züge zur Verbesserung der Wärmeübergangsverhältnis
se.
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Aus der Figur 2 ist zu ersehen, daß das dargestellte Eckprofil 1 nach
seiner, die Außenseite der aufzubauenden Schutzkörper bildenden Längsseite hin eine
Reihe von durch Rippen 2 gebildeten Kanälen 3 aufweist, während zwischen den Köpfen
der T-förmigen
Rippen 2 Schlitze 4 gebildet sind. Weiterhin ist
zu erkennen, daß an der linken Seite ebenfalls ein Kanal 3 mit einem nach der Stirnseite
offenen Schlitz 4 angeordnet ist. Die an das zu schützende Heizelement grenzende
Seite des Profils ist mit die Wärmeaufnahmefläche vergrößernden Rillen versehen,
die jedoch nicht eingezeichnet sind. Aus der Figur ist weiter zu ersehen, daß in
den beiden senkrecht zueinander orientierten Kupplungsflächen 7 Nuten 8 angeordnet
sind für die Aufnahme von die einzelnen Eckprofile mechanach und wärmeleitend miteinander
verbindenden Kupplungsprofilen 15.
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In der Figur 3 ist in einem vergrößerten Maßstab die rechte Seite
des in Fig.2 gezeigten Profils dargestellt. Aus ihr ist ebenso zu ersehen, wie die
T-förmigen Rippen 2, die zwischen sich den Kanal 3 bilden zwischen ihren Köpfen
den Schlitz 4 freilassen. Die Figur zeigt weiterhin, die an den Rückseiten der Rippenköpfe
angeordneten Anlagefasen 5 für Vierkantmuttern oder durch die Schlitze 4 geführte
Schraubenköpfe. Da sich Schlitze 4 sowohl an der Längsseite wie an der Stirnseite
der Eckprofile 1 befinden, sind die unter Verwendung von Eckprofilen 1 aufgebauten
Schutzkörper überall mittels durch die Schlitze 4 geführte Schrauben leicht zu befestigen.
Aus der Figur 2 ist ebenso die in den Kupplungsflächen 7 angeordnete Kupplungsprofilaufnahmenut
8 zu erkennen.
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Aus dem in Fig.4 dargestellten Wandprofil 9 ist zu ersehen, daß bei
ihm die Kupplungsflächen 7 symmetrisch angeordnet sind.
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Gerade durch die Kombinationsmöglichkeit von Eck- und Wandprofilen
ist man in der Lage je nach dem in den Instrumentenschutzkästen nach dem Einbau
der Meßgeräte noch verbleibenden Raum entweder Heizelementschutzkörper geringer
Höhe und großer Breite oder großer Höhe und geringer Breite leicht montierbar und
demontierbar unterzubringen.
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Bezüglich der Kupplung der Eck- bzw. Wandprofile wird darauf hingewiesen,
daß die Kupplung zwangsschlüssig sowohl wärmeleitend als auch mechanisch bspw. durch
konische Nuten (Schwalbenschwanz) in den Profilen und entsprechend ausgebildete
Doppelschwalbenschwanzprofile 15 als Kupplungsprofile erfolgen kann.
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Das gleiche kann in Form von Knochenprofilen bzw. Schwalbenschwanz
las chen geschehen.
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Weiterhin werden wahlweise die Kupplungsprofile auch unter Mitverwendung
von Metallklebern eingeführt.
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Aus dem in Fig,S dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu ersehen,
wie durch eine durch einen Schlitz zwischen zwei Rippenköpfen hindurchgreifende
und von einer an den Anlagefasen 5 der Rippenköpfe anliegende Vierkantmutter 13
gehaltene Schraube 14 ein aus in den Kupplungsprofilaufnahmenuten eingebrachte Kupplungsprofile
15 aus zwei Eckprofilen 1 und zwei daran gekuppelten Wandprofilen 9 gebildeter Schutzkörper
an einem Bandeisen 12 befestigt wird.
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Aus dieser Figur ist ferner zu erkennen, wie in den aus Profilen 1
und Profilen 9 gebildeten Schutzkörper ein flächenförmiges Heizelement 10 in, die
Wärme auf die Schutzkörperwände überleitendes Gießharz 11 eingebettet ist. In der
Figur sind die zur Vergrößerung der Wärmeaufnahme und der Verbesserung der Bindung
mit dem Gießharz an der Innenseite der Profile angebrachten Rillen nicht eingezeichnet.
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Wie bereits eingangs erwähnt wurde, werden die Abmessungen der durch
je zwei benachbarte Rippen 2 gebildeten Kanäle 3 speziell ausgewählt. Diese Auswahl
erfolgt erfindungsgemäß so, daß eine einwandfreie Zirkulation der zu erwärmenden
Luft in diesen Kanälen 3 gewährleistet ist und somit in den Kanälen die Luft durch
eine Art Schornsteineffekt beschleunigt wird. Die Schlitze 4 gestatten dabei der
in den Kanälen gebildeten Warmluft einen
Wärmeausdehnungseffekt
und saugen dabei durch Injektorwirkung unten auch noch kalte Luft herein.
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Die Schlitze 4 gestatten dabei zugleich durch die Einführung von Hammerkopfschrauben
oder als Festhalter dienenden Vierkantmuttern die Montage an jedem beliebigen Punkt
der Oberfläche der Schutzkörper. In Verbindung mit Schlitzbandeisen 12, die als
Haltewinkel verwendet werden, wird neben der senkrechten eine waagerechte Komponente
eingeführt und durch diese beiden Koordinaten eine Befestigung an nahezu jedem Punkt
der Ebene ermöglicht. Wählt man rechtwinklig abgebogene Winkel von Schlitzbandeisen
12 für die Montage, so wird die Montage der Schutzkörper sowohl senkrecht als auch
parallel zur Befestigungsebene und damit an jedem beliebigen Punkt des Raumes ermöglicht.