DE2320021C3 - "Einrichtung zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen - Google Patents

Description

5. Einrichtung zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen nach Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet durch einen Aufbau aus vier Eckprofilen (1).

6. Einrichtung zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen nach Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet durch einen Aufbau aus Eckprofilen (1) und die Eckprofile verbindenden Wandprofilen (9).

7. Einrichtung zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 4—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsprofilaufnahmenuten (8) schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen und die Kupplungsprofile (15) doppelschwalbenschwanzförmig ausgeführt sind.

8. Einrichtungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 4—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsprofile (15) unter Mitverwendung von Metallklebern eingesetzt sind.

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 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 od. dgl. verwendet werden.

Ό Es ist bei Einrichtungen zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen bekannt, Widerstandsheizelemente aufnehmende Schutzkörper in besonderen Gehäusen aus metallischem Werkstoff unterzubringen und auf diesen metallischen Gehäusen Kühlrippen anzuordnen.

Da 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.

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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus elektrisch leitendem Widerstandsmaterial bestehende flächenförmige Heizelemente als Wärmequelle in, diese

. Wärmequelle allseitig umgebenden, 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 Meßgeräten nicht benötigten freien Räume in den Instrumentenschutzkästen anpassen und in ihnen unterbringen lassen. Dabei sollen sie die Ex-Schutzbe dingungen erfüllen und sich mittels an der äußeren Oberfläche der Schutzkörper angreifende Montageaufhängungen vielseitig befestigen lassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In Ausbildung der Erfindung wird dabei der prismatische Schutzkörper so gestalte*., daß er einen die flächenförmigen Heizelemente 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 schornsteinähnliche Züge zur Verbesserung der Wärmeübergangsverhältnisse bilden.

Die prismatischen Schutzkörper werden dabei beispielsweise als Strangpreßprofile hergestellt. Die Befestigung der fertigen Schutzkörper an Montageaufhängungen kann z. B. durch in die äußere Schutzwand eingebrachte Gewindelöchcr bzw. schlitzförmige Ausnehmungen zur Aufnahme von Teilen, die zur Befestigung der Schutzkörper dienen, erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Schutzkörper aus zwangsschlüssig sowohl wärmeleitend als auch mechanisch durch besondere Kupplungs-

&^r> profile 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 die einander 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 AnlagefaSi.- für Vierkantmuttern oder Vierkantschraubenköpfe angeordnet werden. Ferner werden an der dem Heizelement zugewandten Seiten der inneren Schutzwand Rillen angeordnet, um eine größere WärmeaufnahmeHäche 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.

Durch die spezielle Wahl der Lösungsmittel sind sehr große wirtschaftliche Vorteile erzielt, die darin bestehen, daß insbesondere durch die Kombination der Eckprofile bzw. Eck- und Wandprofile mit der speziellen, sich als Befestigungsmittel 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.

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 in Kraft 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.

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 Instrumentenschutzkästen auszunutzen und trotzdem die für die Heizkörper jeweils benötigte Oberfläche bei Einhaltung der Ex-Schutzbedingungen zu erreichen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Sk'zzen von Ausführungsbeispielen bzw. Konstruktionseinzelheiten erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Aufsicht auf das Stirnende eines Schutzkörpers.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Eckprofil.

F i g. 3 zeigt in einem vt-; - -^Berten Maßstab eine Einzelheit den Aufbau eier Köpfe der T-förmigen Kühlrippen betreffend.

F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Wandprofil.

Fig.5 zeigt Einzelheiten die Befestigung der Schutzkörper betreffend.

Fig.6 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Kupplungsprofils.

Wie aus der F i g. 1 zu ersehen ist, weist der in diesem

Ausführungsbeispiel dargestellte prismatische Schutzkörper 16 einen von der inneren Schutzwand 17 gebildeten Hohlraum Ϊ8 auf, in dem ein flächenförmiges Heizelement in einem die Wärme auf die Schutzkörperwände überleitendes Gießharz eingekettet wird.

Aus der Figur ist weiter zu erkennen, daß die innere Schutzwand J7 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.

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 Wärmeübergangsverhältnisse.

Aus der Fig.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 !st. 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 mechanisch und wärmeleitend miteinander verbindenden Kupplungsprofilen 15.

In der F i g. 3 ist in einem vergrößerten Maßstab die rechte Seite des in F i g. 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 Anlapefasen 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 F i g. 2 ist ebenso die in den Kupplungsflächen 7 angeordnete Kupplungsprofilaufnahmenut 8 zu erkennen.

Aus dem in F i g. 4 dargestellten Wandprofil 9 ist zu ersehen, daß bei ihm die Kupplungsflächen 7 symmetrisch angeordnet sind.

Gerade durch die Kombinationsmöglichkeit von Eck- und Wandprofilen ist man in der Lage je .lach dem in den Instrumentenschutzkästen nach dem Einbau der Meßgeräte noch vertreibenden Raum entweder Heizelementschutzkörper geringer Höhe und großer Breite oder großer Höhe und geringer Breite leicht montierbar und demontierbar unterzubringen.

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

1 ä]

kann. Das gleiche kann in Form von Knochenprofilen bzw. Schwalbenschwanzlaschen geschehen.

Weiterhin werden wahlweise die Kupplungsprofile auch unter Mitverwendung von Metallklebern eingeführt.

Aus dem in Fig.5 dargestellten Ausfiihrungsbeispiel 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.

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.

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.

ίο 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Beheizung von Instrumentenschutzkästen, bei denen zur Beheizung flächenförmige elektrische Heizelemente dienen, die in mit Kühlrippen ausgestatteten Schutzkörpern untergebracht sind, gekennzeichnet durch prismatische Schutzkörper aus einer einen Hohlraum für das Heizelement bildenden inneren Wand und konzentrisch dazu parallel laufenden äußeren Wandteilen, sowie durch Kühlkanäle (3) zwischen sich bildenden Rippen (2) zwischen der inneren Wand und den äußeren Wandteilen und in den äußeren Wandteilen angeordnete Mittel zur Befestigung.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Wandteile mit äen Rippen einen einteiligen Gesamtkörper bilden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den äußeren Wandteilen schlitzförmige Ausnehmungen zur Aufnahme von Teilen, die zur Befestigung der Schutzkörper dienen, angeordnet sind und daß die dem Heizelement zugewandten Seiten der inneren Schutzwand und die Außenflächen der äußeren Schutzwand sowie die Innenflächen der Kühlkanäle mit die Oberfläche vergrößernden Rillen versehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schutzkörper aus zwangsschlüssig sowohl wärmeleitend als auch mechanisch durch besondere Kupplungsprofile (15) miteinander kuppelbare Eckprofile (1) bzw. Eckprofile (1) und Wandprofile (9) mit an ihren Enden angeordneten Kupplungsflächen (7) und an der die Außenseite der Schutzkörperwände bildenden Seitenteilen angeordneten nach außen zeigenden T-förmigen Rippen (2) durch deren Schenkel zweier benachbarter Rippen je ein Kanal (3) gebildet wird, der durch die einander zugekehrten Enden der T-förmigen Köpfe bis auf einen Schlitz (4) abgedeckt ist und an den nach dem Fuße des T hingelegenen Seiten der T-förmigen Köpfe wahlweise eine Anlagefase (5) für Vierkantmuttern oder Schraubenköpfe trägt, ferner mit einer an der dem Heizelement zugewandten Seite durch Rillen vergrößerten Wämeaufnahmefläche, sowie Kupplungsprofilaufnahmenuten (8) an den Kupplungsflächen