DE4319006A1

DE4319006A1 - Heiz/-Kühlkörperabdichtung

Info

Publication number: DE4319006A1
Application number: DE19934319006
Authority: DE
Inventors: Juerg Hefel
Original assignee: THERMO TECHNIK HOLDING AG
Current assignee: THERMO TECHNIK HOLDING AG
Priority date: 1993-06-08
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1994-12-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung zwischen einem Verteilerrohr und einem Heizglied eines Heizkörpers, wobei derartige Abdichtungen bei wasserdurchströmten Heizkörpern verwendet werden.

Bei derartigen Heiz/-Kühlkörpern, auch Heiz/-Kühlkonvek toren genannt, wird über ein in der Regel horizontal laufendes Wasserzuführrohr das Warmwasser zugeführt, welches dann im Winkel von 90° umgelenkt wird und über im Abstand voneinander angeordnete, getrennte Bohrungen, die parallel zueinander verlaufen, in unterschiedliche, parallele Kanäle eines Heizgliedes geleitet wird. Dieses Heizglied weist eine Anzahl von parallelen voneinander beabstandet angeordneten wasserdurch strömten Bohrungen auf, wobei die Bohrungen von ent sprechenden Kühlflächen und Rippen umgeben sind, um so eine möglichst günstige Abgabe der Wärme energie an die Umgebungsluft zu gewährleisten.

Die Bohrungen münden schließlich wieder über ent sprechende Bohrungen in ein rechtwinklig dazu ver laufendes Wasserablaufrohr, durch welches das in zwischen abgekühlte Wasser abgeleitet wird.

Es war bisher relativ schwierig, das Wasserzulauf rohr und ebenso auch das Wasserablaufrohr, die beide horizontal angeordnet waren, so gegenüber dem Heiz glied abzudichten, daß eine einwandfreie Abdichtung im Übergangsbereich zwischen dem Wasserzulauf- und Ablaufrohr und den zugeordneten Bohrungen im Heiz glied erfolgte.

Bisher war es lediglich bekannt, in dem Zulaufrohr eine Bohrung mit einem umlaufenden Einstich anzu bringen, in welcher ein O-Ring eingelegt wurde.

Das Heizglied wurde mit seinem Kanal stirnseitig auf diesem O-Ring aufgelegt, wodurch allerdings die Abdichtwirkung nicht optimal war. Aufgrund der unter schiedlichen Wärmeausdehnungen des Heizgliedes im Vergleich zu dem Wasserzulauf- und -ablaufrohr konnte sich somit die Bohrung in Bezug zu dem O-Ring ver schieben (weil nur eine stirnseitige Anlage vorhanden war) und damit bestand der Nachteil, daß diese An ordnung undicht werden konnte.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtungsanordnung zwischen einem Wasserzulauf- und Ablaufrohr zu bilden, daß eine bessere und betriebssicherere Abdichtung gegeben ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technischen Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß nun in die Bohrungen des Wasserzu- und Ablaufrohres kein O-Ring unmittelbar mehr eingesetzt wird, sondern eine Hülse, an deren Außenumfang eine Ringnut angeordnet ist, in welcher ein O-Ring befestigt ist. Der Außendurchmesser der Hülse ist so gewählt, daß dieser passend in die Bohrung des Wasserzulaufs hineingreift und der O-Ring sich hierbei dichtend an der Bohrung des Wasserzulaufrohres anlegt.

Wichtig hierbei ist, daß die Hülse nun in die Bohrung des Heizgliedes hineingreift und daß das Heizglied sich stirnseitig mit einer Anphasung an den O-Ring anlegt, wodurch praktisch eine schwimmende Lagerung gegeben ist.

Einerseits kann sich nämlich die Hülse mit dem daran befestigten O-Ring in einem gewissen Bewegungsspiel raum in der Bohrung bewegen und andererseits drückt die Anphasung an der Stirnseite der Bohrung des Heizgliedes so auf den O-Ring, daß dieser zentriert und mittig in der Bohrung des Zulaufrohres gehalten wird, wodurch eine optimale Anpassung gegeben ist.

Eventuelle Verschiebungen des Heizgliedes in Bezug zum Wasserzulaufrohr aufgrund von Wärmedehnungen werden durch die Hülsen in einwandfreier Weise aufge fangen, weil diese Hülsen so mit engem Spiel in die Kühlkanäle eingreifen, daß diese somit geführt sind und ein unzulässig hohes Bewegungsspiel vermieden wird. Es erfolgt also durch die genannten Hülsen eine Zentrierung der Bohrungen der Heizglieder an den Hülsen, und diese sind wiederum in den Bohrungen des Wasserzulaufrohres zentriert.

Die mechanische Verbindung zwischen den Heizgliedern und dem Wasserzulaufrohr erfolgt dadurch, daß an den Seitenflanschen des Wasserzulaufrohres Bohrungen angeordnet sind, durch welche Schrauben greifen, die in zugeordnete Schraubkanäle des darüber angeordneten Heizgliedes hineingreifen und sich dort eingraben.

Durch diese parallele Schraubverbindung beidseitig des Zulaufrohres wird mit einfachen Mitteln ein gleich mäßiges Spannen des Heizgliedes auf das Zulaufrohr erreicht.

Gleichzeitig ist über die konstruktiv bedingte Schrauben länge eine Schraubverbindung geschaffen, welche bei den am Heizkörper auftretenden unterschiedlichen Tempe raturen in der Lage ist, unterschiedliche, temperatur bedingte, Dehnungen einzelner Heizkörperbaugruppen auszu gleichen, ohne daß Undichtheiten im Bereich der Abdichtung zwischen dem Zu- und Ablaufrohr und dem Heizglied kommt.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen, ein schließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.

Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Heizkörpers;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung entlang des Schnittverlaufes 2 aus Fig. 1, in der die erfindungsgemäße Abdichtung dargestellt ist;

Fig. 3 perspektivische Ansicht eines Heizelements;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der erfindungs gemäßen Hülse;

Fig. 5 die perspektivische Darstellung eines Zu- bzw. Ablaufrohres.

In Fig. 1 ist schematisch ein Heizkörper 1 dargestellt, der im wesentlichen aus einem Zulaufrohr 2 und einem parallel dazu im Abstand angeordneten Ablaufrohr 2′ besteht, welches über eine Vielzahl von Rohren 16 mit einander verbunden sind.

Bei einem solchen Heizkörper fließt der Warmwasserstrom in Pfeilrichtung 30 in dem Zulaufrohr 2 in den Heiz körper, von wo aus es in die rechtwinklig zu dem Zulauf rohr 2 angeordneten Rohre 16 verteilt wird. Während dem Durchströmen der Rohre 16 gibt der Warm- Wasserstrom über die Rohraußenflächen Wärme an die Umgebung ab, so daß schließlich am Ende dieser Rohre 16 der abgekühlte Wasserstrom in ein stirnseitig angeordnetes Ablaufrohr 2′ mündet und von dort aus in Pfeilrichtung 30 aus dem Heizkörper 1 austritt.

In den Fig. 2 bis 5 ist eine bevorzugte Ausführungs form der erfindungsgemäßen Abdichtung eines Heizkörpers 1 dargestellt, welche im wesentlichen aus einem Zulauf rohr 2 - wie in Fig. 5 dargestellt - einem Heizglied 3, welches in Fig. 3 räumlich abgebildet ist, sowie einer Hülse 11 (Fig. 4) besteht.

Das Zulaufrohr 2, welches identisch auch als Ablaufrohr 2′ verwendet werden kann, besteht im wesentlichen aus einem Rohr mit kreisringförmigem Querschnitt, welches an seinem Umfang sich über die gesamte Rohrlänge er streckende Seitenflansche 4 aufweist, welchen gegen überliegend ein Flansch 5 mit einer ebenen Fläche 8 vorgesehen ist. Das Zulaufrohr 2 ist in dem vor liegenden Ausführungsbeispiel als Profilrohr mit symmetrischem Querschnitt als Stranggußteil herge stellt und besteht aus einer Aluminiumlegierung.

Das Zulaufrohr 2 weist im Bereich des Flansches 5 eine Bohrung 6 auf, deren Mittelachse senkrecht zur Längs achse des Zulaufrohres 2 verläuft.

In diese Bohrung 6 ist koaxial eine Hülse 11 eingesetzt, deren Durchmesser in etwa gleich dem Durchmesser der Bohrung 6 ist, wobei die dem Zulaufrohrmittelpunkt zugewandte Stirnseite der Hülse 11 nicht bis in den Öffnungsquerschnitt des Zulaufrohres 2 hineinragt, sondern mit einem gewissen Abstand zum Öffnungsquer schnitt des Zulaufrohres 2 in der Bohrung 6 festgelegt ist. Zur axialen Festlegung dieser Hülse 11 ist im entsprechenden axialen Abstand zu der zuvor genannten Stirnseite der Hülse 11 am Außenumfang eine umlaufende Ringnut 12 ausgebildet, in die ein O-Ring 13 eingesetzt ist. Die Ringnut 12 kann hierzu als Nut mit V-förmigem, halbkreisförmig oder aber mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein.

Zur Aufnahme des O-Rings in der Fläche 8 des Flansches 5 ist im Umfangsbereich der Bohrung 6 eine umlaufende Ansenkung 7 ausgebildet, in welcher der O-Ring 13 form schlüssig aufliegt. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind die umlaufende Nut 12, die umlaufende Ansenkung 7 und der Querschnitt des O-Rings 13 so gewählt, daß der O-Ring 13 in seiner eingesetzten Lage sowohl über den Außenumfang der Hülse 11 als auch über die Ebene 8 des Flansches 5 übersteht. Um eine gute Abdichtung der in die Bohrung 6 eingesetzten Hülse 11 zu erreichen, unabhängig davon, ob ein O-Ring oder ein Dichtungsring mit nicht kreisförmigem Profilquerschnitt verwendet wird, kann es zweckmäßig sein, die Ansenkung 7 als Kegelstumpf-, Zylinder- oder torusförmige Senkung im Bereich der Bohrung 6 vorzusehen. Gleichzeitig wird durch den eingesetzten O-Ring 13 in axialer Richtung in der Bohrung 6 in Richtung zum Rohrmittelpunkt hin festgelegt.

Die Hülse 11 ragt mit ihrem über den Flansch 5 hinaus stehenden Ende in die Bohrung eines Rohres 16, welches Teil des Heizgliedes 3 ist. Hierbei ist die Hülse 11 wiederum koaxial zur Längsachse des Rohres 16 in dieses eingesteckt und legt entlang seines Außenumfanges am Innenumfang des Rohres 16 an. Das Rohr 16 des Heiz gliedes 3 weist an seiner dem Zulaufrohr 2 zugewandten Stirnseite entlang seiner Innenumfangslinie eine Anphasung 17 auf, deren Phasenwinkel und -größe so vorgesehen ist, daß die Phasenfläche auf dem O-Ring aufliegt, dabei die Stirnseite des O-Rings 16 jedoch nicht mit der Fläche 8 des Flansches 5 in Kontakt kommt.

An der Außenumfangsfläche des Rohres 16 sind beid seitig Rippen 18 angeformt, welches die Verbindung zwischen dem Rohr 16 und symmetrisch zur Mittenlängs achse des Rohres 16 angeordneten geschlitzten Hülse 19 bildet. Diese geschlitzte Hülse 19 verläuft paralle zu dem Rohr 16, wobei der Abstand der Mittelachse der geschlitzten Hülse 19 und der Mittelachse des Rohres 16 einerseits größer als die Breite des Flansches 15 ist und andererseits kleiner als die Breite der Seiten flansche 4.

Wie bereits erwähnt, ist sowohl das Zulaufrohr 2 als auch die Hülse 11 und das Heizglied 3 symmetrisch zu der Vertikalebene 29 ausgebildet, so daß es ausreicht, nur eine Seite der Heizkörperabdichtung zu erklären, da die andere Seite jeweils spiegelsymmetrisch zur Vertikalebene 29 ausgebildet ist. Der seitliche Abstand der geschlitzten Hülse 9 zur Vertikalebene 29 ist also so festgelegt, daß eine Schraube 10, welche durch eine jeweils im seitlichen dem Zulaufrohr vorbegeführt werden kann, um in die geschlitzte Hülse 19 des Heizgliedes 3 eingeschraubt zu werden.

Hierzu sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel selbstschneidende Schrauben vorgesehen, welches sich fest in die Wandungen der geschlitzten Hülse 19 ein schneiden und dort Sicherheit finden. Zweckmäßiger weise sind diese Schrauben 10 als Dehnschrauben aus gebildet, damit sie evtl. Lageverschiebungen des Heiz gliedes 3 gegenüber dem Zulaufrohr 2 bzw. Ablaufrohr 2′ ausgleichen können, ohne daß es zu Undichtigkeiten in der eingesetzten Hülse 11 kommt.

Durch die symmetrische Anordnung der Schrauben 10 auf beiden Seiten des Zulaufrohres 2 wird bei fest eingeschraubten Schrauben 10 fest auf die Fläche 8 des Flansches 5 niedergeschraubt und festgespannt.

Bedingt durch dieses Niederschrauben des Heizgliedes 3 auf die Fläche 8 wird von der schrägen Fläche der Anphasung 17 eine senkrecht zu dieser Phasenfläche verlaufende Anpreßkraft auf den O-Ring 13 ausgeübt, welcher dadurch zentrierend einerseits in den umlaufen den Einstich 7 niedergedrückt und andererseits in radialer Richtung in die Ringnut 12 der Hülse 12 ein gepreßt.

Bedingt durch diese zentrierende Einspannung des O- Rings 13 verformt sich dieser elastisch und dichtet dabei die wasserführende Verbindung zwischen dem Zulaufrohr 2 und dem Rohr 16 des Heizgliedes 3 sicher ab.

Dabei wirkt die Hülse 11 als zentrierendes Übergangs stück zwischen dem Zulaufrohr 2 bzw. dem Ablaufrohr 2′ und dem jeweiligen Rohr 16 und schafft dadurch bei allen Temperaturbedingungen einen fluchtenden Übergang von der Bohrung 6 in die Bohrung 15.

Damit die eingesetzte Hülse 11 keinen allzu großen Stimmungswiderstand für das durchfließende Wasser bildet, ist an der der Wasserströmung zugerichteten Stirnseite der Hülse 11 eine Anphasung 14 ausgebildet, die so einen gleichmäßigeren Übergang in das Hülsen innere schafft.

Obwohl es durch die unterschiedlichen Wassertemperaturen in dem Zulaufrohr 2 und dem Heizglied 3 sowie einer durch zusätzlich vorgesehene Kühlrippen 18 und 20, welche an dem Heizglied 3 ausgebildet sind, zu einer großen Temperaturdifferenz kommt, werden evtl. Verschie bungen des Heizgliedes in Bezug zum Zulauf- und Ablauf rohr aufgrund von Wärmedehnungen durch die Hülsen in einwandfreier Weise aufgefangen.

Bezugszeichenliste

1 Heizkörper
2 Zulaufrohr,
2′ Ablaufrohr
3 Heizglied
4 Seitenflansch
5 Flansch
6 Bohrung
7 Einstich
8 Fläche
9 Bohrung
10 Schraube
11 Hülse
12 Ringnut
13 O-Ring
14 Anphasung
15 Bohrung
16 Rohr
17 Anphasung
18 Rippe
19 geschlitzte Hülse
20 Rippe
29 Vertikalebene
30 Pfeilrichtung
31 Pfeilrichtung

Claims

1. Abdichtung eines Heiz/-Kühlkörpers mit einem Zuführ rohr für warmes Wasser, einem parallel dazu ange ordneten Ablaufrohr für abgekühltes Wasser, welche beide jeweils entlang einer Mantellinie Bohrungen mit einem umlaufenden Einstich aufweisen, und welche über ein Heiz/-Kühlglied miteinander verbunden sind, wobei das Heizglied aus mehreren im Abstand parallel neben einander angeordneten Rohren besteht, die über Rippen miteinander verbunden sind und welche jeweils mit einem stirnseitigen Ende senkrecht mit dem Zulauf rohr und dem anderen stirnseitigen Ende senkrecht mit dem Ablaufrohr lösbar über ein dazwischen liegen des Dichtungselement verbunden sind, wobei die Bohrungen in die Rohre münden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bohrungen (6) der Zu- und Ablaufleitungen (2, 2′) und den Rohren (16) des Heizgliedes (3) jeweils eine Hülse (11) eingesetzt ist.

2. Abdichtung eines Heiz/-Kühlkörpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Außenumfang der Hülse (11) eine Ringnut (12) ausgebildet ist, in welche das Dichtungselement eingesetzt ist.

3. Abdichtung eines Heiz/-Kühlkörpers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (16) des Heizgliedes (3) an ihren Stirn seiten entlang ihrer Innenumfangslinie eine Anphasung (17) aufweisen.

4. Abdichtung eines Heiz/-Kühlkörpers nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeich net, daß an Seitenflanschen (4) der Zu- und Ablaufrohre (2, 2′) Bohrungen (9) angeordnet sind, durch welche Schrauben (10) greifen, die in zugeordnete Schraub kanäle (19) des Heizgliedes (3) hineingreifen.