AT234241B

AT234241B - Verfahren zum Befestigen von elektrischen Heizkörpern und Dichtkörper zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: AT234241B
Application number: AT786662A
Authority: AT
Original assignee: Elpag Elektro Praez S A G
Priority date: 1961-10-18
Filing date: 1962-10-04
Publication date: 1964-06-25

Description

Verfahren zum Befestigen von elektrischen Heizkörpern und
Dichtkörper zur Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von elektrischen Heizkörpern, insbesondere von Rohrheizkörpern, in der Wandöffnung von Behältern, bei welchem zwischen dem oder den Rohrheizkörperschenkeln und der Wandöffnung ein elastischer Dichtkörper angeordnet wird, sowie einen Dichtkörper zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es sind bereits verschiedene Heizkörperbetestigungen bekannt. Gemä ! 3 einer bekannten Ausführungsform werden die Heizkörperenden durch das Festspannen eines Spannippels fest und dicht an einen Gummidichtkörper gepresst, wobei gleichzeitig dieser Gummidichtkörper, der einen geringeren oder höchstens den gleichen Durchmesser wie die Wandöffnung besitzt, durch dieses Festspannen gestrafft und in die Wandöffnung des Behälters eingepresst werden soll. Diese Befestigungsart hat den Nachteil, dass im allgemeinen keine genügende Dichtwirkung erzielt wird, da mit dem axialen Zusammenpressen des Dichtkörpers keine genügende radiale Ausweitung desselben und damit kein genügender Anlagedruck an der Wandöffnung erzielt wird.

Bei einer andern bekannten Befestigungsform eines Heizkörpers soll das zur Erzielung einer Dichtwirkung erforderliche Anpressen des Dichtkörpers an die Ränder der Behälterwandöffnung durch das Einschieben der Heizkörperschenkel in die Öffnung des Dichtkörpers erreicht werden. Wenn auch in diesem Falle die Kräfteverteilung im Dichtkörper etwas günstiger ist, so ist es dennoch schwieirg, durch das axiale Vorschieben des Rohrheizkörpers einen ausreichenden Anpressdruck, der vor allem auch die Beherrschnung eines geringen Überdruckes im Behälter ermöglichen würde, zu erzielen.

Es ist ferner eine Heizkörperbefestigung, insbesondere für Heizkörper von Flüssigkeitserhitzern, mittels eines in die Behälterwandung einzusetzenden Dichtkörpers bekannt, welche eine unmittelbar auf zwei oder mehr Heizkörperenden befestigte, in den Behälter einzuführende Druckplatte und eine lose auf den Heizkörperenden sitzende, ausserhalb des Behälters liegende Druckplatte sowie einen zwischen beiden Druckplatten liegenden, lose auf den Heizkörperenden angeordneten, nach dem Einsetzen in die Behälterwandöffnung durch frontalen Druck mittels beider Druckplatten seitlich spreizbaren und dadurch die Wandöffnung dichtend ausfüllendenDichtkörper zum gleichzeitigen Halten des oder der Heizkörper inder Wandöffnung von im wesentlichen gleich grosser Flächenausdehnung wie beide annähernd gleich grossen Druckplatten aufweist.

Diese Befestigung hat den Nachteil, dass zwei Druckplatten sowie eine Schraube mit Gegenmutter erforderlich sind, um den Dichtkörper nach dem Einsetzen in die Behälterwandöffnung seitlich zu spreizen. Eine bekannte Abänderung dieser Befestigungsform weist daher fest auf den Heizkörperenden sitzende Gewindespannippel mit vorzugsweise als Unterlagsscheiben ausgestalteten Spannteilen auf. Durch diese Spannteile sollen nicht nur die Heizkörperenden fest und dicht an den Gummidichtkörper gepresst werden, sondern gleichzeitig auch, wie bereits erwähnt, der Gummidichtkörper fest in die Wandöffnung des Behälters eingepresst werden.

In beiden Fällen muss also der durch Zusammendrücken sich seitlich spreizende und dadurch in der Wandöffnung des Behälters festsitzende Gummidichtkörper, um eine entsprechende Abdichtung zu gewährleisten, ständig unter Spannung stehen, was sehr

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hohe Anforderungen an das Material voraussetzt.

Es wurde weiterhin zur Vermeidung von Druckpiatten, Spannippeln od. dgl. der Versuch unternommen, Dichtkörper zu verwenden, welche an ihrer Vorderseite einen Kegel besitzen, dessen vordere Stirnfläche kleiner ist als die Wandöffnung. Der Kegel ist mit einer Rille hinterzogen, deren Rillengrund einen etwas grösseren Umfang besitzt als die Wandöffnung. Diese Dichtkörper wurden mit Stoss oder Druck in die Wandöffnung so weit eingebracht, bis die Rille in den Rand der Wandöffnung einrastet. Die Versuche in dieser Richtung mussten jedoch in der Praxis fehlschlagen. Wenn nämlich der Dichtkörper eine übliche relativ weiche Elastizität hat, dann staut sich beim Eindrücken des Dichtkörpers das Mate-
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der Druckkraft ebenfalls wächst.

Es lassen sich also für dieses Verfahren nur relativ harte Dichtkörper ver- wenden. Jedoch auch dann darf der Umfang des Dichtkörpers nur um wenig grösser sein als der Umfang der Wandöffnung. Abgesehen davon, dass die Wandöffnung in diesem Falle sehr genau gearbeitet werden muss, ist dann der Anpressdruck des Dichtkörpers an die Wandöffnung urter seiner eigenen Elastizität viel zu gering, um eine entsprechende Flüssigkeitsabdichtung zu liefern. Infolge der Alterung des Materials sinkt ausserdem der schon geringe Anfangsanlagedruck sehr bald auf denNullwert ab.

Diese Nachteile der bekannten Verfahren zum Befestigen von elektrischen Heizkörpern werden durch die Erfindung vermieden. Beim erfindungsgemässen Verfahren ist die Verwendung von Spannippeln oder
Druckplatten überflüssig. Die Abdichtung gegen die Wandöffnung und gegebenenfalls gegen die Heizkörperschenkel selbst erfolgt unter der Eigenelastizität des Werkstoffes des Dichtkörpers.

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper, dessen Um- fang im entspannten Zustand grösser ist als der Umfang der Wandöffnung, zum Einsetzen in die Wandöffnung durch eine in Achsrichtung wirkende Kraft gestreckt wird, um so seinen Umfang auf ein dem Um- fang der Wandöffnung entsprechendes Mass zu vermindern, und dass die in Achsrichtung wirkende Kraft nach beendetem Einsetzen des Dichtkörpers freigegeben wird. Der Umfang des Dichtkörpers ist um so viel grösser wie der Umfang der Wandöffnung, dass ein Eindrücken des Dichtkörpers in die Wandöffnung mit üblichen Kräften unmöglich wäre.

Gemäss einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein Dichtkörper verwendet, welcher in an sich bekannter Weis- mindestens eine Hauptbohrung zur Aufnahme eines Rohrheizkörperschenkels besitzt. Vor Freigabe der in Axialrichtung wirkenden Streckkraft wird der Heiz körperschenkel in die Hauptbohrung des Dichtkörpers eingeschoben, so dass sich dieser bei seiner Verkürzung nicht nur an die Behälterwand, sondern auch an den Heizkörperschenkel flüssigkeitsdicht anlegt.

Selbstverständlich können bei dieser Ausführungsform im Dichtkörper auch mehrere Bohrungen vorgesehen sein, die mehrere Heizkörperschenkel aufnehmen.

Der Dichtkörper kann auch in seinem gestreckten Zustand auf dem Heizkörperschenkel befestigt werden. Nach Einsetzen der so hergestellten Anordnung in die Wandöffnung wird der Dichtkörper zur Entspannung freigegeben. Diese Freigabe des Dicntkörpers kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein sich an dem Heizkörperschenkel abstützender Teil desselben abgeschnitten wird. Vorzugsweise kann auch zur Freigabe des Dichtkörpers ein das Heizkörperschenkelende umschliessendes napfförmiges Ansatzstück desselben abgeschnitten werden.

Die bei der Entspannung des Dichtkörpers wirksam werdende elastische Kraft kann noch für weitere, Zwecke ausgenützt werden, z. B. um eine Erdungsschutzhaube oder einen Erdungsschutzbügel an die Be ! hälteraussenwand anzudrücken.

Der zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dienende Dichtkörper ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der an der Wandöffnung anliegende Umfang des Dichtkörpers im entspannten Zustand um wenigstens 7% grösser ist als der Umfang der Wandöffnung. Die Wandstärke, die Elastizität des Materials und der Durchmesser des Dichtkörpers können zweckmässigerweise so auf den Durchmesser der Wandöffnung abgestimmt sein, dass der Dichtkörper unter seiner Eigenelastizität mit einem Druck von mindestens 1 kg/cm2 an der Wandöffnung anliegt.

Besonders bewährt hat sich eine Ausführungsform des Dichtkörpers, bei welcher dieser in an sich bekannter Weise einen zur Anlage an der Behälterwand bestimmten Ringkragen besitzt, mittels welchem er sich bei seiner Streckung durch eine auf sein dem Ringkragen gegenüberliegendes Ende wirkende Kraft an der Behälterwand abstützt.

Um das Angreifen der in axialer Richtung auf den Dichtkörper wirkenden Streckkraft zu ermögli- chen, kann dieser in verschiedenartiger Weise ausgebildet sein. So kann beispielsweise der Dichtkörper einen dem Angriff einer Zugkraft dienenden Ansatz besitzen, dessen Querschnitt kleiner ist als der Quer-

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hin Schraubenfedern 14 und 15 eingebettet sein.

Bei der in Fig. 10 erläuterten Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung sind zwei Heiz- körperschenkel 5 mit dem Dichtkörper über aufgelötete, aufgeklebte oder aufgeschobene Ringe 16 ver- bunden, welche sich so in dem Dichtkörpermaterial abstützen, dass zum Einsetzen des Dichtkörpers in die Wandöffnung derselbe durch entsprechenden Druck auf die Heizkörperschenkel 5 gestreckt werden kann.

Gemäss der in Fig. 12 erläuterten Ausführungsform besitzt der Dichtkörper eine kreisringförmige Ein- senkung 18, welche zwei Heizkörperschenkel 5 umschliesst. Zum Einsetzen des Dichtkörpers in die Wand- öffnung wird ein im Querschnitt kreisringförmiger Stempel 19 verwendet, welcher so in den Einschnitt 18 eingedrückt wird, dass der Dichtkörper gestreckt wird.

Es ist auch möglich, die Heizkörperschenkel 5 so in den Dichtkörper einzubetten, dass lediglich de- ren Anschlussenden 7 aus dem Dichtkörper herausragen, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist. In diesem Fall wird der Dichtkörper durch entsprechenden Druck auf die Heizkörperschenkel 5 gestreckt. Bei dieser Aus- führungsform wird auch das Innere des Heizkörperschenkels gegen Eindringen von Feuchtigkeit abgedich- tet.

Es ist auch möglich, die beiden Heizkörperschenkel 5 in eine napfförmige Flanschplatte 20 einzu- löten. Die flanschartige Platte 20 wird dann zusammen mit einem entsprechend geformten Dichtkörper in die Wandöffnung eingesetzt, indem der Dichtkörper durch entsprechenden Zug auf den Ansatz 4 ge- streckt wird.

Die in Fig. 15 dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäss
Fig. 12. Diese Figur dient der Erläuterung der Möglichkeit, dass die elastische Rückstellkraft des Dicht- körpers auch noch für weitere Zwecke ausgenützt werden kann, beispielsweise um eine Erdungsschutz- kappe 21 an die Behälterwand 1 anzudrücken.

Die in den verschiedenen Ausführungsformen dargestellten Verfahrensschritte können untereinander kombiniert werden, um so die Streckung des Dichtkörpers zu verbessern.

Wesentlich ist, dass beim Verfahren gemäss der Erfindung der Anpressdruck des Dichtkörpers an der Wandöffnung und bzw. oder Heizkörperschenkel aus der elastischen Entspannung des Dichtkörpermaterials resultiert, während bei den bekannten Ausführungsformen mit Druckplatten, Spannippel od. dgl. der elastische Druck, des Dichtkörpermaterials dem Abdichtdruck entgegenwirkt. Es ist weiterhin ersichtlich, dass die dargestellten Verfahrensschritte einer Automation zugänglich sind. Das Einsetzen der Dichtkörper kann dementsprechend gemäss der Erfindung rascher erfolgen als mit bekannten Verfahren.

Zusätzlich zu den Heizkörperschenkeln oder an Stelle derselben können weitere Elemente, die abgedichtet in den Behälter eingeführt werden müssen, z. B. Fühler von Temperatur-oder Druckregelge- räten, in entsprechende Bohrungen des Rohrheizkörpers eingesetzt werden.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Befestigen von elektrischen Heizkörpern, insbesondere von Rohrheizkörpern, in der Wandöffnung von Behältern, bei welchem, zwischen dem oder den Rohrheizkörperschenkeln und der Wand- öffnung ein elastischer Dichtkörper angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper, dessen Umfang im entspannten Zustand grösser ist als der Umfang der Wandöffnung, zum Einsetzen in die Wandöffnung durch eine in Achsrichtung wirkende Kraft gestreckt wird, um so seinen Umfang auf ein dem Umfang der Wandöffnung entsprechendes Mass zu vermindern, und dass die in Achsrichtung wirkende Kraft nach beendetem Einsetzen des Dichtkörpers freigegeben wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtkörper verwendet wird, welcher in an sich bekannter Weise mindestens eine Hauptbohrung zur Aufnahme eines Rohrheizkörperschenkels (5) besitzt und dass vor Freigabe der in Axialrichtung wirkenden Streckkraft der Heizkörperschenkel (5) in die Hauptbohrung des Dichtkörpers eingeschoben wird, so dass sich dieser beiseinerverkürzung nicht nur an die Behälterwand (1), sondern auch an den Heizkörperschenkel (5) flüssigkeitsdicht anlegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper in seinem gestreckten Zustand auf dem Heizkörperschenkel (5) befestigt wird und dass nach Einsetzen der so hergestellten Anordnung in die Wandöffnung der Dichtkörper zur Entspannung freigegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Freigabe des Dichtkörpers ein sich an dem Heizkörperschenkel abstützender Teil desselben abgeschnitten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Freigabe des Dichtkörpers ein das <Desc/Clms Page number 6> Heizkörperschenkelende umschliessendes, napfförmiges Ansatzstück desselben abgeschnitten wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Entspannung des Dichtkörpers wirksamwerdende elastische Kraft für weitere Zwecke ausgenutzt wird, z. B. um eine Erdungsschutzhaube oder einen Erdungsschutzbügel an die Behälteraussenwand anzudrükken.

7. Dichtkörper zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Wandöffnung anliegende Umfang des Díchtkörpers im entspannten Zustand um wenigstens 71o grösser ist als der Umfang der Wandöffnung.

8. Dichtkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke, die Elastizität des Materials und der Durchmesser des Dichtkörpers so auf den Durchmesser der Wandöffnung abgestimmt sind, dass der Dichtkörper unter seiner Eigenelastizität mit einem Druck von mindestens 1 kg/cm2 an der Wandöffnung anliegt.

9. Dichtkörper nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass er in an sich bekannter Weise einen zur Anlage an der Behälterwand (1) bestimmten Ringkragen (2) besitzt, mittels welchem er sich bei seiner Streckung durch eine auf sein dem Ringkragen (2) gegenüberliegendes Ende wirkende Kraft an der Behälterwand (l) abstützt.

10. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er einen dem Angriff einer Zugkraft dienenden Ansatz (4) besitzt, dessen Querschnitt kleiner ist als der Querschnitt der Wandöffnung. ; 11. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er im Querschnitt kreisringförmig ist und dass er an seinem einen Ende den Ringkragen (2) und an seinem andern Ende den einen geringeren Durchmesser als die Wandöffnung besitzenden Ansatz (4) trägt, welch letzterer vorzugweise so lang ausgebildet ist, dass er die Anschlussstelle (7) eines Zuleitungskabels zudem Rohrheizkör- perschenkel (5) umschliesst, während der zwischen dem Ringkragen (2) und dem Ansatz (4) liegende Mittelbereich (3)

einen grösseren Durchmesser als die Wandöffnung und vorzugsweise einen etwas kleineren Innendurchmesser als der Rohrheizkörperschenkel (5) besitzt.

12. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Aufnahme EMI6.1 auch durch Einführen des Rohrheizkörperschenkels (5) selbst dienen und welche nach Einsetzen des Dichtkörpers in die Wandöffnung durchstossen werden.

13. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in ihm eine Platte (12)-vorzugsweise eine Metallplatte-eingebettet, insbesondere einvulkanisiert, ist und dass er mindestens eine von einer Aussenseite bis zu der Platte führende, dem Einsatz eines Streckwerkzeuges dienende zusätzliche Nebenbohrung besitzt.

14. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vom Rohrheizkörper seitlich abstehende Stützelemente, z. B. aufgeschobene, aufgeklebte oder aufgelötete Ringe (16) in die Masse des Dichtkörpers hineinragen.

15. Dichtkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrheizkörper zusammen mit den seitlich abstehenden Stützelementen in den Dichtkörper einvulkanisiert sind.

16. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine vorgespannte Schraubenfeder (8, 14,15) koaxial in demselben eingebettet ist oder dass weitere elastische Mittel, z. B. unter Spannung stehende Fäden, vorgesehen sind, so dass wirkungsmässig die Schrau- benfeder (8, 14,15) oder die weiteren elastischen Mittel den zur Abdichtung erforderlichen Anpressdruck gewährleisten, wenn die Eigenelastizität des Dichtkörpermaterials durch Alterung nachlässt.

17. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bit 16, dadurch gekennzeichnet, dass er einen vorzugsweise kreisrunden, den oder die Heizkörperschenkel umschliessenden Einschnitt (18) besitzt.. welcher beim Einsetzen des Dichtkörpers in die Wandöffnung ein im Querschnitt kreisringförmiges Werkzeug (19) aufnimmt.

18. Dichtkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Höhlung besitzt, welche eine an sich bekannte napfförmige Flanschplatte (20) aufnimmt, in die mehrere, insbesondere zwei Heizkörperschenkel (5) eingelötet sind.