BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen Heizkörper mit parallel zueinander in einer Ebene angeordneten Flachheizrohren gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei solchen Heizkörpern sind in den einander zugekehrten Wandungen der Sammelrohre bzw. Flachheizrohre miteinander fluchtende Bohrungen vorgesehen, wobei jeweils eine diese Bohrungen umgebende Schweissung dem Verbinden der Flachheizrohre mit dem Sammelrohr, zugleich aber auch dem Abdichten des betreffenden Durchlasses dient.
Gemäss der CH-PS-568 539 sind in die Öffnungen der Flachheizrohre büchsenförmige Zwischenstücke eingeschweisst, die den Rohrinnenraum bis zu der gegenüberliegenden Rohrwandung durchsetzen und deshalb mit Schlitzen für den Was serdurchtritt versehen sind; die zu der anderen Seite vorstehenden Enden der Zwischenstücke weisen einen Zentrierkonus auf, der zum Aufsitzen auf den Rand der jeweils zugeordneten Öffnung des Sammelrohres bestimmt ist, so dass die Zwischenstücke mit den Lochrändern durch in sich geschlossene Schweissnähte mittels gegen die Aussenseiten von Sammelrohr und Flachrohr angedrückter Elektroden einer Schweissmaschine, d.h. durch Buckelschweissung fest verbunden werden können.
Bei dieser rationellen Fertigungstechnik können sämtliche Anschlüsse gleichzeitig hergestellt werden, indem die eine Elektrode der Schweissmaschine gegen die Sammelrohre und die andere Elektrode gegen die Flachrohre angedrückt wird. Dabei können die den Rohrinnenraum der Flachrohre ganz durchsetzenden büchsenfönmigen Zwischenstücke den hohen Schweissdruck aufnehmen. Die sich daraus ergebende Notwendigkeit der Schlitze, aber auch der Zentrierkonus verteuern die Zwischenstücke; zudem müssen diese in einem besonderen Arbeits gang mittels autogen-oder COrSchweissung in die Flachheiz rohre eingeschweisst werden.
Um ausschliesslich das Buckelschweissverfahren anwenden zu können, wird gemäss der CH-PS 592290 an den Sammel rohren oder an den Flachrohren bei jeder Anschlussbohrung der diese umgebende Bereich der Rohrwandung nach aussen ge drückt, so dass mit den dadurch entstehenden, aus der Rohrflä che kegelstumpfförmig vorstehenden Abschnitten die Buckel schweissung durchführbar ist. Die Einsparung durch Wegfall eines besonderen Schweissvorganges wird allerdings mehr als zunichte gemacht, indem nunmehr besondere Arbeitsgänge zur Verformung der Rohrwandungen erforderlich sind.
Um auch diesen zusätzlichen Aufwand zu vermeiden, wer den gemäss der CH-PS 654 100 ringförmige Zwischenstücke verwendet, die mit ihren flachen Stirnseiten an den einander zugekehrten Wandungen der Sammelrohre bzw. Flachheizrohre anliegen. Um den hohen Schweissdruck aufnehmen zu können, bedarf es allerdings im wesentlichen ringförmiger Abstandhalter, die sich zwischen den Seitenwänden der Flachheizrohre befinden und diese gegeneinander abstützen. Um diese Abstandhalter einführen zu können, müssen die Flachheizrohre zunächst an ihren Enden offen sein; zudem müssen die Abstandhalter positioniert und auch in Position gehalten werden.
Auch wenn dies dadurch erreicht wird, dass jeweils zwei Abstandhalter miteinander durch einen U-förmigen Bügel verbunden sind, dessen Mittelsteg sich in dem offenen Ende der Flachrohre befindet, wenn die Abstandhalter in Position sind, so dass die Rohrwandung mit dem Mittelsteg verschweisst werden kann und dementsprechend die Abstandhalter beim Verschliessen der Plachrohre fixiert werden, ist der Aufwand beträchtlich und wird wiederum die an einem Ort erzielte Rationalisierung an einem anderen Ort teuer bezahlt.
Gemäss der CH-PS 644 444 werden die die korrespondierenden Öffnungen umgebenden in sich geschlossenen Schweissnähte von der Innenseite der Sammelrohre her angebracht. Um dies zu ermöglichen, besteht jedes Sammelrohr aus mindestens zwei sich über die Flachheizrohre erstreckenden Teilen, und zwar jedenfalls aus einem im Querschnitt U-förmig ausgebildeten Teil, der in seinem Mittelsteg die Sammelrohröffnungen trägt und aus einem deckelartigen Teil, der zum Schluss auf den erstgenannten Teil aufgelegt und mit diesem rundum verschweisst wird. Die Öffnungen der Flachheizrohre sind etwas kleiner als diejenigen der Sammelrohre, wobei die Lochränder miteinander auch ohne weiteres durch eine in sich geschlossene Kehlnaht verbunden werden können.
Hier wird zwar der Nachteil vermieden, der bei der Buckelschweissung jedenfalls dann auftritt, wenn gleichzeitig mehrere Schweissungen zustande kommen sollen, entsprechend dem Umstand, dass es schwierig ist, den Stromdurchgang und den Anpressdruck an jeder Schweissstelle gleichzuhalten und damit für eine durchgehend gleiche Güte der Schweissungen zu sorgen. Andererseits aber muss wiederum ein erheblicher Aufwand betrieben werden, auch insofern, als die ringförmigen Schweissungen von innen, die Verschweissung der Sammelrohrteile hingegen von der Seite her erfolgt, wobei eine komplizierte Schweisseinrichtung und/oder das Umspannen der Werkstücke nicht ohne weiteres zu vermeiden ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemässen Heizkörper so auszubilden, dass auf eine individuelle mechanische, insbesondere aber hydraulische Verbindung der Flachheizrohre mit den Sammelrohren verzichtet werden kann, um die betreffenden komplizierten und mit Fehlerquellen behafteten Arbeitsgänge überhaupt zu eliminieren.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1.
Das wasserdichte Abschliessen der Spalte in dem Bereich, in dem die Sammelrohre angebracht werden, kann durch eine einfache Schweissverbindung der benachbarten Flachheizrohre bewerkstelligt werden, wobei es ohne weiteres möglich ist, alle diese Schweissverbindungen gleichzeitig zu erstellen. Aus den Flachheizrohren entsteht dadurch ein steifes Flächengebilde bzw. bilden die Flachheizrohre eine zusammenhängende Heizwand, bevor die Sammelrohre aufgesetzt werden. Dabei kann die Spaltbreite zwischen den Flachheizrohren beliebig gewählt werden, jedenfalls so gross, dass eine lückenlose Lackierung der Flachrohre auch im Bereich der Spalte möglich ist.
Auch das Anbringen der Sammelrohre einschliesslich der hydraulischen Verbindung derselben mit den Flachrohren erfolgt in einer einfachen Schweissoperation und zudem wird durch eine einzige um die Sammelrohre umlaufende Schweissnaht eine dichte hydraulische Verbindung zwischen allen Flachheizrohren und dem einen bzw. anderen Sammelrohr erstellt.
Anders gesagt werden die Sammelrohre mit einer Sammelschweissnaht mit den Flachheizrohren dichtend verbunden, wobei bei einer bevorzugten Ausführung das Sammelrohr eine durchgehende Öffnung, eigentlich eine Sammelöffnung aufweisen kann. Jedenfalls brauchen keine aufeinander in Form und Anordnung abgestimmte Öffnungen in den Sammelrohren bzw.
Flachheizrohren vorgesehen werden und insbesondere ist es möglich, die Durchlässe mit Hinblick auf die angestrebte Wasserzirkulation zu optimieren.
Die gleiche Freiheit ergibt sich hinsichtlich der Herstellung der Öffnungen. So können bei den Flachheizrohren durch Schnittkanten in Form eines eckigen U Zungen ausgeklinkt und dieselben in das Rohrinnere gedrückt werden, ohne dass diese die Zirkulation beeinträchtigen würden. Die Sammelrohre können aus geschlitzten Längsprofilen hergestellt werden, wobei die Sammelrohröffnungen gar nicht erst angebracht werden müssen.
Da nicht nur die Schweissungen zum Verbinden der Sam melrohre mit der eigentlich vorgefertigten Heizwand sich auf der Rückseite derselben befinden, sondern die Verbindungsschweissungen zwischen den Flachheizrohren sich auf der gleichen Seite befinden können, sind alle Anforderungen, die unter dem im vorliegenden Zusammenhang stark ins Gewicht fallenden ästhetischen Gesichtspunkt gestellt werden, erfüllt bzw. erfüllbar. Dies gilt auch für die Anforderungen hinsichtlich Stabilität, indem die Flachheizrohre mit den Sammelrohren nicht mehr bloss punktuell verbunden sind, sondern mit ihrer ganzen Breitseite, wobei der betreffende Heizkörper tatsächlich ausschliesslich aus den Flachheizrohren und den Sammelrohren besteht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht von hinten auf eine aus vier Flachrohren bestehende Heizwand,
Fig. 2 eine Heizwand nach Fig. 1 in Seitenansicht,
Fig. 3 einen Schnitt III-III aus Fig. 1 durch das Sammelrohr und zwei Flachrohre, wobei eine Heizwand mit nur zwei Flachrohren gezeigt wird,
Fig. 4 einen Querschnitt IV-IV aus Fig. 1, ein am Ende eines Flachrohres befestigtes Sammelrohr zeigend,
Fig. 5 ein Detail des aus Fig. 3 sichtbaren Verbundes mit einem Einlegeteil.
Wie insbesondere aus den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, besteht die erfindungsgemässe Heizwand aus parallel zueinander in einer Ebene angeordneten Flachrohren 1, die im Abstand von ihren stirnseitig geschlossenen Enden an Sammelrohren 2 für Vor- und Rücklauf des Heizmittels angeschlossen sind. Zwischen den Schmalseiten der Flachrohre list jeweils ein definierter Spalt 3 vorgesehen. Dieser Spalt 3, der nur ca. 1-2, 5 mm breit ist, wird im Bereich der Sammelrohre 2 jeweils durch eine zwischen den Flachrohren 1 vorgesehene Schweissnaht 4 überbrückt. Diese Schweissnaht 4 befindet sich nur einseitige an den Flachrohren 1, im wesentlichen zur Rückseite der Rohre hin angeordnet und ist von vorne nicht sichtbar.
Aus Figur 5 ist zu erkennen, dass der Spalt 3 auch durch ein z.B. Pressschweissen mit den benachbarten Flachrohren 1 verbundenes Einlegeteil 18 definiert sein kann. Das dargestellte Einlegeteil 18 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist am inneren Ende des Spalts mit der Rückseite der Rohre 1 bündig abschliessend angeordnet.
Wie insbesondere aus Figur 4 zu erkennen ist, werden die Sammelrohre 2 aus offenen C-Profilen 5, die stirnseitig mit Abschlussdeckeln 6 versehen sind und aus einem Teil der Rückseite der durch die Schweissnähte 4 verbundenen Flachrohre 1 gebildet. Die über eine Schweissnaht stirnseitig mit den Abschlussdeckeln 6 verschlossenen C-Profile sind durch eine umlaufende Kehlnaht 7 mit den Flachrohren 1 dicht verschweisst.
An der Rückseite der Flachrohre 1 sind mit den schlitzförmigen Öffnungen der C-Profile 5 der Sammelrohre 2 konkurrierende Öffnungen 8 vorgesehen, durch welche die Heizmittelzirkulation zwischen den Sammelrohren 2 und den Flachrohren 1 stattfindet. Diese Öffnungen 8 (pro Flachrohr mindestens zwei) können durch Bohrungen oder Ausklinkungen gebildet sein.
Die einzelnen Flachrohre 1 sind nach einem bekannten Verfahren an ihren Enden 9 zugerollt und verschweisst. Es können jedoch auch andere Verfahren angewendet werden, um die Flachrohre 1 stirnseitig zu verschliessen.
Die Sammelrohre 2 weisen Anschlüsse 10 bzw. 11 auf, an die Zu- und Ableitungen für ein Heizmedium angeschlossen sind. In die Sammelrohre 2 sind horizontale Einbauten 12 eingebracht. Diese schliessen die Sammelrohre 2 ab und zwingen den Heizmittelstrom in dem durch die Pfeile in Figur 1 aufgezeigten Durchlauf durch die Rohre, wobei die Flachrohre 1 nacheinander einzeln oder gruppenweise gleichmässig durchströmt werden.
Figur 3 zeigt die Befestigungsweisen der Flachrohre 1 auf den Sammelprofilen 2 über Schweissnähte, wobei insbesondere die Anordnung der Schweissnaht 4 an der rückwärtigen Kante der Rohre 1 im Spalt 3, diesen Spalt dicht überbrückend, jedoch von vorne nicht sichtbar, zu erkennen ist.
Bei der Herstellung werden die Flachrohre und einseitig offenen Profile abgelängt und die Flachrohre an ihrer Rückseite mit Durchtrittsöffnungen für das Heizmittel versehen. Die Flachrohre werden an ihren Enden stirnseitig in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Zurollen und Verschweissen verschlossen. Danach werden diese Flachrohre flachseitig auf eine Unterlage so aufgesetzt, dass die Rückseiten mit den Durchtrittsöffnungen nach oben liegen und jeweils ein definierter Spalt zwischen den Schmalseiten der Flachrohre gebildet ist.
Dann wird eine Schweissnaht jeweils im Bereich der Sammelrohre, also mindestens zwei je Spalt so aufgebracht, dass dieser Spalt überbrückt wird, wodurch ein Flachrohrverbund geschaffen wird. Statt mit einer Schweissnaht können die Rohre jeweils über zwei Einlegeteile, z.B. über Pressschweissen miteinander verbunden werden. Schliesslich werden die bereits stirnseitig mit Abschlussdeckeln versehenen und verschweissten Profile der Sammelrohre mit ihrer offenen Seite auf die Rückseite der verbundenen Flachrohre in Höhe der Schweissnähte bzw. der Einlegeteile aufgelegt und mit einer umlaufenden Naht, vorzugsweise einer Kehlnaht, mit den Flachrohren dicht verschweisst.
Hierdurch ist der Vorteil gegeben, dass auf die auf Druck empfindlichen Profile bzw. Rohre keine zusätzlichen Kräfte bei der Verbindung der Teile miteinander zur Auswirkung kommen müssen. Denn der nur aus zwei Grundelementen, also aus Flachrohren und Profilen zusammengesetzte Heizkörper weist eine einfachstmögliche Konstruktion auf, die nur durch einfache Schweissnähte in einfacher Weise und doch sehr stabil zusammengehalten und abgedichtet ist.
Es ist zu erkennen, dass der erfindungsgemässe Heizkörper und die einfache Herstellung grosse Vorteile bringen. So können Flachrohre ohne Einbauten verwendet werden; die einzel nen Rohrenden können daher zugerollt und verschweisst werden. Für den Zusammenbau werden bei der Schweissnahtausführung ausser den Flachrohren und den Sammelrohren keine weiteren Teile, wie Pressschweissringe, Stützteile usw. benötigt.
Zudem kann zwischen den einzelnen Flachrohren in einfacher Weise ein definierter Spalt vorgesehen werden, welcher eine für die Lebensdauer und auch den optischen Eindruck von Heizkörper sehr wichtige nachträgliche Rundumlackierung ermöglicht. Dieser Spalt ist in vorteilhafter Weise nur ca. 1-2,5 mm breit. Dies ermöglicht in erster Linie eine gute einseitige und saubere Verschweissung der Flachrohre und ist sogleich für eine optimale Stabilität günstig, ohne den Eindruck eines kompakten Aufbaus des Heizkörpers zu schmälern. Auch durch die mit durchgehenden Schweissnähten aufgebrachten Sammelrohre ergibt sich eine sehr stabile Konstruktion. Die Durchtrittsöffnungen für das Heizmittel in den Flachrohren können so angeordnet werden, dass eine vollständige Entlüftung des Heizkörpers erfolgt.
Auch können alle sichtbaren Schweissnähte (Stirnnähte der Flachrohre sowie an Abschlussdeckeln der Sammelrohre) z.B. mit dem bekannten WIG-Schweissverfahren durchgeführt werden, was eine Nacharbeit erübrigt. Alle anderen Schweissnähte sind nach Montage des Heizkörpers nicht direkt sichtbar.
Damit können diese Schweissverfahren frei gewählt werden.
Schliesslich lässt sich die Herstellung des erfindungsgemässen Heizkörpers weitgehend automatisieren. Damit ist der Einsatz von ungelernten Arbeitskräften weitgehend möglich, ohne dass eine Qualitätseinbusse in Kauf genommen werden muss. Auch besteht die Möglichkeit einer 100%igen Automatisierung durch den Einsatz von Roboterschweissungen, wodurch personalaufwendige Handarbeit entfällt.