CN101726113A - 具有嵌件的容器和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有嵌件的容器和安装方法，该容器具有包括恒温元件的嵌件，其中嵌件通过在其与容器间作用的形状配合连接件固定在容器上。形状配合连接件可通过嵌件的相对于容器的相对运动彼此置于形状配合的啮合状态中。形状配合连接件布置在圆周上，其中相对运动是嵌件的相对于容器的旋转运动(箭头B)，尤其是围绕着正交于法兰平面定向的纵轴线的旋转运动。在按照发明的具有嵌件的容器中，嵌件通过在其与容器之间作用的形状配合连接件固定在容器上，其中形状配合连接件包括布置在容器上或者布置在嵌件上的具有栓头和杆部的销栓以及布置在嵌件上或者布置在容器上的具有缝隙的法兰，所配属的销栓的杆部能通过相对运动插入缝隙中。

Description

具有嵌件的容器和安装方法

技术领域

本发明涉及一种热水制备器的容器，该容器具有一个包括恒温元件的嵌件，其中所述嵌件通过在所述嵌件与容器之间起作用的形状配合连接件固定在所述容器，并且本发明涉及一种用于将所述嵌件安装在容器上的方法。

背景技术

开头所述类型的、构造为具有对热水箱内容进行加热的恒温元件的热水箱的形式的容器从专利文件DE 37 25 219 C3中得到公开。所述热水箱在端面上设有一个开口，通过该开口将所述恒温元件的散发热量的部件插入所述热水箱中。所述开口被一个环状地并且在径向上向外延伸的法兰所包围，该法兰焊接到所述热水箱的一个沿轴向方向从圆拱顶状的端面伸出的环形横截面上。在所述法兰上在中间布置密封板的情况下放上压板，所述压板支承着电气的加热体。所述压板、密封板和法兰设有全等的圆形布置的孔，从所述压板开始将紧固螺栓的杆部穿过所述孔。在所述法兰的下方布置了两个半圆形的压块，所述压块设有相应数目的焊接的螺母。

在安装所述容器时，将设有加热体的压板和所述密封板安放到法兰上并且使其彼此对准，使得所述孔彼此重合。随后，所述设有焊接螺母的压块以合适的定向从下面朝所述法兰得到保持。接下来，可以将总共八根紧固螺栓穿过所述孔用于形成形状配合连接，并且用螺母旋紧。通过所述螺旋连接结构的夹紧，额外地引起传力连接。这样的容器虽然在没有限制的情况下履行其功能，但是所述恒温元件的安装要求巨大的开销。

一种类似的容器在专利文件DE 35 46 709 C2中得到公开。但是在该专利文件中所述法兰设有塑料环，该塑料环具有一定数目的朝侧面敞开的凹处。将合适的四角螺母插入这些凹处中并且借助于有弹性的舌簧保持到位。在旋入紧固螺栓时，将挤入螺母中的螺栓杆部的从现在起无功能的舌簧从螺母上松开。

在专利文件DE 34 37 838 C2中说明了一种用于热水罐的钢质容器，在该钢质容器上法兰在构成凹处的情况下构造为双壁结构，螺栓-螺母连接结构可以从侧面插入所述凹处中。

从欧洲专利申请EP 0 288 757 A1中公开了一种用于锅炉的具有同样构造为双壁结构的法兰的法兰连接结构。下面的法兰壁体具有一定数目的孔，将盖板的紧固螺栓穿过所述孔。此外，在与所述孔隔开的情况下设置了相应数目的更大的空隙，将螺母通过所述空隙插入法兰板之间的中间空隙中并且通过切向移动使其与所述孔重合。

此外，德国实用新型DE 92 01 530 U1公开了一种具有一个将容器开口包围的环形凸耳的储存容器，所述环形凸耳用于固定一块盖板。该环形凸耳被一个由两个半环接合而成的支承环从下面卡住，所述支承环在径向上突出超过所述环形凸耳并且构造用于接纳从盖板中穿过的紧固螺栓。这些结构也要求较大的安装开销。

发明内容

本发明的任务是，如此进一步开发一种所属类型的具有容器和嵌件的装置，从而在没有功能损失的情况下降低安装开销。

本发明的任务在所属类型的具有一个容器和一个包括恒温元件的嵌件的装置方面通过以下方式得到解决，即形状配合连接件能够通过所述嵌件的相对于容器的相对运动彼此置于形状配合的啮合状态中。

形状配合连接在此应该是指所述容器和嵌件的通过插入彼此当中的形状配合连接件的外形引起的沿至少一个空间方向但是优选沿多个方向或者尤其所有的除接合方向之外的方向的定位，所述容器和嵌件还仅仅能够在所选择的公差的范围内实现构件彼此间的运动。

此外，关于具有一个容器和一个嵌件的装置所述任务通过以下方式得到解决，即所述形状配合连接件包括布置在所述容器上或者布置在所述嵌件上的具有栓头和杆部的销栓和一个布置在所述嵌件上或者布置在所述容器上的具有缝隙的法兰，所配属的销栓的杆部能够通过相对运动插入所述缝隙中。这样的连接结构在相应的尺寸上能够沿相应于销栓轴线的空间方向承受高负荷，尤其因而能够在容器中出现垂直于法兰平面起作用的压力时承受高负荷。

关于用于将嵌件安装在容器上的方法，所述任务通过以下方式得到解决，即通过相对于容器的相对运动将所述嵌件与该容器置于形状配合连接中。

通过本发明，可以在没有对功能产生不好的影响的情况下明显地降低用于将这样的嵌件安装在容器上的开销。原则上不仅在首次安装中而且在后来的比如用于保养或维修目的安装过程中都获得这个优点。

可以单个地或者以彼此间的组合来使用的有利的设计方案或者改进方案是从属权利要求的主题。

所述容器优选是储箱，特别优选是水箱，比如热水制备器。所述嵌件优选包括一个恒温元件特别优选包括一个加热装置，用于使容器内容比如水恒温。

有利地特别优选等距地将所述形状配合连接件布置在圆周上，其中所述相对运动是所述嵌件的相对于容器的旋转运动，尤其是围绕着一条正交于法兰平面定向的纵轴线的旋转运动。通常在所述容器的后来的运行中没有相应指向的力矩抵抗这种运动，从而通常额外的传力件足以用于防止意外的松动。

为了赋予所述法兰以很高的机械强度，优选可以规定，所述销栓的栓头能够相应地插入与所述缝隙邻接的空隙中。所述法兰由此可以构造为环绕的环。尤其在安装伸入所述容器中的恒温元件时，所述形状配合连接件通常以将所述容器的相关的开口包围的方式来布置。但是，原则上也可以在安装嵌件比如暂时安装的安装辅助件以及持久安装的支架或类似部件时使用本发明，所述嵌件仅仅安装在容器壁体上。

优选至少一根销栓的杆部设有产生传力连接作用的夹紧件，通过所述夹紧件能够使所述销栓的栓头朝所述法兰夹紧。由此一方面对所述形状配合连接件之间的间隙进行补偿，并且除此以外避免连接结构的意外松开。此外特别合适的是销栓，其杆部设有螺纹，在所述螺纹上布置了螺母形式的夹紧件。这种连接结构允许产生很高的夹紧力并且能够用商业上常用的构件来实现。优选在此所述杆部的远离栓头的端面设有缝隙状的切口，从而也可以通过从所述销栓的远离栓头的一侧插入螺栓起子的方式产生相对于螺母的拧紧力矩的反作用力矩。

特别有利的是一种实施方式，在该实施方式中所述嵌件设有将法兰覆盖的凸缘，穿过该凸缘的销栓的栓头与该凸缘间隔地以朝所述容器的方向从所述凸缘中伸出的方式来布置。在装入所述嵌件时，所述销栓的栓头和杆部早已相对于接纳着杆部的缝隙得到定位并且可以通过接下来产生的相对运动引起形状配合连接。所述夹紧件尤其螺母在此优选在所述凸缘的远离容器的一侧上布置在所述销栓的杆部上，并且由此也在装入之后还能够为接下来的夹紧过程或者后来的用于保养或维修目的的松开过程而接触到所述嵌件。

所述销栓的栓头有利地构造为矩形尤其构造为正方形，其中所述法兰具有一个基本上为U字形的以其侧缘适合于抵靠在所述栓头的侧面上的横截面。由此虽然所述栓头可以相对于所述法兰来实施为产生形状配合连接所需要的相对运动，但是在后来的夹紧时得到固定以防止扭转。

关于所述安装方法，由于在所述容器的后来的运行中出现的力而优选所述嵌件与容器之间的相对运动是一种旋转运动，其中在用于准备形状配合连接的旋转运动之前可以进行线性运动。这种线性运动优选是一种运动的一部分，通过该运动来将嵌件的组成部分通过一个开口插入所述容器中并且因此在安装时本来就必须实施该运动。

此外，为进行补偿并且作为防止意外松开的措施，有利地规定，在通过所述形状配合连接件的夹紧产生形状配合连接之后尤其通过螺纹的夹紧产生额外的传力连接。

附图说明

下面借助于示意的附图在一种实施例上用其它细节对本发明进行详细解释。其中：

图1是按本发明构成的热水制备器的横截面视图；

图2是在图1中示出的热水制备器的法兰区域的放大的横截面视图；

图3是法兰的透视图；

图4是所述嵌件连同预安装的销栓/螺母-装置的透视图；

图5是热水制备器的具有已安装的嵌件的容器的透视图；

图6是用于安装的销栓的俯视图(左侧)和侧视图(右侧)。

具体实施方式

在图1中在准备运行的状态中示出的热水制备器1包括一个外壳2，该外壳2具有径向的外罩3和壳底侧的端板4。所述外罩3和端板4比如可以由板材半成品彼此相碰地来放置或者一体地通过塑料的注塑来制成。

在所述外壳2的内腔中在与外罩3和端板4隔开的情况下装入所述热水制备器1的水箱状的容器5，该容器5设有用于有待加热的水的输入管路6和用于已加热的水的排出管路7。所述输入管路6和排出管路7在所述容器5的径向的构造为圆柱状的侧表面8的区域中汇入该容器5中，并且穿过所述外壳2的外罩3。在轴向上处于上面的容器壁体9以及在轴向上处于下面的容器壁体10构造为圆拱顶状，其中所述上面的容器壁体9设有一个将容器开口包围的法兰11，该法兰11用于装入具有恒温元件13的嵌件12。所述恒温元件13包括一个加热装置27。通过一根向上从外壳2中引出的线缆14向所述加热装置27供给电能。位置和方向说明涉及所述热水制备器的在附图中选择的定位。

在所述法兰11的区域中设置了向上伸出的设有螺纹的销栓15，所述销栓15在使用螺母16的情况下以下面所说明的方式将所述嵌件12固定在容器5上。在此出于简明原因没有示出所述热水制备器1的其它电气的组件比如用于温度调节和调整的器件。

所述容器5与外壳2之间的中间空隙17充填着由聚氨酯制成的泡沫18，该泡沫18一方面由于其良好的绝热性能而减少所述容器5与环境之间的热交换，并且另一方面由于其相对的强度和附着能力将容器5固定在外壳2中。

如可以从图2中看出的一样，在所述上面的容器壁体9上焊接着法兰11，在该法兰11上平放着所述恒温元件13的凸缘19。所述法兰11拥有近似于U字形的向下敞开的横截面并且在上面形成一个平坦的水平的用于凸缘19的接触面。凸缘19和法兰11被销栓15从中穿过，所述销栓15以其栓头20从下面抵靠在法兰11上并且借助于螺母16在中间布置垫圈21的情况下使得所述凸缘19朝法兰11夹紧。所述销栓15垂直于法兰平面并且由此沿最大的出现的力的方向定向。

在图3中单独示出的法兰11构造为环绕的比如U字形的环，该环具有基座22和向下伸出的侧缘23、23”。在所述基座22上布置了一定数目的平行于所述法兰的外圆周伸展的缝隙24，该数目相应于所述销栓15的布置，所述缝隙24设置用于相切地插入所述销栓15的杆部25并且在其宽度方面大致相当于杆部直径。所述缝隙24汇入设置在基座22上的四角形的空隙26中，所述空隙26的跨度与栓头20的尺寸相匹配。

如可以从图4中看出的一样，所述嵌件12构造为预安装的结构单元，在该结构单元上所述销栓15以向下伸出的并且与凸缘19隔开的栓头20穿过所述凸缘19。早已旋到向上伸出的杆部上的螺母16防止丢失销栓15。所述栓头20与凸缘19之间的为从后面卡住法兰11所必需的间距根据所述螺母16的相应的定位在重力条件下来调节或者通过作用于所述杆部25的远离栓头的端部上的额外的压力来调节。

在将嵌件12安装在容器5上时，首先将所述恒温元件13通过线性运动通过设置在上面的容器壁体9中的开口插入所述容器5中，直到所述凸缘19抵靠在法兰11上。所述凸缘19在此相对于所述法兰11如此定位，从而将预安装在嵌件12上的销栓15的栓头20以同样线性的运动插入所述空隙26中(箭头A)。接下来使所述嵌件12相对于容器5沿顺时针方向(箭头B)围绕着所述凸缘19的纵轴线28进行旋转，由此将所述销栓15的杆部25插入所述法兰11的所配属的缝隙24中并且在那里沿所述纵轴线28的方向(也就是沿着或者反向于箭头A的方向)并且沿径向方向(箭头C)产生形状配合连接。由此以形状配合连接的方式阻止所述嵌件12围绕着每根其它的轴线旋转，或者所述嵌件12还只能在非常小的程度上在所选择的公差的范围内旋转。除此以外，还只能使所述嵌件12沿逆时针方向围绕着纵轴线28回转。

为了对在形状配合连接中存在的间隙进行补偿并且为了避免连接结构的意外松开，随后通过相对于销栓15的旋转朝所述凸缘19的方向夹紧所述螺母16，由此一方面使所述凸缘19抵靠到法兰11的基座22的上侧面上并且另一方面将所述销栓15的栓头20在缝隙24的区域中朝所述基座22的下侧面挤压。由此引起额外的传力连接，这种传力连接使得只有在前面松开螺母16之后才能反方向旋转所述嵌件12。所述螺母16的夹紧在此优选在使用工具的情况下进行，该工具同时卡住所有的螺母并且用预先给定的转矩来拧紧所有螺母。图5示出了在安装嵌件12之后的容器5。

在图6中示出的销栓15的外形有助于容易地并且优选用机器来安装所述嵌件12。所述销栓15的栓头20具有几乎正方形的基面，由此由于在侧缘23、23’上的抵靠而防止栓头20在U字形的法兰11中完整地扭转。所述栓头20的远离杆部的表面上的倒圆29(半径R)和倒角方便将栓头20插入所述法兰11的空隙26中。此外，所述杆部25的远离栓头的端部设有一个沿销栓纵轴线的方向作出的切口31，该切口31设置用于装入螺栓起子。

在前面的说明书、权利要求书和附图中公开的特征，不仅单个地而且在任意的组合中对于本发明在其不同的设计方案中的实现来说都可能是有意义的。

附图标记列表：

1     热水制备器

2     外壳

3     外罩

4     端板

5     容器

6     输入管路

7     排出管路

8     侧表面

9、10 容器壁体(上面，下面)

11    法兰

12    嵌件

13    恒温元件

14    线缆

15    销栓

16    螺母

17    中间空隙

18    泡沫

19    凸缘

20    栓头

21        垫圈

22        基座

23、23’  侧缘

24        缝隙

25        杆部

26        空隙

27        加热装置

28        纵轴线

29        倒圆

30        倒棱

31        切口。

Claims (17)

1.热水制备器(1)的容器(5)，具有一个包括恒温元件(13)的嵌件(12)，其中所述嵌件(12)通过在所述嵌件(12)与所述容器(5)之间起作用的形状配合连接件固定在所述容器(5)上，其特征在于，所述形状配合连接件能够通过所述嵌件(12)的相对于所述容器(5)的相对运动彼此置于形状配合的啮合状态中。

2.按权利要求1所述的容器，其特征在于，所述形状配合连接件布置在圆周上并且所述相对运动是所述嵌件(12)的相对于所述容器(5)的旋转运动(箭头B)，尤其是围绕着正交于法兰平面定向的纵轴线(28)的旋转运动。

3.尤其按权利要求1或2所述的具有嵌件(12)的容器(5)，所述嵌件(12)通过在该嵌件(12)与所述容器(5)之间起作用的形状配合连接件固定在所述容器(5)上，其特征在于，所述形状配合连接件包括布置在所述容器(5)上或者布置在所述嵌件(12)上的具有栓头(20)和杆部(25)的销栓(15)以及一个布置在所述嵌件(12)上或者布置在所述容器(5)上的具有缝隙(24)的法兰(11)，所配属的销栓(15)的杆部(25)能够通过相对运动插入到所述缝隙(24)中。

4.按权利要求3所述的容器，其特征在于，所述销栓(15)的栓头(20)能够相应地插入与所述缝隙(24)邻接的空隙(26)中。

5.按前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述形状配合连接件以包围着所述容器(5)的开口的方式来布置，所述嵌件(12)通过该开口伸入所述容器(5)中。

6.按权利要求3到5中任一项所述的容器，其特征在于，至少一根销栓(15)的杆部(25)设有产生传力连接的夹紧件，所述栓头(2)能够通过所述夹紧件朝法兰(11)夹紧。

7.按权利要求6所述的容器，其特征在于，所述杆部(25)设有螺纹，在该螺纹上布置了以螺母(16)为形式的夹紧件。

8.按权利要求7所述的容器，其特征在于，所述杆部(25)的远离栓头的端面设有缝隙状的切口(31)。

9.按权利要求3到8中任一项所述的容器，其特征在于，所述嵌件(12)设有将所述法兰(11)覆盖的凸缘(19)，穿过该凸缘(19)的销栓(15)的栓头(20)与该凸缘(19)间隔地以朝所述容器(5)的方向从所述凸缘(19)中伸出的方式来布置。

10.按权利要求9所述的容器，其特征在于，所述夹紧件尤其所述螺母(16)在所述凸缘(19)的远离容器的一侧上布置在所述销栓(15)的杆部(25)上。

11.按权利要求3到10中任一项所述的容器，其特征在于，所述销栓的栓头(20)构造为矩形尤其构造为正方形，并且所述法兰(11)具有基本上为U字形的、以其侧缘(23、23’)适合于抵靠在所述栓头(20)的侧面上的横截面。

12.用于将嵌件(20)安装在按前述权利要求中任一项所述的容器(5)上的方法，其特征在于，通过相对于所述容器(5)的相对运动将所述嵌件(12)与该容器(5)置于形状配合连接中。

13.按权利要求12所述的方法，其特征在于，所述相对运动是旋转运动(箭头B)。

14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，在用于准备形状配合连接的旋转运动之前进行线性运动(箭头A)。

15.按权利要求14所述的方法，其特征在于，通过所述线性运动将所述嵌件(12)的部件通过一个开口插入到所述容器(5)中。

16.按权利要求12到15中任一项所述的方法，其特征在于，在通过形状配合连接件的夹紧产生形状配合连接之后产生额外的传力连接。

17.按权利要求16所述的方法，其特征在于，所述传力连接通过螺纹的夹紧来产生。

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