DD159049B1 - Stuetzteil fuer plattenheizkoerper - Google Patents

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Stützteil für Plattenheizkörper mit U-förmigen Querschnitt, bestehend aus zwei Schenkel und einem Boden mit Durchbruch für den Durchlaß des Heizmediums, zum Widerstandspreßschweißen des Heizkörpers mit dem Anschlußnippel.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Stützteile mit U-förmigem Querschnitt sind bekannt. Derartige Teile werden aus Vierkantstangenmaterial in zwei Arbeitsgängen hergestellt. Im ersten Arbeitsgang wird der Durchbruch gebohrt und die Stirnseite durch eine Dreharbeitsstufe derart bearbeitet, daß an den vier Eckpunkten des Bodens Schweißbuckel entstehen. Danach wird die Zwischenform von der Stange abgetrennt.

Im zweiten Arbeitsgang werden die beiden erforderlichen Schenkel gefräst, wobei an den Schenkelinnenseiten der schon hergestellte Durchbruch teilweise eingearbeitet bleibt, so daß ein massives Profil mit U-förmigem Querschnitt entsteht. Die Nachteile dieses Stützteiles bestehen darin, daß auf Grund des technologischen Fertigungsaufwandes und des Materialeinsatzes die Herstellungskosten sehr hoch sind. Beim Widerstandspreßschweißen des Heizkörpers mit dem Anschlußnippel ist das Stützteil zwischen den beiden Schalen des Plattenheizkörpers in Höhe des Anschlußnippels angeordnet und soll die Preßkräfte sowie den Schweißstrom übertragen. Das Stützteil wird deshalb zuerst mit den an den Eckpunkten des Bodens ausgebildeten Schweißbuckeln an der Innenseite einer Schale positioniert und buckelgeschweißt. Nach dem Komplettieren des Heizkörpers mit der zweiten Heizkörperschale soll die abstützende und schweißstromübertragende Wirkung bezüglich der Heizkörperaußenseite mit dem Anschlußnippel eintreten. Ein weiterer Nachteil dieses Stützteiles im zuletzt genannten Zusammenhang besteht darin, daß trotz der offensichtlich recht massiven Ausbildung des Stützteiles die Schenkel nach außen aufgebogen werden. Dadurch treten am Stützteilbogen unter Kraft-und Wärmeeinfluß Durchbiegungen, die schließlich zu einer undichten Schweißverbindung zwischen Nippel und Heizkörper und damit zur Nacharbeit dieser Fehlschweißungen führen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit einem materialökonomisch hergestellten Stützteil gute Strömungsbedingungen und die Dichtheit zwischen Nippel und Heizkörper zu gewährleisten.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus Stahlband aufgebautes Stützteil für Plattenheizkörper der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die schenkelverbindenden Stege am Boden als auch die Schenkel des Stützteiles beim Widerstandspreßschweißvorgang den auftretenden Wärme- und Krafteinwirkungen standhalten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die schenkelverbindenden Stege je einen Schweißbuckel länglicher Form auf der Grundfläche des Bodens aufweisen, die Schenkel zum Durchbruch zurückgesetzt angeordnet sind, die Abstützflächen der Schenkel schweißbuckelartige Erhebungen enthalten und das Stützteil im wesentlichen die Materialdicke des Anschlußnippels besitzt.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung erhält man ein äußerst leichtes Stützteil. Die Wanddicken von Schenkel und Boden sind entsprechend der Nippelwand ausgebildet. In den schenkelverbindenden Stegen wird infolge der hier angeordneten Schweißbuckel beim später entstehenden Schweißverband — Heizkörperschale-Nippel — unter den erforderlichen Wärme- und Druckbedingungen des Widerstanspreßschweißens trotz Durchbiegen der Stege überraschenderweise eine dichte Schweißverbindung erzielt. Die an den Abstützflächen angeordneten Schweißbuckel verschweißen mit der anderen Heizkörperschale, verhindern ein Aufbiegen der Schenkel und tragen dazu bei, daß insgesamt eine druckdichte Schweißverbindung zwischen Nippel und Heizkörperschale entsteht. Die Strömungsbedingungen für das durchfließende Heizmedium werden den größeren inneren freien Querschnitt des Stützteiles verbessert.

Eine Ausbildungsform der Erfindung besteht darin, in der Nähe der Bodenecken unter den Schenkeln zusätzliche Schweißbuckel anzuordnen, deren Höhe kleiner oder gleich der Höhe der in den Stegen längsangeordneten Schweißbuckel ist.

Weitere Ausbildungsformen werden darin gesehen, daß die Schweißbuckel in den schenkelverbindenden Stegen den runden Durchbruch klammerförmig umgeben bzw. daß der Schweißbuckel aus einer Aneinanderreihung von Einzelschweißbuckeln besteht. Diese Ausbildungsformen haben die Vorteile, daß eine gute Anpassung der Schweißbuckel in den schenkelverbindenden Stegen über die Heizkörperhälften an den anzuschließenden Querschnitt des Nippels garantiert ist und daß das Verschweißen beim Positionieren bei niedrigen Stromstärken erfolgen kann.

Die Abstützflächen der Schenkel können auch so ausgebildet sein, daß schweißbuckelartige Erhebungen aus schnitt- und bruchflächenartigen Anteilen oder aus geprägten Erhebungen bestehen.

Die Abstützflächen der Schenkel können auch zu den seitlich offenen Schenkelflächen mit schräg ausgebildeten Verbindungsflächen versehen sein bzw. es schließen sich schräg ausgebildete seitliche offene Schenkelflächen an, die am Stützteilboden enden. Die Abstützflächen können auch jeweils zur Außenseite des Schenkels fallend einen Winkel im Bereich bis 10 Grad aufweisen oder längsseits jeweils konkav-oder konvexartig ausgebildet sein. Die Schenkel können weiterhin auch längsseitig konvexartig angeordnet sein.

Die schweißbuckelartigen Erhebungen der Abstützflächen der Schenkel können gegenüber den an der Grundfläche des Stützteiles von den Schenkeln herangreifenden Flächenanteilen auch in Verhältnissen 0,2:1 bis 0,5:1 ausgebildet sein.

Die erfindungsgemäßen Ausführungen der Schenkelformen dienen der weiteren Erhöhung einer sicheren Verschweißung zwischen Grundfläche und Abstützfläche des Stützteiles mit den Heizkörperschalen.

Eine Anwendung der Erfindung besteht in der Anordnung mit den Heizkörperhälften und dem Anschlußnippel derart, daß die in den verbindenden Stegen des Stützteiles eingebrachten Schweißbuckel mit der Heizkörperschale, an die sich der Anschlußnippel anschließt, und die in den Abstützflächen ausgebildeten schweißbuckelartigen Erhebungen mit der äußeren Heizkörperschale durch den Widerstandspreßschweißvorgang fest verbunden sind.

Ein derartig erfindungsgemäß ausgebildetes Stützteil mit U-förmigem Querschnitt aus Stahlblech hält den beim Verschweißen der Heizkörperschale mit dem Anschlußnippel auftretenden Wärme- und Druckbeanspruchungen stand.

Das erfindungsgemäße Stützteil wird auf der Heizkörperschale positioniert und die in den schmalen Stegen vom Bodenteil weg ausgebildeten länglichen Schweißbuckel am Stützteil verschweißen durch den Widerstandspreßschweißvorgang trotz Durchbiegung stofflich mit dem Material der Heizkörperschale.

Im weiteren technologischen Ablauf wurden zwei Heizkörperschalen am Umfang durch Rollennahtschweißen und in der Fläche durch Punktschweißen verbunden. Beim Anschweißen des Anschlußnippels an die Heizkörperhälfte oder -hälften nimmt das vorher angeschweißte Stützteil im Inneren der Heizkörperhälfte die Wärme- und Druckeinwirkung auf, so daß eine druckdichte Verbindung zwischen Heizkörperhälfte und Anschlußnippel entsteht. Die dünnwandig ausgebildeten Schenkel und die verbindenden Stege mit den zwischen den Schenkeln nach außen angeordneten länglichen Schweißbuckeln und die in der Abstützfläche ausgebildeten schweißbuckelartigen Erhebungen mit der äußeren Heizkörperschale ergeben beim Verschweißen einen Verband, der der auftretenden Wärme- und Druckbelastung durch den Widerstandsschweißvorgang standhält.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen U-förmigen Stützteiles in vergrößertem Maßstab, Fig.2: Stützteil mit in den schenkelverbindenden Stegen klammerförmigen Schweißbuckeln —Draufsicht—, Fig.3: Stützteil mit in den schenkelverbindenden Stegen angeordneten Einzelschweißbuckeln —Draufsicht—, Fig.4: Schnitt durch ein Stützteil, bei dem der Durchbruch mit den hochgestellten Schenkeln tangiert, Fig. 5: Seitenansicht des Stützteiles mit schräg abgesetzten Stützflächen, Fig. 6: Seitenansicht des Stützteiles mit seitlich schrägen Schenkeln, Fig.7: Vorderansicht eines Stützteiles mit angeschrägten Abstützflächen, Fig.8: Seitenansicht des Stützteiles mit konkav ausgebildeten Abstützflächen, Fig.9: Seitenansicht des Stützteiles mit konvex ausgebildeten Abstützflächen, Fig. 10: Stützteil mit konvexartig angeordneten Schenkeln — Draufsicht —,

Fig. 11: verschweißte Heizkörperhälften mit dem Anschlußnippel und den eingeschweißten Stützteilen in den beiden Heizkörpern — Schnittdarstellung — (mittig und durch länglichen Schweißbuckel).

Das U-förmige Stützteil 9 aus 3,0mm dickem Stahlblech, bestehend aus zwei hochgestellten Schenkeln 1, einem Boden 2 mit Durchbruch 3, den schenkelverbindenden Stegen 4 mit Schweißbuckeln länglicher Form 5 an der Grundfläche des Bodens 6 und den in der Nähe der Bodenecken 12 unter den Schenkeln 1 ausgebildeten Schweißbuckeln 11 und die Abstützflächen 7 mit den schweißbuckelartigen Erhebungen 8, ist in Fig. 1 dargestellt. Aus Fig.2 bis 10 sind weitere Details des Stützteiles ersichtlich. In Fig. 2 sind in die schenkelverbindenden Stege 4 (Fig. 1) klammerförmige Schweißbuckel 13 im Abstand vom Durchbruch 3 angeordnet. In Fig.3 sind die Schweißbuckel länglicher Form aus der Aneinanderreihung von Einzelschweißbuckeln 14 ausgebildet.

Der Durchbruch 16 im Boden 2 (Fig.1) des Stützteiles tangiert an den Innenseiten 15 der Schenkel (Fig.4).

Eine weitere Ausbildungsform besteht darin, daß die Abstützflächen 7 (Fig.1) der Schenkel 1 zur seitlich offenen Schenkelfläche 17 hin vorzugsweise jeweils beiderseitig mit einer schräg ausgebildeten Verbindungsfläche 18 versehen (Fig. 5) oder daß die Abstützflächen 7 (Fig.1) beiderseitig zum offenen Schenkel hin durch die Schenkelflächen 19 abgeschrägt sind (Fig. 6), die am Boden 2 des Stützteiles enden.

Des weiteren ist aus Fig.7 ersichtlich, daß die Abstützflächen 21 jeweils zur Außenseite 20 der Schenkel fallend einen Winkel im Bereich bis 10 Grad aufweisen können.

In den Fig.8 und 9 sind die Abstützflächen 22; 23 — längsseitig jeweils konkav- und konvexartig ausgebildet. Die konvexartige Anordnung 24 der Schenkel ist aus Fig. 10 — ersichtlich.

In Fig. 11 sind Stützteile 9 im eingeschweißten Zustand an Heizkörperhälften 25; 26 dargestellt. Die linke Heizkörperhälfte ist mittig geschnitten und .in der rechten Heizkörperhälfte ist der Bereich des schenkelverbindenden Steges 4 des Stützteiles ersichtlich. Die Schweißverbindungen erfolgen über die in den schenkelverbindenden Stegen 4 ausgebildeten Schweißlinsen länglicher Form 27 mit den inneren Heizkörperschalen 25 und über die an den Abstützflächen 7 liegenden Schweißlinsen 28 mit den äußeren Heizkörperschalen 26. Der Nippel 10 wird beim Widerstandspreßschweißvorgang durch die entstehenden Ringnähte 29 an den inneren Heizkörperschalen 25 stofflich dicht verbunden. Beim Widerstandspreßschweißen setzen die Spannbacken (nicht dargestellt) an den beiden äußeren Heizkörperschalen 26 an. Die an den Heizkörperschalen 25 bereits angeschweißten Stützteile 9 und die in den Abstützflächen 7 ausgebildeten schweißbuckelartigen Erhebungen 8 (Fig. 1) nehmen im Inneren der Heizkörperhälften 25; 26 die beim Schweißen entstehenden Wärme- und Druckeinwirkungen auf, so daß trotz des Durchbiegens der schenkelverbindenden Stege 4 mit den entstandenen längsausgebildeten Schweißlinsen 27 der inneren Heizkörperschalen 25 druckdichte Verbindungen zwischen Nippel 10 und Heizkörperhälften 25; 26 entstehen. Beim Prüfen der fertig geschweißten Plattenheizkörper ergaben sich druckdichte Verbindungen zwischen Nippel 10 und Heizkörperschaien 25.

Zusätzlich wurden Ausknöpfversuche vorgenommen. Dabei wurde versucht, den Nippel 10 vor der inneren Heizkörperschale 25 auszuknöpfen. Im Ergebnis dieser Prüfmethode konnte nachgewiesen werden, daß das Heizkörperschalenblech rings um die geschweißte Ringnaht 29 abreißt, die Schweißverbindung also diesen Belastungen ringsum widersteht.

Claims (11)

1. Stützteil mit U-förmigem Querschnitt, bestehend aus zwei Schenkel und einem Boden mit Durchbruch für den Durchlaß eines Heizmediums, für Plattenheizkörper zum Widerstandspreßschweißen eines Heizkörpers mit dem Anschlußnippel, dadurch gekennzeichnet, daß daß die schenkelverbindenden Stege (4) je einen Schweißbuckel (5) länglicher Form auf der Grundfläche (6) des Bodens (2) aufweisen, die Schenkel (1) zum Durchbruch (3) zurückgesetzt angeordnet sind, die Abstützflächen (7) der Schenkel (1) schweißbuckelartige Erhebungen (8) enthalten und das Stützteil (9) im wesentlichen die Materialdicke des Anschlußnippels (10), besitzt.

2. Stützteil nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Schweißbuckel (11) in der Nähe der Bodenecken (12) unter den Schenkeln (1) auf der Grundfläche (6) des Bodens (2) ausgebildet sind, deren Höhe kleiner oder gleich der Höhe der in den Stegen (4) längsgeordneten Schweißbuckel [S) Ist.

3. Stützteil nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den schenkelverbindenden Stegen (4) klammerförmige Schweißbuckel (13) im Boden (2) im Abstand vom Druchbruch (3) ausgebildet sind.

4. Stützteil nach Punkt 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbuckel länglicher Form (5) aus einer Aneinanderreihung von Einzelschweißbuckeln (14) ausgebildet ist.

.Stützteil nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Abstützflächen (7) ausgebildeten schweißbuckelartigen Erhebungen (8) aus schnitt- und bruchflächenartigen Anteilen oder aus geprägten Erhebungen bestehen.

6. Stützteil nach Punkt 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützflächen (7) der Schenkel (1) zu den seitlich offenen Schenkelflächen (17) mit schräg ausgebildeten Verbindungsflächen (18) versehen sind.

7. Stützteil nach Punkt 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich den Stützflächen (7) schräg ausgebildete seitlich offene Schenkelflaschen (19) anschließen, die am Stützteilboden (2) enden.

8. Stützteil nach Punkt 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützflächen (21) jeweils zur Außenseite (20) des Schenkels fallend einen Winkel im Bereich bis 10 Grad aufweisen.

9. Stützteil nach Punkt 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützflächen (22; 23) längsseitig jeweils konkav- oder konvexartig ausgebildet sind.

10. Stützteil nach Punkt 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schweißbuckelartigen Erhebungen der Abstützflächen (7) der Schenkel (1) gegenüber den an der Grundfläche (6) des Stützteiles (9) von den Schenkeln (1) her angreifenden Flächenanteilen in Verhältnissen 0,2:1 bis 0,5:1.

11. Stützteil nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (24) längsseitig konvexartig angeordnet sind.

12. Stützteil nach Punkt 1 in der Anordnung mit den Heizkörperhälften (25; 26) und den zu verbindenden Nippel (10), dadurch gekennzeichnet, daß die in den verbindenden Stegen (4) des Stützteiles (9) eingebrachten Schweißbuckel (5) mit der Heizkörperschale (25), an die sich der Nippel (10) anschließt, und die in den Abstützflächen (7) ausgebildeten schweißbuckelartigen Erhebungen (8) mit der äußeren Heizkörperschale (26), durch einen Widerstandspreßschweißvorgang fest verbunden sind.