DE10129632C1

DE10129632C1 - Behälterartige hydraulische und pneumatische Bauelemente

Info

Publication number: DE10129632C1
Application number: DE2001129632
Authority: DE
Inventors: Paul Kunkel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2021-06-21

Abstract

Baukastensystem zur Herstellung von hydraulischen und pneumatischen Behältern für unterschiedliche Aufgaben und Funktionen, wie diese in der Versorgungstechnik bzw. Sanitär-, Heizungs-, Lüftungs- und Verfahrenstechnik Anwendung finden. Hier insbesondere für den versuchstechnischen Unterricht in Ausbildungsstätten. DOLLAR A Mindestens zwei gleichartige flanschartige Böden (1) oder (3) mit Ringnut (7) und Dichtelement (8), mit der Möglichkeit des Einsetzens eines oder mehrerer Zwischenflansche (2), sowie einer wechselseitigen Kombination aus den Flanschen (1), (2) und (3), in welche Einsatzelemente (4) zur Trennung bzw. Umlenkung der Fließströme eingesetzt werden können, bilden durch mindestens ein zylindrisches Distanzstück (5) mit Hilfe von mindestens drei Spannteilen (6) durch Anziehen der Haltemittel (9) einen druckdichten Behälter für unterschiedliche Lagen sowie Anwendungen. DOLLAR A Durch die Austauschbarkeit der einzelnen kombinierbaren flanschartigen Böden (1), (2), (3) sowie der Möglichkeit des Einsetzens ebenfalls austauschbarer Zwischenelemente (4X) sind die Behälter universal in der Versorgungstechnik, insbesondere der versuchstechnischen Anlagen und Ausbildung, anwendbar. Die in einem Raster (X), (Y), (Z) gefertigten Behälter sind in unterschiedlicher Zusammensetzung durch einfaches Aneinanderkoppeln miteinander zu einer Behältergruppe kombinierbar.

Description

Die Erfindung betrifft behälterartige Bauelemente mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Derartige behälterartige Bauelemente sind aus Universal-Lehrsystem FLUIDTRONIK® LS 2000 Lehr- und Lernmittel, Schrift 7502183.05.0788, HERION-Werke KG, S. 12 und 13 bekannt. Diese Bauelemente sind jedoch funktionsmäßig vorgegeben und erfordern - wie unten noch näher ausgeführt - für den Zusammenbau mit anderen Bauelementen einen hohen Montageaufwand.

Wünschenswert ist jedoch die Verfügbarkeit eines Baukastensystems zur Herstellung von hydraulischen und pneumatischen behälterartigen Bauelementen für unterschied liche Aufgaben und Funktionen, wie diese in der Versorgungstechnik bzw. Sanitär-, Heizungs- und Lüftungstechnik Anwendung linden, insbesondere für den versuchstech nischen Unterricht in Ausbildungsstätten.

Die DE 40 31 719 C2 befaßt sich zwar mit einem Schulungsgerät zur anschaulichen Darstellung der genannten Technik, gibt aber keine Lösung für deren Ausgestaltung an, sondern befaßt sich lediglich mit der Zuordnung von die Schaltung veranschaulichenden Symbolplatten.

In der Praxis und der Berufsausbildung werden für Leitungssysteme eine Vielzahl unterschiedlicher Behälter mit vielfältigen Aufgaben und Funktionen hergestellt.

In Abhängigkeit der Aufgabe und Funktion werden zu Versuchszwecken handels übliche Bauteile oder Geräte, auf Platten vormontiert, mit unterschiedlichen Anschluß maßen verwendet.

Ebenso werden für die einzelnen Aufgaben und Funktionen behälterartige Bauelemente angefertigt, welche unterschiedlich im Äußeren und in ihrer Anschlußweise ausgeführt sind.

Stets sind maßliche Anpassungen und weitere teilweise umfangreiche Verrohrungs arbeiten erforderlich. Der Montageaufwand ist äußerst umständlich, die Vielzahl der behälterartigen Bauelemente unterschiedlicher Aufgaben für die verschiedenen Einbau situationen und Einbaulagen bedingen einen sehr hohen Verwaltungsaufwand vorzu haltender Bauelemente und Geräte. Die erforderliche Verrohrung, der Zeitaufwand für die Befestigung und die Übersichtlichkeit stehen in einem erheblichen Mißverhältnis zu den Lernzielen und ausbildungstechnischen Vorgaben der Ausbildungsstätten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, behälterartige Bauelemente der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein einfaches, leicht verständliches und übersichtliches, gleichförmiges, kollektionsartiges System für die unterschiedlich sten Verwendungen und Anwendungsbedingungen verfügbar ist, welches eine leichte und schnelle Anschlußweise, unabhängig von deren Montagelage, Verlegerichtung, deren Anwendung, deren Durchmesser, deren Bauart und Form ermöglicht und welches zugleich in die an den Ausbildungsstätten vorhandenen Versuchssysteme unterschied licher Ausführungen integriert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch entsteht ein neuartiges, jederzeit veränderbares, baukastenartiges System aus behälterartigen Bauelementen, bei welchem auch die einzelnen Bauelemente in unter schiedlicher Weise in einem Raster miteinander kombiniert werden können, wodurch diese für unterschiedliche Aufgaben in hydraulischen oder pneumatischen Systemen Verwendung finden, wobei die Bauelemente durch das Einsetzen von kolbenartigen Einsatzelementen mit Leitungsteilen zur Umlenkung von Fließrichtungen weiter differenziert werden können.

Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 2, weitere Weiterbildungen aus den weiteren Unteransprüchen.

Durch die vorgenannten Ausgestaltungen ist es möglich, daß zwischen kombinierbare flanschartige Böden (1) und (3) sowie Zwischenflansch (2), mit senkrechten und waagerechten Einlaß- oder Auslaßanschlüssen (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.4, 3.1 bis 3.4) mit Ausnehmungen (1.5, 2.5, 3.5), zur Aufnahme von Einsatzelementen (4) mit Leitungs teilen (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), die der Umlenkung von Fließströmen dienen, zylindrische Seitenwände (5) unterschiedlichster Länge, Stärke und Material mittels Spannmittel (6) fest oder wechselbar ein behälterartiges Bauelement zusammensetzbar ist.

Im flanschartigen Boden (1) sind in einem Raster X angeordnete, wechselseitige Einlaß- oder Auslaßanschlüsse seitlich (1.1, 1.2) und oben (1.3), sowie rechtwinklig nach vorne (1.4), vorzugsweise für Rohrwinde und mindestens eine Ringnut (7) zur Aufnahme eins Dichtelements (8) eingebracht. In die Ausnehmung (1.5, 3.5) des flanschartigen Bodens (1, 3) werden entsprechend der vorgesehenen Aufgabe Einsatzelemente (4) mittels Dichtungen austauschbar eingeklemmt oder durch andere Befestigungsmittel wie Kleben, Schrauben oder Schweißen Fest verbunden. Im flanschartigen Boden (1, 3) sind ebenfalls im Raster X angeordnete Einlaß- oder Auslaßanschlüsse (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) bzw. (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) durchgängig oder abgewinkelt, vorzugsweise für Rohrgewinde sowie mindestens eine Ringnut (7) zur Aufnahme eines Dichtungselements (8) einge bracht.

Die flanschartigen Böden (1, 3) bzw. Zwischenflansche (2) werden in Abhängigkeit der vorgesehenen Aufgabe so miteinander kombiniert, daß sowohl (1) mit (3) als auch (1)- (1) oder (3)-(3) und/oder (1)-(2)-(3) zur Anwendung kommen, also mit Kombi nationen von unterschiedlich oder gleich ausgestalteten Elementen. Hierbei werden die Abstände Y und/oder Z so gewählt, daß diese gleich oder ein Vielfaches des Maßes X aufweisen.

Die Einsatzelemente (4) sind paßgenau in die Ausnehmung (1.5) bzw. (2.5) oder (3.5) einsetzbar und entsprechend der Erfordernisse geformt und mit Leitungsteilen (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) zur Umlenkung von Strömungen versehen, welche ein- oder beidseitig ausge führt sind. Diese dienen der kontrollierten Strömungsrichtungsvorgabe für Flüssigkeiten oder Gase, wodurch der Anwendungszweck vorgegeben wird. Die Einsatzelemente (4) werden mit Hilfe von Dichtelementen durch Einschweißen, Kleben oder Ein- bzw. Verschrauben lösbar oder unlösbar mit den flanschartigen Böden (1, 3) oder Zwischen flanschen (2) verbunden.

Die mit ihren Enden zwischen den flanschartigen Böden (1, 3) oder Zwischenflanschen (2) in die Ringnuten (7) mit Dichtelement (8) eingeführten zylindrischen Seitenwände (5) bilden durch die Distanzgebung zwischen den flanschartigen Böden (1, 3) oder Zwischenflanschen (2) den Behälter und dessen Größe, wobei die Ringnut (7) mit Dichtelement (8) durch Aufpressen der Endstücke der zylindrischen Seitenwand (5) dem Abdichten dient.

Der Schutzzylinder (5.1) dient dem Berührungsschutz und wird über die zylindrische Seitenwand (5) geschoben und in die Ringnut (7.1) außen ohne Dichtung lose einge setzt. Mit Hilfe des Spannmittels (6), welches an seinen Enden Gewinde aufweist, werden die Teile (1), (2) und/oder (3) mit (5) durch Einlegen eines Dichtelements (8) in die Ringnuten (7) durch Anziehen der Haltemittel (9) druckdicht miteinander verspannt.

So können z. B. durch die Verwendung von je zwei flanschartigen Böden (1), (3) oder Kombinationen aus (1-3) mit einer zylindrischen Seitenwand (5) und mindestens drei Spannmitteln (6) zusammengefügt werden, wobei Einzelbauelemente B1, B2 und B3 für unterschiedliche Aufgaben gebildet werden. Durch das Dazwischensetzen eines Zwischenflansches (2) werden weitere Bauelementformen B4 und B5 gestaltet. Die Bauelemente B1 bis B5 sind bei gleichbleibender Anschlußweise sowohl für die senkrechte, als auch die waagerechte Aufstellung bzw. Montage für unterschiedliche Anwendungen vorgesehen. Bedingt durch das verwendete Raster (X), (Y), und (Z) können die Bauelemente zu Bauelementgruppen für verfahrenstechnische Anlagen zusammengeschaltet werden.

Durch den Einsatz eines kolbenförmigen Einsatzelements (4), das entsprechend seiner vorgesehenen Anwendung geformt ist, und das Leitungssteile (4.1, 4.2, 4.3 oder 4.4) aufweist, werden die Einzelbauelemente oder Bauelementgruppen weiter spezialisiert. Wird in eine Ausnehmung (1.5) des flanschartigen Bodens (1) ein Einsatzelement (4.A) mit Rohrschlange eingesetzt, entsteht ein Wärmetauscher. Wird ein Einsatzelement mit schneckenförmigen Ausnehmungen (4.B) eingesetzt, welche die eingangsseitige Strömung an die Wandung der zylindrischen Seitenwände leiten, entsteht ein zyklon artiger Strömungsverlauf, welcher z. B. den Wirkungsgrad eines Lufttopfes oder Schwebeteilausscheiders erhöht. Wird ein kolbenartiges Einsatzelement (4.C) einge setzt, entsteht ein Ausdehnungsgefäß. Durch den Einsatz eines elektrischen Heizele mentes (nicht abgebildet) wird daraus ein Trinkwassererwärmer.

Je nach Einbaulage der verschiedenen behälterartigen Bauelemente (waagerecht oder senkrecht) werden die Einlaß- oder Auslaßanschlüsse (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.4, 3.1 bis 3.4), welche gegenüber oder im Winkel von 90° in einem Rastermaß X eingebracht sind, zum Anschluß von Kalt- oder Warmwasser, als Zirkulations- oder Heizungsvor- bzw. -rücklaufanschluß verwendet, wobei das Anschlußelement dem Rastermaß X oder einem mehrfachen von X (Y oder Z) entspricht.

Es sind noch eine Vielzahl von verschiedenen Einsatzelementen (4) vorhanden, welche unter anderem nachfolgende behälterartige Bauelemente mit unterschiedlicher Anwen dung ermöglichen. 1 Lufttöpfe, waagerechte und senkrechte Lage
2 Hydraulische Weichen
3 Trinkwassererwärmer bzw. -Speicher, waagerechte und senkrechte Lage
4 Ausdehnungsgefäß für Heizungsanlagen
5 Wärmetauscher unterschiedlicher Ausführung (Durchstrom- und Gegenstromsystem)
6 Feinfilter
7 Aufnahme von Harzen, Mineralien oder Filterkohle zur Trinkwasser aufbereitung
8 Aufnahme von UV-Desinfektionslampe
9 Durchflußmesser
10 Absetzbehälter für schwere Schwemmteile
11 Dosierbehälter
12 Physikalisches Trinkwasseraufbereitungssystem
13 Druckbehälter für Pumpen
14 Druckschlagdämpfer
15 Durch den Einbau des Zwischenflansches (2) sind weitere Anwendungen vorgesehen, die typisch für die Versorgungs- und Verfahrenstechnik (Sanitär /Heizung/Klimatechnik/Pneumatik) sind.
16 Es sind noch eine große Anzahl von Anwendungen denkbar.

Die Bauelemente werden zur besseren Anschauung im Unterricht auch als Klarsicht modelle gefertigt. Zu diesem Zwecke wird die zylindrische Seitenwand (5) als Trans parentrohr eingesetzt. In diesem Falle wird der Schutzzylinder (5.1) ebenfalls transparent als Berstschutz eingesetzt.

Abbildungen

Fig. 1 zeigt eine räumliche Ansicht eines Bauelements, bestehend aus flanschartigen Böden (1) und (3) sowie dem Zwischenflansch (2), dem Einsatzelement (4), den zylin drischen Seitenwänden (5) sowie vier Spannmitteln (6), Ringnut (7), Ringnut außen (7.1), Dichtelement (8) und Haltemittel (9). Einschließlich Einlaß- oder Auslaß anschlüssen (1.1, 1.2, 1.3), (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) und (3.3, 3.4), welche im Rastersystem X, Y und Z angebracht sind.

Fig. 2 zeigt die Ausführung des flanschartigen Bodens (1) mit Einlaß- oder Auslaß anschlüssen (1.1), (1.2), (1.3) für den Anschluß von Leitungen, der Ausnehmung (1.5) zur Aufnahme des Einsatzelements (4) und je einer Ringnut (7) zur Einlage von Dicht elementen (8) und Ringnut außen (7.1) zum Einsetzen eines Schutzzylinders (5.1). Im Einsatzelement (4) sind Leitungsteile (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) zur Umlenkung von Strömun gen angedeutet.

Fig. 3 zeigt die Ausführung des Zwischenflansches (2) mit Einlaß- oder Auslaß anschlüssen (2.1), (2.3) für den Anschluß von Leitungen, der Ausnehmung (2.5) zur Aufnahme des Einsatzelements (4) und, auf der Ober- und Unterseite angebracht, je eine Ringnut (7) zur Einlage von Dichtelementen (8) und Ringnut außen (7.1) zum Einsetzen eines Schutzzylinders (5.1). Im Einsatzelement (4) sind Leitungsteile (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) zur Umlenkung von Strömungen angedeutet.

Fig. 4 zeigt die Kombination von flanschartigen Böden (1, 3) und Zwischenflanschen (2) mit Einlaß- und Auslaßanschlüssen (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.4, 3.1 bis 3.4) für den Anschluß von Leitungen oder Meßgeräten.
B1 - zwei Zwischenflansche (3), B2 - je ein Boden (1) und (3), B3 - zwei Böden (1),
B4 - je ein Boden (1), (3) und Zwischenflansch (2) ca. mittig im Bauelement eingesetzt.
B5 - je ein Boden (1), (3) und Zwischenflansch (2) direkt auf den Boden (3) aufgesetzt.

Fig. 5 zeigt die Kombinationsanordnung verschiedener Bauelemente B1 bis B5 mitein ander und eine angedeutete Verrohrung.

Fig. 6 zeigt die wesentlichen Einzelteile sowie die flanschartigen Böden (1, 3) und Zwischenflansche (2) mit den verschiedenen wesentlichen Ausnehmungen (1.5, 2.5, 3.5) und Einlaß- oder Auslaßanschlüssen (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.4, 3.1 bis 3.4). Das Einzelelement (4) in verschiedenen Ausführungen (A-Rohrregister, B-Umlenkschnecke, C-Kolben) in Drauf- und Seitenansicht, die zylindrische Seitenwand (5) und den Schutzzylinder (5.1), die Spannmittel (6), das Dichtelement (8) und das Haltemittel (9).

Claims

1. Behälterartige hydraulische und pneumatische Bauelemente, wobei diese zwei Böden (1, 3), eine zylindrische Seitenwand (5), Dichtelemente (8) und Spannmittel (6) zur Bildung eines druckfesten Behälters sowie Einlaß- oder Auslaßanschlüsse (1.1 bis 1.4 und 3.1 bis 3.4) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß sie für ein Baukastensystem ausgebildet sind, indem zwei gleiche oder in der Form variierte, austauschbare und beliebig kombinierbare flanschartige Böden (1, 3), mit dem mindestens einen Einlaß- oder Auslaßanschluß (1.1 bis 1.4 und 3.1 bis 3.4), mit zylindrischen Ausnehmungen (1.5, 3.5) für den jeweiligen Einsatz unterschiedlicher aufgabenbezogen ausgebildeter kolbenartiger Einsatzelemente (4), die der Umlenkung von Strömungen dienen, sowie der zylindrischen Seitenwand (5), deren Ende in jeweils eine konzentrische Ringnut (7) der Böden (1, 3) mit den Dichtelementen (8) eingeführt wird, sowie den mindestens drei Spannmitteln (6), welche durch Bohrungen der flanschartigen Böden (1, 3) geführt sind und unter Einfügung der zylindrischen Seitenwand (5) durch Anziehen mittels Haltemittel (9) den druckfesten Behälter bilden, wobei die unterschiedlichen aufnahmekolbenartigen Einsatzelemente (4) in der zylindrischen Seitenwand (5) zwischen den flanschartigen Böden (1, 3) positionierbar sind, und daß die Ringnuten (7) der flanschartigen in einem Rastermaß gefertigten Böden (1, 3) sowie die Ausnehmungen (1.5, 3.5) für die jeweilige Aufnahme aufgabenbezogen ausgebildeter kolbenförmiger Einsatzelemente (4) in den flanschartigen Böden (1, 2) so ausgebildet sind, daß sowohl gleichförmige als auch in der Außenform alternative Ausführungen der flanschartigen Böden (1, 3) als auch der kolbenförmiger Einsatzelemente (4) miteinander in unterschiedlicher Weise in einem Rastermaß kombinierbar sind.

2. Behälterartige Bauelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Dazwischensetzen eines Zwischenflansches (2), der mit zylindrischen Ausnehmungen (2.5) für den jeweiligen Einsatz aufgabenbezogen unterschiedlich ausgebildeter kolbenförmiger Einsatzelemente (4) mit weiteren Leitungsteilen (4.1 bis 4.4) zur Änderung von Fließrichtungen und mit mindestens einem Einlaß- bzw. Auslaßanschluß (2.1 bis 2.4) versehen ist, erweiterbar sind.

3. Behälterartige Bauelemente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- oder Auslaßanschlüsse (1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.4, 3.1 bis 3.4) für Leitungssysteme der flanschartigen Böden (1, 3) bzw. des Zwischenflansches (2) in einem Rastermaß x angeordnet sind.

4. Behälterartige Bauelemente nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flanschartigen Böden (1, 3) bzw. der Zwischenflansch (2) mindestens drei Ausnehmungen zur Aufnahme oder Durchführung von Spannmitteln (6) aufweisen.

5. Behälterartige Bauelemente nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flanschartigen Böden (1, 3) bzw. der Zwischenflansch (2) in einem Abstand eine zweite Ringnut außen (7.1) zur Aufnahme eines Schutzzylinders (5.1) aufweisen.

6. Behälterartige Bauelemente einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenflansch (2) beidseitig mindestens eine konzentrische Ringnut (7) zur Aufnahme eines Dichtelements (8) aufweist.

7. Behälterartige Bauelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsatzelement (4) fest und/oder austauschbar in die Ausnehmung (1.5), (2.5), (3.5) eines flanschartigen Bodens (1, 3) bzw. Zwischenflansches (2) einbringbar ist.

8. Behälterartige Bauelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsteile (4.1 bis 4.4) der Einsatzelemente (4) mindestens einen Einlaß- oder Auslaßanschluß für Leitungssysteme aufweisen.

9. Behälterartige Bauelemente nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzzylinder (5.1) als Berührungsschutz bzw. Isolationsmantel dient.

10. Behälterartige Bauelemente nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzzylinder (5.1) als Berstschutz dient.

11. Behälterartige Bauelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Seitenwände (5) transparent ausgeführt sind.

12. Behälterartige Bauelemente nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Schutzzylinder (5.1) transparent ausgeführt sind.

13. Behälterartige Bauelemente nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der flanschartigen Böden (1, 3) und/oder eines oder mehrerer Zwischenflansche (2) in einem Rastersystem (x, y, z) angeordnet sind.

14. Behälterartige Bauelemente nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den flanschartigen Böden (1, 3) und einem oder mehreren der Zwischenflansche (2) gebildeten Behälter mit Hilfe des Rastersystems (x, y, z) miteinander kombinierbar sind.