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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Montieren wenigstens
eines Heizeinsatzes, insbesondere eines Rohrheizkörpers, in
einer Öffnung
eines ein zu erwärmendes
Fluid aufnehmenden Behälters
und dgl. gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Heizeinsätze werden
dazu verwendet, ein in einem Behälter
und dgl. befindliches Fluid oder Medium zu erwärmen, wie dies beispielsweise
bei Wassererhitzern, Waschmaschinen und anderen elektrischen Haushaltsgeräten der
Fall ist. Hierbei besteht ein Bestreben darin, preiswerte Lösungen zum
Montieren des Heizeinsatzes bereitzustellen, welche eine Montage
des Heizeinsatzes von außen
her in der Behälterwandöffnung ermöglichen.
Die Behälterwandöffnung ist
dabei in den allermeisten Fällen
langlochförmig
ausgebildet.
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Aus
der EP-Patentanmeldung 0 551 914 geht eine Vorrichtung zum Montieren
eines Heizeinsatzes der eingangs genannten Art hervor, die beispielhaft
in 1 gezeigt ist. In
der 1 ist der Heizeinsatz
ein Rohrheizkörper
R', der mit seinen
beiden unbeheizten Enden R1',
R2' gezeigt ist.
Diese bekannte Vorrichtung 10' enthält im Wesentlichen die folgenden
Bauteile: eine der Form der Öffnung
O' der Wand W' des Behälters B' angepasste Flanschplatte 20', ein sich in
Richtung des Behälterinneren
I daran anschließendes
elastisches Dichtungselement 30', welches ebenfalls der Form der
Behälterwandöffnung O' angepasst ist, ein
den Außenabmessungen des
Dichtungselementes 30' angepasstes
Spannstück 40' sowie eine
Fixiereinheit 60' zum
Festlegen der Vorrichtung 10' an
bzw. in der Behälterwandöffnung Ö'. Mittig an dem Spannstück 40' ist ein Gewindebolzen 62' der Fixiereinheit 60' befestigt,
der das Dichtungselement 40' sowie
die Flanschplatte 20' in Richtung
der Behälteraußenseite
A durchgreift und auf den im montierten Zustand der Vorrichtung 10', d.h. bei in
die Behälterwandöffnung O' eingesetztem Heizeinsatz
R', eine Mutter 64' zum Fixieren
der Montagevorrichtung 10' aufschraubbar
ist. Zum Festlegen des Heizeinsatzes R' bzw. der Montagevorrichtung 10' wird diese
Mutter 64' angezogen,
wodurch das Spannstück 40' gegen das Dichtungselement 30' gedrückt wird.
Hierbei wird das Dichtungselement 30' an die Flanschplatte 20' gepresst und
damit komprimiert. Dadurch quillt das Dichtungselement 30' zur Seite aus
und dichtet sich gegen einen entsprechend gestalteten Rand des Behälters B' ab, so dass der Heizeinsatz
R' dicht an dem
Behälter
B' gehalten ist.
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Da
das Spannstück 40' bei montierter
Vorrichtung 10' bzw.
bei montiertem Heizeinsatz R' sich im
Inneren des Behälters
B' befindet, ist
dieses Element dem in dem Behälter
B' befindlichen,
zu erwärmenden
Fluid ausgesetzt. Handelt es sich dabei um ein korrosiv wirkendes
Medium, so muss das Spannstück 40' aus einem entsprechend
hochwertigen und damit teuren Material hergestellt werden. Darüber hinaus
sind bei der Montage der Vorrichtung 10' insgesamt fünf Bauteile miteinander zu
verbinden bzw. aneinander anzubringen.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der Eingangs
genannten Art zu schaffen, die bei einer geringen Zahl an Bauteilen den
Einsatz von preiswerten Materialien für zumindest das Spannstück erlaubt.
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Die
vorstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den
sich daran anschließenden
Ansprüchen
2 bis 10 finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu.
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Durch
das wenigstens annähernd
vollständige
Umschließen
zumindest des Spannstückes
durch das Dichtungselement wird erreicht, dass das Spannstück nicht
mehr dem zu erwärmenden
Fluid bzw. Medium ausgesetzt wird, so dass die Materialwahl für das Spannstück frei
von den Eigenschaften des zu erwärmenden
Mediums wird. Hierbei ist mit zumindest annährend vollständigem Umschließen gemeint,
dass das Dichtungselement zumindest alle diejenigen Abschnitte des
Spannstücks überdeckt, die
im Betrieb dem zu erwärmenden
Fluid ausgesetzt sind. Sind in dem Spannstück Bauteile angeordnet, die
entweder einen eigenen Korrosionsschutz aufweisen oder bei denen
es auf einen solchen Korrosionsschutz nicht ankommt, kann an diesen
Stellen des Spannstücks
auf ein Umschließen
bzw. Abdecken durch das Dichtungselement verzichtet werden. Das
Spannstück
kann also aus einem Werkstoff hergestellt werden, der auf die Eigenschaften
des zu erwärmenden
Fluids keine Rücksicht
zu nehmen braucht. Wirkt das zu erwärmende Fluid beispielsweise
korrosiv, so spielt die Korrosionsanfälligkeit des Materials für das Spannstück keine
Rolle mehr, da das Spannstück
durch die Aufnahme in das Dichtungselement bzw. durch das Umschließen mittels des
Dichtungselements gegen Korrosion geschützt ist. Darüber hinaus
kann die Zahl der miteinander zu verbindenden Bauteile bei der Herstellung
der Vorrichtung zum Montieren des Heizeinsatzes verringert werden,
da zumindest das Spannstück
und das Dichtungselement eine vormontierte Einheit bilden.
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Grundsätzlich besteht
die Möglichkeit,
das zumindest annährend
vollständige
Umschließen
des Spannstücks
durch das Dichtungselement dadurch zu erreichen, dass das Dichtungselement
so bearbeitet wird, dass ein Hohlraum in dem Dichtungselement entsteht
und das Spannstück
in diesen Hohlraum des Dichtungselements eingesetzt sowie dort durch
entsprechende Haltemittel, wie beispielsweise Spannelemente, Klebemittel
und dgl. fixiert wird. Dabei weist das Dichtungselement einen Boden
auf, gegen den das Spannstück
anliegt und der sich im Betrieb im Inneren des Behälters befindet.
Eine besonders einfache Ein bringung des Spannstückes in das Dichtungselement
kann dadurch erzielt werden, dass das Spannstück in das Dichtungselement
zumindest teilweise einvulkanisiert ist.
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Die
Fixiereinheit kann ein erstes Fixierelement sowie ein zweites Fixierelement
aufweisen, die zum vorzugsweise reversiblen Fixieren der Vorrichtung
an einem Behälter
oder dgl. gegeneinander verspannbar sind, wobei eines der beiden
Fixierelemente mit dem Spannstück
fest verbunden sein kann und wobei das mit dem Spannstück verbundene
Fixierelement zumindest teilweise von dem Dichtungselement umschlossen
ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit,
das Spannstück
und das mit ihm verbundene Fixierelement in einem ersten Fertigungsschritt
miteinander zu verbinden und anschließend in dem Dichtungselement
einzusetzen bzw. in das Dichtungselement einzuvulkanisieren. Hierdurch
kann auch für
das mit dem Spannstück
verbundene Fixierelement ebenfalls ein Werkstoff unabhängig von
dem zu erwärmenden
Fluid gewählt
werden, so dass beispielsweise Korrosionsbeständigkeit keine Rolle spielt,
da das Fixierelement wiederum von dem Dichtungselement gegen Korrosion
geschützt
wird. Des Weiteren wird eine Baugruppe gebildet, die dann nur noch
mit der Flanschplatte und dem zweiten Fixierelement versehen werden
muss. Hierdurch vereinfacht sich die Endmontage für die Vorrichtung
ganz erheblich.
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Für die Fixiereinheit,
d.h. für
das erste und das zweite Fixierelement, können unterschiedliche Ausgestaltungen
gewählt
werden. So besteht zum Einen die Möglichkeit, dass die Fixiereinheit
durch einen Gewindebolzen als erstes Fixierelement und durch eine
mit dem Gewindebolzen zusammenwirkende Kontermutter als zweites
Fixierelement gebildet ist, wobei der Gewindebolzen mit dem Spannstück fest,
insbesondere drehfest und axial fest verbunden ist.
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Die
feste Verbindung zwischen Spannstück und dem mit ihm verbundenen
Fixierelement kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden. So
besteht zum einen die Möglichkeit,
das Spannstück
mit einer Bohrung zu versehen, in die das mit ihm zu verbindende
Fixierelement eingesetzt und durch Materialverformung an dem Spannstück festgelegt
wird. Als weitere Verbindungsmöglichkeit
zwi schen Fixierelement und Spannstück kann eine stoffschlüssige Verbindung,
wie beispielsweise durch Schweißen
und eine kraftschlüssige
Verbindung, wie beispielsweise durch Klemmen vorgesehen werden.
Ebenfalls besteht die Möglichkeit,
dass das Spannstück
und das mit ihm fest verbundene Fixierelement einstückig ausgebildet
sind. In einem solchen Fall kann die Einheit aus Spannstück und Fixierelement
als Gussteil hergestellt werden. Wird demgegenüber als Material für das Fixierelement
und das Spannstück
Kunststoff gewählt,
so können
diese durch einen Spritzgussvorgang gefertigt werden.
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Häufig wird
die in der Behälterwand
befindliche Öffnung
dafür genutzt,
nicht nur den Heizeinsatz durch die Behälterwand hindurch zu führen, sondern dort
ebenfalls ein oder mehrere Überwachungs- und/oder
Messelemente vorzusehen. Diese dienen dazu, die Temperatur des zu
erwärmenden
Mediums zu steuern und/oder dafür
Sorge zu tragen, dass eine Fehlfunktion des Heizeinsatzes, die zur
Zerstörung des
Gerätes
führen
kann, vermieden wird. Hierzu werden beispielsweise Temperaturfühler oder
dgl. eingesetzt, um die Temperatur des Fluids und damit des Heizeinsatzes
zu überwachen
und/oder zu messen. Um auch hier eine einfache sowie kostengünstige Lösung zu
erzielen, ist es vorteilhaft, wenn das mit dem Spannstück fest
verbundene und von dem Dichtungselement zumindest teilweise umschlossene
Fixierelement in seinem Inneren einen an seinem von der Flanschplatte
weg weisenden Ende verschlossenen Hohlraum zur Aufnahme wenigstens
eines Mess- und/oder Überwachungselements
aufweist. Damit die Temperatur des zu erwärmenden Fluids unbehindert
von dem Material des möglicherweise schlecht
wärmeleitenden
Dichtungselements sicher erfasst werden kann, kann weiterhin vorgesehen sein,
dass das verschlossene Ende des Fixierelements auf der von der Flanschplatte
wegweisenden Seite des Dichtungselements freigelegt ist.
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Neben
der Anordnung des Mess- und/oder Überwachungselements bzw. Absicherungselements
in dem Hohlraum des Fixierelements kann auch eine separate Durchbrechung
für das
Mess- und/oder Überwachungselement
vorgesehen sein. Hierbei kann das Mess- und/oder Überwachungselement
in einem eigenen Gehäuse
angeordnet sein, welches ebenfalls zumindest teilweise von dem Dich tungselement
umschlossen ist, wobei ein Teil des Gehäuses aus dem Dichtungselement
in das Behälterinnere
hervortreten kann. In diesem Fall muss das Gehäuse aus einem korrosionsbeständigen Material hergestellt
werden. Es ist aber auch möglich,
dass das Mess- und/oder Überwachungselement
unmittelbar in das Dichtungselement eingesetzt, zumindest einvulkanisiert
ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sowie Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungsfiguren erläutert. In
diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass sich die bei der Beschreibung
verwendeten Begriffe „links", „rechts", „oben" und „unten" auf diese Zeichnungsfiguren
in einer Ausrichtung mit normal lesbaren Bezugszeichen und Figurenbenennungen beziehen.
Hierbei ist:
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1 eine
teilweise geschnittene Ansicht einer bekannten Vorrichtung zum Montieren
eines teilweise wiedergegebenen Heizeinsatzes;
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2 eine
teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Montieren eines ebenfalls teilweise wiedergegebenen Heizeinsatzes;
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3 eine
ungeschnittene Ansicht auf eine Baugruppe aus Spannstück und Dichtungselement des
in 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ohne Heizeinsatz sowie ohne Flanschplatte;
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4.
eine erste Ausführungsform
einer Baugruppe aus einem Fixierelement und einem Spannstück der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Montieren eines Heizeinsatzes;
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5 eine
zur 4 ähnliche
Darstellung einer zweiten Ausführungsform
einer Baugruppe aus einem Fixierelement und einem Spannstück der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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6 eine
teilweise geschnittene Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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7 eine
ungeschnittene Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wobei lediglich die Baugruppe aus einem Fixierelement, einem Spannstück und einem Dichtungselement
wiedergeben ist; und
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8 eine
ungeschnittene Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wobei lediglich die Baugruppe aus einem Fixierelement, einem Spannstück und einem Dichtungselement
wiedergeben ist.
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In 2 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum
Montieren eines Heizeinsatzes R in der Öffnung O eines Behälters B
oder dgl. wiedergegeben, der ein nicht weiter dargestelltes, zu
erwärmendes
Fluid bzw. Medium aufnimmt. Im Weiteren werden für Bauteile dieses ersten Ausführungsbeispiels,
die funktional und/oder geometrisch mit den Bauteilen der bekannten
Vorrichtung 10' gemäß 1 übereinstimmen oder
zumindest mit diesen ähnlich
sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1, jedoch
ohne „'" gekennzeichnet.
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Der
Behälter
B ist in 2 nur durch einen Abschnitt
einer Wand W im Bereich der Öffnung
O angedeutet. Da die Wandstärke
des Behälters
B gering ist, wird die Öffnung
O in der Wand W des Behälters
B durch Umbörteln
ihres Randes in das Behälterinnere
I definiert und verstärkt.
Außerdem
wird hierdurch eine ausreichend große Dichtfläche geschaffen. Die Umbörtelung
erfolgt dabei so, dass der freie Rand der Öffnung O einen Winkel von 90° mit der übrigen Behälterwand
W einschließt.
Die Öffnung
O selbst hat die Form eines Langloches oder Ovals mit parallel zueinander
laufenden Seitenkanten.
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Der
Heizeinsatz, der einen beliebigen Aufbau sowie eine beliebige Form
aufweisen kann, ist in dem vorliegenden Fall durch einen U-förmigen Rohrheizkörper R gebildet,
von dem nur dessen beiden unbeheizten Anschlussenden R1, R2 in 2 dargestellt
sind. Die Anschlussenden R1, R2 des Rohrheizkörpers R, welche einen zumindest
annährenden kreisförmigen Querschnitt
besitzen, stehen aus dem Behälter
B in Richtung der Behälteraußenseite
A hervor und dienen zur Verbindung des Rohrheizkörpers R mit einer ebenfalls
nicht weiter dargestellten elektrischen Energiequelle.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 10 weist als
Hauptbauteile eine Flanschplatte 20, ein Dicht- bzw. Dichtungselement 30,
ein Spannstück 40 sowie eine
Fixiereinheit 60 auf. Diese einzelnen Bauteile werden nachstehend
in der genannten Reihenfolge näher
beschrieben.
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Die
Flanschplatte 20, die aus einem niedrig legierten und damit
billigen Stahl hergestellt sein kann, besitzt eine zur geometrischen
Form der Öffnung
O kongruente Form mit dem Unterschied, dass die überdeckte Fläche der
Flanschplatte 20 größer ist als
die der Öffnung
O des Behälters
B. Die Flanschplatte 20 ist an ihrem Rand in Richtung der
Innenseite I des Behälters
B umgebogen. Im montierten Zustand der Vorrichtung 10 übergreift
damit die Flanschplatte 20 die Öffnung O in der Behälterwand
W vollständig.
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Die
Flanschplatte 20 ist mit zwei symmetrisch zu der Symmetrieachse
S der Flanschplatte 20 angeordnete, einen kreisförmigen Querschnitt
besitzende Durchbrechungen 22 für den Durchtritt der Anschlussenden
R1, R2 des Rohrheizkörpers
R versehen. Die Abmessungen der Durchbrechungen 22 sind
so gewählt,
dass die Anschlussenden R1, R2 des Rohrheizkörpers R in diese ohne weiteres
eingeschoben werden können.
Darüber
hinaus sind die Ränder
der Durchbrechungen 22 in Richtung der Behälteraußenseite
A umgebördelt.
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Weiterhin
weist die Flanschplatte 20 eine weitere, ebenfalls einen
kreisförmigen
Querschnitt aufweisende Durchbrechung 24 auf, die konzentrisch zu
der Symmetrieachse S der Flanschplatte 20 verläuft. Diese
Durchbrechung 24 dient für den Durchtritt eines nachstehend
noch näher
erläuterten
Gewindebolzens 62 der Fixiereinheit 60.
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In
Richtung des Behälterinneren
I schließt sich
an die Flanschplatte 20 das Dichtungselement 30 an,
welches aus einem elastischen, vulkanisierbaren Material, vorzugsweise
einem ebensolchen Kunststoff, wie einem Elastomer, einem thermoplastischen
Elastomer und Silikon (bei Wasseraufbereitung) hergestellt ist.
Als weiteres Material für
das Dichtungselement kann auch ein elastischer schäumbarer
Kunststoff vorgesehen werden, der um das Spannstück 40 geschäumt wird.
Das Dichtungselement 30 besitzt eine Form und Außenabmessungen,
die denen der Öffnung
O der Behälterwand
W entsprechen, so dass bei der Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 diese
zusammen mit dem von ihr gehaltenen Rohrheizkörper R in die Öffnung O
des Behälters
B von der Behälteraußenseite A
aus eingeschoben werden kann.
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Das
Dichtungselement 30 besitzt, wie die Flanschplatte 20,
ebenfalls drei Durchbrechungen 32, 34 für die Anschlussenden
R1, R2 des Rohrheizkörpers
R sowie für
den Gewindebolzen 62 der Fixiereinheit 60. Die
Anordnung dieser drei Durchbrechungen 32, 34 und
ihre Form bzw. Abmessungen entsprechen den drei Durchbrechungen 22, 24 der Flanschplatte 20.
Anzumerken ist hierbei noch, dass die Symmetrieachse des Dichtungselements 30 mit der
der Flanschplatte 20 zusammenfällt und daher ebenfalls mit
dem Buchstaben „S" gekennzeichnet ist.
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In
Richtung des Behälterinneren
I schließt sich
an die Flanschplatte 20 und das Dichtungselement 30 weiterhin
das Spannstück 40 an,
welches aus einem niedrig legiertem und damit billigem Stahl hergestellt
ist. Das Spannstück 40 besitzt
eine Form und Außenabmessungen,
die denen der Öffnung
O der Behälterwand
W entsprechen, so dass bei der Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 das Spannstück 40 und
das Dichtungselement 30 zusammen mit dem von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gehaltenen
Rohrheizkörper
R in die Öffnung
O des Behälters
B eingeschoben werden können.
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Wie
die Flanschplatte 20 und das Dichtungselement 30 besitzt
das Spannstück 40 ebenfalls
drei Durchbrechungen 42, 44 für die Anschlussenden R1, R2
des Rohrheizkörpers
R sowie für
den Gewindebolzen 62 der Fixiereinheit 60. Die Anordnung
dieser drei Durchbrechungen 42, 44 entspricht
den drei Durchbrechungen 22, 24 bzw. 32, 34 der
Flanschplatte 20 bzw. des Dichtungselements 30.
Im Gegensatz zu diesem sind aber die Durchbrechungen 42, 44 im
Querschnitt oder in der Draufsicht C-förmig, wobei die Öffnung des
Buchstabens „C" nach außen weist.
Hierdurch wird Raum für
das Dichtungselement 30 geschaffen, so dass die fertige
erfindungsgemäße Vorrichtung
die gleichen Außenabmessungen
wie die bekannten Vorrichtungen aufweist. Anzumerken ist hierbei
noch, dass die Symmetrieachse des Spannstücks 40 mit der der
Flanschplatte 20 sowie der des Dichtungselements 30 zusammenfällt und
daher ebenfalls mit dem Buchstaben „S" gekennzeichnet ist.
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Wie
aus den 2 bis 4 hervorgeht,
ist der Rand 46 des Spannstücks 40 an seiner in
das Behälterinnere
I weisenden Seite in Richtung des Behälterinneren I umgebördelt, um
hierdurch die Steifigkeit des Spannstücks 40 zu erhöhen. Dabei
besitzt der Rand 46 die Form zweier in Richtung der Symmetrieachse
S aufeinander zulaufender Rampen, um die Formsteifigkeit des Spannstücks insbesondere
in Richtung zur Symmetrieachse S bzw. zur Flächenmitte des Spannstücks 40 zu
erhöhen.
Im Bereich der Durchbrechung 44 für den Gewindebolzen 62 der
Fixiereinheit 60 ist der Rand 46 des Spannstücks 40 an beiden
Längsseiten
jeweils mit einer u-förmigen
Ausklingung 48 zur besseren Festlegung des Gewindebolzens 62 bei
der Montage des selben an dem Spannstück 40 versehen.
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Zur
Befestigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 an
dem Behälter
B ist die Fixiereinheit 60 vorgesehen. Diese wird durch
den bereits erwähnten
die Durchbrechungen 22, 32, 42 der Flanschplatte 20,
des Dichtungselements 30 und des Spannstücks 40 durchsetzenden
Gewindebolzen 62 und eine von der Außenseite A des Behälters B
an diesen anzusetzende Kontermutter 64 gebildet. Dabei
kann die Kontermutter 64 mit einem selbst schneidenden Gewinde
versehen sein, so dass der Gewindebolzen 62 zunächst ohne
Gewinde ist. An Stelle einer gewindeschneidenden Mutter kann hier
auch eine Federmutter vorgesehen werden. Wie aus 3 hervorgeht,
ist die axiale Länge
des Gewindes des Gewindebolzens 62 so bemessen, dass es
sich von dessen freiem Ende an der Außenseite A des Behälters B
im unmontierten Zustand der Vorrichtung 10 bis in das Innere
des Dichtungselements 30 erstreckt. Als weitere Alternative
kann der Gewindebolzen 62 durch eine Normschraube ersetzt
werden, die in eine Durchgangsbohrung des Spannstücks 40 von
dessen Innenseite aus eingeschoben und um ihren Schraubenkopf festgelegt
wird.
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Der
Gewindebolzen 62 ist mit dem Spannstück 40 fest, d.h. insbesondere
drehfest und axial fest verbunden. Die Verbindung zwischen Spannstück 40 und
Gewindebolzen 62 kann, wie dies in 4 dargestellt
ist, durch Einsetzen des Gewindebolzens 62 in die mittige
Durchbrechung 42 des Spannstückes 40 erfolgen,
wobei anschließend
der Randbereich der Durchbrechung 42 plastisch verformt
wird, so dass der Gewindebolzen 62 festgelegt ist. Ebenso
besteht die Möglichkeit,
wie es in 5 gezeigt ist, dass das Spannstück 40 und
der Gewindebolzen 62 einstückig hergestellt werden, wobei,
je nach Materialwahl, dies durch Gießen oder Spritzgießen erfolgen
kann. Als Material kann beispielsweise ein glasfaserverstärkter Thermoplast
Verwendung finden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der Gewindebolzen 62 mit
dem Spannstück 40 stoffschlüssig, d.h.
beispielsweise durch Löten
fest verbunden wird.
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Wie
aus 2 hervorgeht, ist das Spannstück 40 und der mit
ihm fest verbundene Gewindebolzen 62 in dem Dichtungselement 30 einvulkanisiert.
Die Umfangskonturen des Spannstücks 40 sind daher
in den 2 und 3 gestrichelt dargestellt. Wie
aus den 2 und 3 weiterhin
hervorgeht, ist dabei das Spannstück 40 vollständig von
dem Dichtungselement 30 umschlossen und lediglich der Gewindebolzen 62 steht
an der zu der Behälteraußenseite
A weisenden Seite des Dichtungselements 62 aus diesem hervor.
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Durch
das Einvulkanisieren des Spannstücks 40 und
des Gewindebolzens 62 in das Dichtungselement 30 ist
das Spannstück 40 sowie
der Gewindebolzen 62 an ihren in das Behälterinnere
I weisenden Seiten bzw. Flächen
von dem Dichtungselement 30 vollständig umschlossen. Hierdurch
kann für
das Material des Spannstücks 40 und
des Gewindebolzens 62 ein Werkstoff ausgewählt werden,
der insbesondere keine Korrosionsbeständigkeit besitzen muss und
hierdurch preiswert ist. Darüber
hinaus kann das Spannstück 40,
der Gewindebolzen 62 und das Dichtungselement 30 vor
endgültiger
Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zu
einer selbstständigen,
vormontierten Baugruppe zusammengefasst werden.
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Heizeinsätze, wie
sie im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind,
werden häufig
mittels eines oder mehrerer Überwachungs-
und/oder Messelemente 70 überwacht und gesteuert. Die Überwachung
und/oder Steuerung erfolgt hierbei in Abhängigkeit der Temperatur des
zu erwärmenden
Fluids bzw. Mediums. Die Anbringung des oder der Überwachungs- und/oder Messelemente 70 an
dem Behälter
B erfolgt dabei meist über
die Vorrichtung 10 zum Montieren des Heizeinsatzes, da
dann keine gesonderte Öffnung
für das
oder die Elemente in dem Behälter
B vorgesehen werden muss. Bei der vorstehend erläuterten Erfindung bestehen
mehrere Möglichkeiten
ein solches Überwachungs-
und/oder Messelement 70 anzubringen, die nachstehend im
Zusammenhang mit den 6 bis 8 erläutert werden.
Um Wiederholungen zu vermeiden, wird bei diesen Ausführungsbeispielen
nur auf die Unterschiede zu dem im Zusammenhang mit den 2 bis 5 erläuterten,
ersten Ausführungsbeispiel
eingegangen. Ebenso werden für
funktional und/oder geometrisch gleich bzw. ähnliche Bauteile identische
Bezugszeichen verwendet.
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Das
in der 6 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in 2 gezeigten dadurch, dass an
Stelle des Gewindebolzens 62 der Fixiereinheit 60 eine
Schraube 66 vorgesehen ist. Weiterhin ist die Kontermutter 64 gegen
einen Innengewindeabschnitt 68 in der Durchgangsbohrung 44 des
Spannstücks 40 ausgetauscht.
An Stelle des Innengewindeabschnitts 68 kann eine Normmutter
fest an de Spannstück 40 angebracht
werden. Die Schraube 66 weist ein Sackloch 66a auf,
wobei die Öffnung
für das
Sackloch 66a bei montierter Vorrichtung 10 zur
Behälteraußenseite
A weist. Das geschlossene Ende 66b der Schraube 66 ist
in dem Dichtungselement 30 so angeordnet, dass es mit der Außenseite,
d.h. derjenigen Seite des Dichtungselements 30, die in
das Innere I des Behälters
B weist, fluchtet bzw. über
dieses geringfügig übersteht.
Hierdurch besteht die Möglichkeit,
dass die Schraube 66 in Wärmeleitungskontakt mit dem
zu erwärmenden Fluid
gelangt. Wirkt das Fluid korrosiv, muss in einem solchen Fall die
Schraube 66 aus einem korrosionsbeständigen Material hergestellt
werden. Im Inneren des Sackloches 66a ist ein Überwachungs-
und/oder Messelement 70 angeordnet. In diesem Fall handelt es
sich um eine NTC- und/oder PTC-Pille 70.
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Anzumerken
ist noch, dass bei diesem Ausführungsbeispiel
die Schraube 66 lediglich durch einen Gewindeeingriff mit
dem Spannstück 40 verbunden
ist. Daher wird die Schraube 66 auch nicht mit dem Spannstück 40 in
das Dichtungselement 30 beispielsweise einvulkanisiert,
sondern lediglich bei der Montage der Vorrichtung 10 in
die Behälteröffnung 0 in
die Durchgangsdurchbrechung des Spannstückes 40 eingeschraubt.
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Im
Gegensatz hierzu ist bei dem in 7 gezeigten
Ausführungsbeispiel
das Überwachungs- und/oder
Messelement 70 in Form der NTC-/PTC-Pille neben dem Gewindebolzen 62 asymmetrisch
angeordnet, wobei es die nicht weiter dargestellte Flanschplatte 20,
das Dichtungselement 30 und das Spannstück 40 durchsetzt.
Hierbei steht das Überwachungs-
und/oder Messelement 70 nicht aus dem Dichtungselement 30 in
das Innere I des Behälters
B hervor. Der Wandabschnitt zwischen dem Ende der für die Aufnahme
des Überwachungs-
und/oder Messelements 70 vorgesehenen Durchbrechung und
der Außenseite
des einvulkanisierten Spannstückes 40 ist
so dünn
gewählt,
dass trotz der Tatsache, dass das Material des Dichtungselementes 30 kein
guter Wärmeleiter
ist, ein Mess- und/oder Überwachungsvorgang
stattfinden kann.
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Schließlich ist
in der 8 an der gleichen Stelle wie das in 7 gezeigt
Mess- und Überwachungselement 70 ein
Gehäuse 72 vorgesehen,
welches sowohl die nicht weiter dargestellte Flanschplatte 20,
das Dichtungselement 30 als auch das Spannstück 40 durchsetzt
und in Richtung auf das Innere I des Behälters B über das Dichtungselement 30 hervorsteht.
Ist das zu erwärmende
Fluid korrosiv, wird das Gehäuse 72 aus
einem korrosionsbeständigen Material
gefertigt. Im Inneren des Gehäuses 72 kann dann
eine NTC- bzw. PTC-Messeinrichtung eingesetzt sein.
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Zum
Festlegen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel an
dem Behälter
B wird die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in
die Öffnung
O der Behälterwand
W eingesetzt, bis die Flanschplatte 20 an der Außenseite der
Behälterwand
W anliegt. Durch anschließendes Drehen
der Kontermutter 64 kann das Spannstück 40 in Richtung
der Flanschplatte 20 bewegt werden und somit das Dichtungselement 30 zwischen
sich festklemmen. Gleichzeitig wird die Flanschplatte 20 gegen
die Außenseite
der Behälterwand
W gespannt. Bei weiterem Drehen der Kontermutter 64 gegenüber dem
Gewindebolzen 62 wird durch das Spannstück 40 das Dichtungselement 30 in
Längsrichtung
des Gewindebolzens 62 weiter zusammengedrückt, wodurch
es nach Außen
in Umfangsrichtung ausweicht. Hierdurch wird das Dichtungselement 30 an
dem umgebörtelten
Rand der Behälterwand
W festgeklemmt. Gleichzeitig wird der Rohrheizkörper R nicht nur durch die
zwischen Dichtungselement 30 und dem Außenmantel des Rohrheizkörpers R
auftretenden Reibungskräfte
sondern ebenfalls durch die elastischen Kräfte in Folge des Verspannens
des Dichtungselementes 30 festgelegt. Die Vorgehensweise bei
den anderen Ausführungsbeispielen
ist ähnlich.