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Der Warmwasseraufbereiter ist beispielsweise
ein Warmwasserspeicher (Boiler), Durchlauferhitzer oder Wasserkocher
(elektrisch beheizbare Kanne oder elektrisch beheizbarer Topf).
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Die DE-Auslegeschrift 1 112 792 zeigt
einen Flansch aus federelastisch komprimierbarem Material; welcher
zwei Durchgangsöffnungen
zum Hindurchführen
von je einem Abschnitt eines elektrischen Heizkörpers und eine Umfangsrille
aufweist, in welcher der Rand einer Wandöffnung eines Warmwasserbehälters einrastbar
ist. Der Flansch ist zwischen zwei Druckplatten in Heizkörperlängsrichtung einspannbar,
so dass sich der Flansch quer dazu ausdehnt, um den Heizkörper quer
zur Einspannrichtung an den Rand der Wandöffnung dicht anzulegen. Eine
der Druckplatten befindet sich auf der Flanschvorderseite und die
andere Druckplatte befindet sich auf der Flanschrückseite
und ist mit dem Heizkörper verbunden.
Die Einheit aus Heizkörper,
Flansch und Druckplatten kann nur von der Behälteraußenseite her in die Behälterwand
eingesetzt werden. Sowohl die Dichtheit des Flansches als auch die
Haltefunktion des Flansches sind von dessen Elastizität und der zeitlichen
Haltbarkeit dieser Elastizität
abhängig.
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Die
EP 0 153 572 A2 zeigt eine Vorrichtung zur
Heizkörperbefestigung
in einer Wandöffnung
eines Haushaltsgerätes,
z. B. einer Waschmaschine. Die Vorrichtung enthält eine Dichtung aus elastisch komprimierbarem
Material, welche Öffnungen
zur dichten Aufnahme eines elektrischen Heizkörpers und eine Umfangsnut aufweist,
in welche der Rand einer Behälteröffnung eingreifen
kann. Ein elastisches Element aus Metall ist auf der Geräteaußenseite
auf die herausragende Heizkörperabschnitte aufgesteckt
und greift in die Dichtung ein, um die Umfangsnut auf dem Rand der
Behälteröffnung zu
halten. Die Vorrichtung ist teuer in der Herstellung. Ihre Haltefunktion
für den
Heizkörper
und ihre Dichtheit in der Behälteröffnung sind
von der Elastizität
und der zeitlichen Haltbarkeit dieser Elastizität der Dichtung und damit des
Kraftschlusses zwischen Dichtung und Heizkörper abhängig.
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Die DE-Auslegeschrift 1 141 738 zeigt
einen auf ein Heizkörperrohr
aufgepressten Metallflansch, welcher einen Rohrstutzen aufweist,
der durch eine Wandöffnung
eines Gerätes
ragt und auf der Wandaußenseite
umbörtelbar
ist zur Befestigung des Flansches an der Behälterwand. Zur Bildung des Metallflansches
und dessen Befestigung auf dem Heizkörper und an der Behälterwand
sind teure Spezialwerkzeuge erforderlich.
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Durch die Erfindung soll die Aufgabe
gelöst werden,
die Montage der Vorrichtung zu vereinfachen, welche den Heizkörper fest
in der Wandöffnung eines
Flüssigkeitsbehälters hält.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Die Erfindung ermöglicht auf einfache Weise eine
Vormontage des Flansches auf den Endabschnitten des Heizkörpers durch
eine stabile Rastverbindung und anschließend auf einfache Weise ein
Einsetzen der aus Heizkörper
und Flansch bestehenden Einheit in eine Wandöffnung eines Haushaltsgerätes. Nach
dem Einsetzen kann die Flansch-Heizköper-Einheit
auf einfache Weise an der Wand des Haushaltsgerätes befestigt werden, beispielsweise
durch einen Sicherungsring, welcher auf den Endabschnitt des Heizkörpers aufgesteckt
wird, oder durch Krallen, welche durch die Behälterwand gebildet sind und
vom Rand der Wandöffnung
bis zum Heizkörper
vorragen und diesen an mehreren Heizkörperumfangsstellen greifen.
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Es wird vorzugsweise auch eine zuverlässige Abdichtung
in der Behälterwand
erreicht, durch welche sich der Heizkörper erstreckt. Die Erfindung ermöglicht vorzugsweise
eine Montage des Heizkörpers
von der Innenseite eines Behälters
her.
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Wenn die Rastfläche des Flansches weiter hinten
angeordnet ist als die Anschlagfläche des Flansches und die beiden
Flächen
gegeneinander zeigen, dann genügt
ein einziger Vorsprung am Heizkörper,
um den Heizkörper
zwischen diesen beiden Flächen
in Heizkörperlängsrichtung
zu positionieren.
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Die Rastfläche des Flansches ist vorzugsweise
an einem Flanschabschnitt gebildet, welcher sich von einem Basisteil
des Flansches nach hinten erstreckt. Dadurch wird mit kleiner Materialmenge des
Flansches eine stabile Halterung des Heizkörpers erzielt.
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Wenn der hintere Flanschabschnitt
ein federelastisch biegsamer Klinkenabschnitt des Flansches ist,
kann seine Klinkenfläche
quer zur Richtung der Durchgangsöffnung
verhältnismäßig lang
sein, sich vorzugsweise im Wesentlichen radial erstrecken, wodurch
die Haltekraft an der Rastfläche
des Flansches erhöht
wird, vorzugsweise soweit, dass der Heizkörper entgegen der Rastfläche nicht
mehr nach hinten aus der Durchgangsöffnung herausgezogen werden
kann. Zum Herausziehen ist es dann erforderlich, dass die Rastfläche des
Flansches manuell oder mittels eines Werkzeuges von der Rastfläche des
Heizkörpers
ausgerastet wird.
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Vorzugsweise sind der Flansch oder
der Heizkörper
mit einer schrägen
Auflauffläche
versehen, welche das Zusammenstecken des Heizkörpers mit dem Flansch erleichtern,
um die Rastflächen
in Eingriff miteinander zu bringen.
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Die Durchgangsöffnung des Flansches erstreckt
sich vorzugsweise durch einen Rohrstutzenteil, welcher von einer
nach vorne zeigenden Wandauflagefläche des Flansches nach vorne
herausragt. Die Wandauflagefläche
gibt eine stabile Positionierung des Flansches an der Wand des Haushaltsgerätes und
zusammen mit dem Rohrstutzenteil ergibt sich ein langer Hebelarm
zur Stabilisierung des Heizkörpers
an der Wand des Haushaltsgerätes.
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Die Anschlagfläche und die Rastfläche des Heizkörpers sind
vorzugsweise nicht durch Vertiefungen in der Heizkörperoberfläche gebildet,
sondern durch einen vom Heizkörper
wegragenden Vorsprung, beispielsweise durch einen am Heizkörper befestigten
Ring, da dies preiswerter ist als eine Spezialanfertigung eines
Heizkörpers.
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Die Erfindung ermöglicht die Verwendung eines
handelsüblichen
Dichtungsringes zum Abdichten des Heizkörpers sowohl gegenüber dem
Flansch als auch gegenüber
der Gerätewand,
in welcher die Wandöffnung
gebildet ist, durch welche sich der Heizkörper erstreckt.
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Die Verwendung eines nicht-komprimierbaren
Materials für
den Flansch gibt dem Heizkörper eine
stabile Positionierung. Vorzugsweise besteht der Flansch aus Kunststoff.
Dadurch ist elektrisch isolierend und er kann preiswert in beliebigen
Formen hergestellt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden mit
Bezug auf die hier beigefügten
Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele
beschrieben, ohne darauf beschränkt
zu sein. In den Zeichnungen zeigen
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1 schematisch
einen Axialschnitt durch einen Flansch nach der Erfindung vor dessen
Verbindung mit einem elektrischen Heizkörper und mit einem Temperaturreaktionskörper,
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2 schematisch
einen Axialschnitt des Flansches von 1 verbunden
mit einem elektrischen Heizkörper
und mit dem Temperaturreaktionskörper,
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3 schematisch
eine Draufsicht auf den Flansch in einer Schnittebene III-III von 2 durch den Heizkörper und
den Temperaturreaktionskörper,
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4 die
Anordnung von 2 in einem Warmwasserbehälter eines
Warmwasserbereiters, welcher im Vertikalschnitt gezeigt ist,
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5 einen
Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Flansches
gemäß der Erfindung
in Kombination mit einem elektrischen Heizkörper eines Warmwasserbereiters.
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1 zeigt
einen vertikalen Axialschnitt eines Flansches 2 nach der
Erfindung und mit Abstand darüber
je parallel zueinander angeordnet zwei Endabschnitte 4–1 und 4–2 eines
elektrischen Heizkörpers 4 und
einen unteren Endabschnitt eines Temperaturreaktionskörpers 6/8,
welcher aus einem Schutzrohr 6 und einem darin angeordneten
Temperaturreaktionselement 8 besteht. Der Heizkörper 4 kann
oberhalb seiner Endabschnitt 4–1 und 4–2 U-förmig sein
oder eine oder mehrere Windungen aufweisen, wie dies beispielsweise
bei Tauchsiedern der Fall ist, oder eine andere Form haben.
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Der Flansch 2 besteht einteilig
aus einer vorzugsweise plattenförmigen
Basis 12, je einem Rohrstutzenteil 14, 16, 18 für jeden
Heizkörper-Endabschnitt 4–1 und 4–2 und
für das
Schutzrohr 6, und einem oder mehreren, beispielsweise zwei
Klinkenabschnitten 20, 22 bzw. 24, 26 symmetrisch
zur Mittelachse 28 bzw. 30 je einer Durchgangsöftnung 34 bzw. 36 für die Heizkörper-Endaschnitte 4–1 und 4–2. Diese
Durchgangsöffnungen 34 und 36 und
eine dazu parallele Durchgangsöffnung 42 für das Schutzrohr 6 erstrecken
sich jeweils vollständig
von einer Rückseite 38 bis
zu einer Vorderseite 40 des Flansches 2 durch
den Rohrstutzenteil 14 bzw. 16 bzw. 18 und
bilden einen Kanal zum Positionieren und Halten der Heizkörper-Endabschnitte 4–1 und 4–2 und
des Schutzrohres 6.
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Die Basis 12 hat eine nach
vorne zeigende flache Wandauflagefläche 44 zur Auflage
auf einer Wand eines Haushaltsgerätes, insbesondere eines Warmwasserbehälters. Die
Rohrstutzenteile 14, 16 und 18 ragen
jeweils von der Wandauflagefläche 44 nach
vorne heraus.
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Der Rohrstutzenteil 18 für das Schutzrohr 6 befindet
sich im Abstandsbereich zwischen den beiden anderen Rohrstutzen 14 und 16 und
hat eine Mittellinie 48 parallel zu den Mittellinien 28 und 30 der anderen
Durchgangsöffnungen 34 und 36.
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Der Querschnitt der Durchgangsöffnungen 34, 36 und 46 ist
den Querschnitten der Heizkörper-Endabschnitte 4–1 und 4–2 bzw.
dem Querschnitt des Schutzrohres 6 angepasst, um diese
vorzugsweise eng und wackelfrei zu umgreifen.
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Der Flansch 2 hat auf seiner
Rückseite 38 je eine
die Durchgangsöffnungen 34 und 36 für den Heizkörper 4 begrenzende
und ringförmig
umgebende, nach hinten zeigende Anschlagfläche 50 als Anschlag
für eine
nach vorne zeigende Anschlagfläche 52 am
hinteren (oberen) Ende der Heizköper-Endabschnitte 4–1 und 4–2 zur
Begrenzung der Einstecktiefe des Heizkörpers 4 durch die
Durchgangsöffnungen 34 bzw. 36 hindurch.
Die Anschlagflächen 50 und 52 erstrecken
sich quer zu den Mittelachsen 28 und 30, vorzugsweise
rechtwinklig dazu und vorzugsweise in einer Ebene, in welcher sich
eine Flanschrückseitenfläche 56 der
plattenartigen Basis 12 erstreckt.
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Die Klinkenabschnitte 20, 22, 24, 26 sind
an ihren von der Basis 12 entfernten freien Enden je mit einer
nach vorne zeigenden Flansch-Rastfläche 60 zum Einrasten
an einer nach hinten zeigenden Rastfläche 62 des elektrischen
Heizkörpers 4 versehen.
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Die Flansch-Rastfläche 60 liegt
jeweils der Flansch-Anschlagfläche 50 axial
gegenüber.
Die Heizkörper-Anschlagfläche 52 befindet
sich auf einer von der Heizkörper-Rastfläche 62 abgewandten
Seite eines Heizkörpervorsprunges 64.
Der Heizkörper-Vorsprung 64 ist
vorzugsweise ein auf die Heizkörper-Endabschnitte 4–1 bzw. 4–2 aufgesteckter und
daran befestigter Ring. Die Befestigung kann durch Aufschrumpfen
oder Anschweißen
oder Anlöten
oder durch Klebstoff oder durch andere Mittel erfolgen.
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Der axiale Abstand x1 zwischen der Flansch-Rastfläche 60 und
der axial gegenüberliegenden
Flansch-Anschlagfläche 50 ist
ungefähr gleich
groß,
oder nur wenig größer, als
der axiale Abstand x2 der Heizkörper-Rastfläche 62 von
der Heizkörper-Anschlagfläche 52,
so dass die Rastflächen 60 und 62 ineinander
einrasten können
beim Hindurchstecken der Heizkörper-Endabschnitte 4–1 und 4–2 durch
die Durchgangsöffnungen 34 bzw. 36,
so dass der Heizkörpervorsprung 64 zwischen
der Flansch-Anschlagfläche 50 und
der Flansch-Rastfläche 60 keinen
oder nur einen sehr geringen axialen Spielraum hat. Dadurch wird
der Heizkörper 4 im
Wesentlichen wackelfrei von dem Flansch 2 gehalten.
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Pfeile 66 von 1 zeigen die Richtung an, in
welcher der Heizkörper 4 und
das Schutzrohr 6 in die Durchgangsöffnungen 34, 36, 46 des
Flansches 2 einsteckbar sind, um in die in 2 gezeigte Einraststellung zu gelangen.
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Die Rastflächen 60 und 62 erstrecken
sich gemäß den 1 und 2 radial, rechtwinklig zu den Mittelachsen 28 und 30.
Dadurch ist der Heizkörper 4 in
der Einraststellung von 2 mit
dem Flansch 2 verriegelt. Der Heizkörper 4 kann vom Flansch 2 nur dadurch
wieder getrennt werden, dass die Klinkenabschnitte 20, 22 bzw. 24, 26 manuell
oder mittels eines Werkzeuges relativ zueinander soweit aufgespreizt werden,
dass die Flansch-Rastflächen 60 die
Heizkörper-Rastflächen 62 freigeben.
Ohne ein solches Spreizen ist der radiale Abstand der Flansch-Rastflächen 60 von
der betreffenden Mittelachse 28 bzw. 30 kleiner
als der Abstand der Außenkanten
der Heizkörper-Rastflächen 62 von
der betreffenden Mittelachse 28 bzw. 30. Der Außendurchmesser
des Vorsprunges 64 ist größer als der Durchmesser der Durchgangsöffnungen 34 und 36,
jedoch maximal so groß wie
oder kleiner als der diametrale Abstand der Klinkenabschnitte 20 und 22 voneinander
an dem zwischen der Flansch-Anschlagfläche 50 und der Flansch-Rastfläche 60 gelegenen
Klinkenteil 68.
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Gemäß einer nicht gezeigten Ausführungsform
könnten
die Klinkenflächen 60 und 62 auch schräg zu den
Mittelachsen 28 bzw. 30 angeordnet sein, beispielsweise
auch derart, dass die Rastflächen 60 und 62 ab
einer vorbestimmten Zugkraft zwischen dem Heizkörper 4 und dem Flansch 2 automatisch
ausrasten können.
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Die nach hinten zeigende Stirnseite
der Klinkenabschnitte 20, 22, 24, 26 weist
eine schräg
nach innen-vorwärts
zur Mittellinie 28, 30 hin abgeschrägte Auflauffläche 67 auf,
auf welche der Heizkörper-Vorsprung 64 auflaufen
und die Klinkenabschnitte 20, 22 bzw. 24, 26 an
jeder Durchgangsöffnung 24 und 36 auf
einen größeren Abstand
voneinander wegdrücken
kann beim Einsetzen des Heizkörpers 4 in
die Durchgangsöffnungen 34 und 36,
so dass der Heizkörper-Vorsprung 64 hierbei
zwischen die Rastfläche 66 und
die Anschlagfläche 50 des
Flansches 2 gelangen kann. Der Heizkörper-Vorsprung 64 kann an
seinem vorderen Umfangsrand ebenfalls eine schräge Auflauffläche haben.
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Das Temperaturreaktionselement 8 im Schutzrohr 6 kann
ein Sensor, eine Sicherung oder ein Schalter sein, welcher) auf
Temperaturänderungen
reagiert, wie dies bei Haushaltsgeräten, insbesondere bei Warmwasserbereitern
bekannt ist, z. B. bei Warmwasserspeichern (Boilern), Durchlauferhitzern
oder Wasserkochern.
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Der Flansch 2 besteht aus
einem nicht komprimierbarem, an den Klinkenabschnitten 20, 22, 24, 26 federelastisch
biegsamem, Material. Das Material kann Metall sein und ist vorzugsweise
Kunststoff.
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Auf die auf der Vorderseite 40 aus
dem Flansch 2 herausragenden Heizkörper-Endabschnitte 4–1 und 4–2 sowie
den Schutzrohr-Endabschnitt 6–2 des Schutzrohres 6 ist
ein Dichtungsring 70, z. B. ein O-Ring aufgesteckt, welcher
an diesen Endabschnitten und an den vorderen Stirnseiten der Rohrstutzenteile 14, 16, 18 wasserdicht
anliegt.
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4 zeigt
die Flansch-Heizkörper-Kombination
der 1 bis 3 in einem Warmwasserbehälter 72 eines
Warmwasserspeichers 74, welcher ein Kaltwasserzulaufrohr 76 und
ein Warmwasserablaufrohr 78 hat. Die Flansch-Heizkörper-Einheit 2, 4 wurde
in den Warmwasserbehälter 72 eingesetzt,
bevor dieser geschlossen wurde. Er besteht aus einem Unterteil 80 und
einem Oberteil 82. Die Rohrstutzenteile 14, 16 und 18 sind
von der Behälterinnenseite
her in Wandöffnungen 84, 86 bzw. 88 einer
Bodenwand 90 des Behälterunterteils 80 eingesetzt.
Die Dichtungen 70 liegen an der Öffnungswand der Wandöffnungen 84, 86, 88 wasserdicht
an.
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5 zeigt
eine alternative Ausführungsform
nach der Erfindung. Ein Unterschied besteht darin, dass die Flansch-Anschlagflächen 150 des
Flansches 102 nicht mehr an der Basis 112, sondern durch
nach hinten zeigende Stirnflächen
am freien Ende der Klinkenabschnitte 20 bzw. 22 bzw. 24 bzw. 26 gebildet
sind. Die Heizkörper-Anschlagflächen 152 liegen
den Flansch-Anschlagflächen 150 axial gegenüber und
sind an einem ringförmigen
Heizkörpervorsprung 164–1 gebildet.
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Die Heizkörper-Rastflächen 162 sind an einem
weiteren ringförmigen
Heizkörpervorsprung 164–2 gebildet
und zeigen nach hinten, so dass sie im eingerasteten Zustand den
nach vorne zeigenden Flansch-Rastflächen 60 axial gegenüber liegen.
Die Heizkörper-Vorsprünge 164–1 und 164–2 können voneinander
getrennte Elemente sein oder vorzugsweise entsprechend 5 an einer ringförmigen Buchse 164 gebildet
sein, welche auf den Heizkörper-Endabschnitt 4–1 bzw. 4–2 aufgesetzt
und daran befestigt ist.
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Der vordere Umfangsrand des vorderen Heizkörper-Vorsprungs 164–2 kann
als schräge
Auflauffläche 164–3 zum
Auflaufen und zum Spreizen der Klinkenabschnitte 20, 22 bzw. 24, 26 ausgebildet sein.
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Bei allen Ausführungsformen der Erfindung ist
es vorteilhaft, wenn der Heizkörper-Vorsprung 64 der 1 bis 4 bzw. die Heizkörpervorsprünge 164–1 und 164–2 von 5 an dem Flansch 2 bzw. 102 gegen
eine Verdrehung je um die Mittelachse 28 bzw. 30 gesichert
sind, beispielsweise durch eine mehreckige Form oder Umfangs-Einschnitte,
an welchen die Klinkenabschnitte 20, 22, 24, 26 angreifen
können.