DE202004005579U1

DE202004005579U1 - Solarkollektor, Solarkollektoranordnung und Anschlussverschraubung hierfür

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Publication number: DE202004005579U1
Application number: DE202004005579U
Authority: DE
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2014-04-09

Abstract

Solarkollektor mit rohr- oder schlauchförmigen Leitungselementen, die endständige und zum Anschluss an strömungsaufwärts- oder -abwärts benachbart angeordnete Leitungselemente (2, 3a – 3f, 4, 5, 6, 7a – 7f) dienende Anschlussenden aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Anschlussende des Solarkollektors (1a, 1b, 1c) ein Anschlusselement (8a – 8l) mit einem Außengewinde (10a – 101) vorgesehen ist und dass das Außengewinde des Anschlusselements mit einer Überwurfmutter (9a, 9b, 9d, 9f, 9g, 9h, 9j, 91) zum Anschluss an benachbarten Leitungselementen zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Solarkollektor mit rohr- oder schlauchförmigen Leitungselementen, die endständige und zum Anschluss an strömungsaufwärts- oder -abwärts benachbart angeordnete Leitungselemente dienende Anschlussenden aufweisen.
Üblicherweise bestehen derartige Solarkollektoren aus einem Gehäuse mit einer darin angeordneten Kollektorplatte sowie mit der Kollektorplatte wärmeleitend verbundenen Kollektorleitungselementen, die wiederum zu Sammelleitungselementen führen, welche seitlich aus dem Gehäuse vorstehen, wobei durch die Kollektor- und die Sammelleitungselemente das zu erwärmende Medium zirkuliert. Üblicherweise werden mehrere solcher Solarkollektoren in Reihe geschaltet, um die Kollektorfläche zu vergrößern. Hierbei werden die Anschlussenden benachbarter Solarkollektoren in der Regel miteinander verschraubt, wobei ein Anschlussende mit einem Dichtflansch und mit einer Überwurfmutter versehen ist und das andere Anschlussende ein Außengewinde für die Überwurfmutter aufweist. Somit sind bekannte Solarkollektoren in der Regel auf einer Seite mit flanschförmigen Glattrohranschlussenden versehen und auf der gegenüberliegenden Seite mit Anschlussenden, die ein Außengewinde aufweisen. Hierdurch ergibt sich das Problem, wenn Vorlauf- und Rücklaufleitungen an die jeweils ersten bzw. letzten Solarkollektoren angeschlossen werden, dass je nach Seite des Solarkollektors eine andere Verbindungstechnik angewandt werden muss, so beispielsweise die Vorlaufleitung in irgendeiner Art und Weise den Dichtflansch des glattwandigen Anschlussendes und die Rücklaufleitung das Anschlussende mit Außengewinde festlegen können muss.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Solarkollektor zur Verfügung zu stellen, dessen Anschlusstechnik sowohl das Anschließen eines weiteren Solarkollektors als auch das Anschließen einer Vorlauf- oder Rücklaufleitung ohne größeren Montageaufwand oder Anpassungsarbeiten ermöglicht und dabei mit möglichst geringem Platzbedarf auskommt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an jedem Anschlussende des Solarkollektors ein Anschlusselement mit einem Außengewinde vorgesehen ist und dass das Außengewinde des Anschlusselementes mit einer Überwurfmutter zum Anschluss an benachbarten Leitungselementen zusammenwirkt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass grundsätzlich die gleiche Anschlusstechnik zum Anschließen benachbarter Leitungselemente an den erfindungsgemäßen Solarkollektor verwendet werden kann, also unabhängig davon, ob die Leitungselemente Teil eines weiteren Solarkollektors sind oder einer Vorlauf- oder Rücklaufleitung angehören.
Somit kann die Überwurfmutter als Teil einer Sprengringverschraubung zum Anschluss von gewellten Leitungselementen dienen, die üblicherweise als Vorlauf- und Rücklaufleitungen verwendet werden. Beispielhafte Sprengringverschraubungen finden sich in der europäischen Patentanmeldung EP-A-03 005 982.8 und weisen im Inneren einer Überwurfmutter einen Haltering auf, der in ein endständiges Wellental des gewellten Leitungselementes eingreift und so dieses Leitungselement festlegt.
Darüber hinaus kann aber die Überwurfmutter erfindungsgemäß auch zum Anschluss an das Anschlussende des Leitungselements eines benachbarten Solarkollektors dienen, wozu die Außengewinde der aneinander anzuschließenden Anschlusselemente der beiden benachbarten Leitungselemente erfindungsgemäß gegenläufig ausgebildet sind und die Überwurfmutter zwei zueinander benachbarte gegenläufige Innengewindeabschnitte aufweist. Beaufschlagt die Überwurfmutter beide Außengewinde der aneinander anzuschließenden Anschlussenden, so führt aufgrund der Gegenläufigkeit der beiden Gewinde das Anziehen einer Verschraubung automatisch dazu, dass auch die Verschraubung mit dem zweiten Anschlussende angezogen wird. Hierdurch lassen sich nicht nur die Platzverhältnisse im begrenzten Zwischenraum zwischen zwei Solarkollektoren optimal ausnutzen; sondern das Anziehen der gemeinsamen Überwurfmutter führt auch noch in vorteilhafterweise dazu, dass beide Anschlussenden symmetrisch aufeinander zu bewegt werden und sich so die Verschiebung der Anschlussenden beim Verschrauben nicht auf einen Solarkollektor allein, sondern gleichmäßig auf beide Solarkollektoren verteilt.
Was die Anschlusselemente betrifft, sind diese zweckmäßigerweise an den Anschlussenden der Leitungselemente aufgesteckt und festgelegt, was beispielsweise durch Löten erfolgen kann.
Werden an allen Anschlussenden eines Solarkollektors Außengewinde vorgesehen, so gibt es mehrere Möglichkeiten dafür sicherzustellen ist, dass immer zwei benachbarte Anschlussenden gegenläufige Außengewinde aufweisen, um durch eine gemeinsame Überwurfmutter verschraubt werden zu können. So können beispielsweise die den Zulauf zum Solarkollektor bildenden Anschlusselemente jeweils gleichläufige Außengewinde und die den Ablauf von einem Solarkollektor bildenden Anschlusselemente jeweils zueinander gleichläufige, aber zu den Außengewinden der Zulaufanschlusselemente gegenläufige Außengewinde aufweisen.
Ebenso ist es aber auch möglich, dass beispielsweise alle bezogen auf die Draufsicht auf einen Solarkollektor rechten Anschlussenden ein rechtsgängiges Gewinde und alle linken Anschlussenden ein linksgängiges Außengewinde aufweisen. Werden in diesem Fall zwei gleich aufgebaute Solarkollektoren nebeneinander angeordnet, so liegen sich ein rechtsgängiges Gewinde eines rechten Anschlussendes und ein linksgängiges Gewinde eines linken Anschlussendes gegenüber und sind durch eine gemeinsame Überwurfmutter verschraubbar.
Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf einen Solarkollektor, sondern auch auf eine Solarkollektoranordnung, die aus zumindest zwei zueinander benachbarten Solarkollektoren gemäß zumindest Anspruch 1 besteht, wobei erfindungsgemäß die Anschlusselemente zweier aneinander anzuschließender Leitungselemente benachbarter Solarkollektoren zueinander gegenläufige Außen gewinde aufweisen, wobei die beiden Anschlusselemente mittels einer gemeinsamen Überwurfmutter aneinander anschließbar sind und wobei die Überwurfmutter zwei benachbarte und zueinander gegenläufige Innengewindeabschnitte aufweist.
Auch kann bei einer solchen Solarkollektoranordnung vorgesehen sein, dass die auf einer Außenseite eines jeden Solarkollektors befindlichen Anschlusselemente jeweils gleichläufige Außengewinde aufweisen und die auf der anderen Außenseite eines jeden Solarkollektors befindlichen Anschlusselemente ebenfalls untereinander jeweils gleichläufige, jedoch bezogen auf die genannten Anschlusselemente der einen Seite gegenläufige Außengewinde aufweisen.
Darüber hinaus ist es auch möglich, dass alle Anschlusselemente eines Solarkollektors gleichläufige Außengewinde aufweisen, und dass die Außengewinde zweier benachbarter Solarkollektoren zueinander gegenläufige Außengewinde aufweisen, was dadurch erzielt wird, dass ein Solarkollektortyp mit nur rechtsgängigen Außengewinden und ein weiterer Solarkollektortyp mit jeweils nur linksgängigen Außengewinden vorgesehen wird.
Schließlich wird durch die vorliegende Erfindung auch eine Anschlussverschraubung für die Verbindung zweier aneinander anzuschließender Leitungselemente und insbesondere von Solarkollektoren nach Anspruch 1 vorgeschlagen; eine solche Anschlussverschraubung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussverschraubung für jedes Leitungselement ein Anschlusselement mit Außengewinde umfasst sowie eine die beiden Anschlusselemente aneinander festlegende Überwurfmutter, dass die Außengewinde der beiden Anschlusselemente zueinander gegenläufig sind, und dass die Überwurfmutter zwei zueinander benachbarte Innengewindeabschnitte aufweist, die zueinander gegenläufig sind. Eine solche Anschlussverschraubung lässt sich natürlich nicht nur bei Solarkollektoren verwenden, sondern allgemein dort, wo es auf eine Reduzierung der Variantenvielfalt möglicher Anschlussverbindungen bei gleichzeitig herabzusetzendem Montageplatzbedarf ankommt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; hierbei zeigen
1 eine übliche Solarkollektoranordnung, bestehend aus drei in Reihe geschalteten Solarkollektoren mit Vorlauf und Rücklaufleitungselementen;
2 ein Anschlusselement mit Linksgewinde und aufgeschraubter Überwurfmutter;
3 ein Anschlusselement mit Rechtsgewinde und aufgeschraubter Überwurfmutter; und
4 ein rechtsgängiges und ein linksgängiges Anschlusselement mit gemeinsamer aufgeschraubter Überwurfmutter in drei unterschiedlichen Montagephasen a), b) und c)
In 1 ist eine erfindungsgemäße Solarkollektoranordnung in schematischer Draufsicht gezeigt, bei der drei Solarkollektoren 1a, 1b, 1c in Reihe geschaltet sind. Das in den Solarkollektoren zu erwärmende Medium strömt über ein Vorlaufleitungselement 2, welches zum Längungs- bzw. Dehnungsausgleich ringgewellte Leitungsabschnitte aufweist, in ein linksseitig gegenüber dem Solarkollektor 1a vorstehendes Leitungselement 3a, verlässt den Solarkollektor 1a auf dessen rechter Seite über ein Leitungselement 3b, tritt wiederum in den nächsten Solarkollektor 1b über ein linksseitiges Leitungselement 3c ein, verlässt diesen über ein rechtseitig angeordnetes Leitungselement 3d und strömt über ein linksseitig am Solarkollektor 1c angeordnetes Leitungselement 3e in den Solarkollektor 1c und verlässt diesen schließlich rechtsseitig im Bereich eines Leitungselements 3f, von wo aus es in ein gewelltes Leitungselement 4 fließt. Der Weg zurück bis zu einem Rücklauf 5 erfolgt ebenfalls über ein gewelltes Leitungselement 6, ein rechtsseitiges Leitungselement 7a, den Solarkollektor 1c, dessen linksseitiges Leitungselement 7b, ein rechtsseitiges Leitungselement 7c des Solarkollektors 1b, dessen linksseitiges Leitungselement 7d, ein rechtsseitiges Leitungselement 7e des Solarkollektors 1a und dessen linksseitiges Leitungselement 7f, das an die gewellte Rücklaufleitung 5 angeschlossen ist.
Die Verbindung der einzelnen Leitungselemente erfolgt nach zwei Arten: Werden gewellte Leitungselemente 2, 4, 5 oder 6 an glattwandige (in der Regel aus Kupfer bestehende) Leitungselemente 3a bis 3f bzw. 7a bis 7f angeschlossen, so erfolgt dies über eine Sprengringverschraubung, die in den 2 und 3 im Detail dargestellt ist und wie folgt aufgebaut ist: Die glattwandigen Leitungselemente 3a, 3f, 7a, 7f sind mit endständigen Anschlusselementen 8a, 8f, 8g, 8l durch Löten verbunden, wobei die Anschlusselemente endständige Außengewinde aufweisen. Diese Anschlusselemente wirken mit einer Überwurfmutter 9a, 9f, 9g, 91 und einem innerhalb der Überwurfmutter angeordneten (in 1 nicht dargestellten) Haltering zusammen, der beim Anziehen der Schraubverbindung aus Überwurfmutter und Anschlusselement in ein endständiges Wellental der gewellten Leitungselemente 2, 4, 5, 6 eingreift und so eine formschlüssige Anschlussverbindung herstellt.
Die Verbindung der glattwandigen Leitungselemente 3b, 3c, 3d, 3e, 7b, 7c, 7d, 7e untereinander erfolgt im Prinzip ähnlich und ist im Detail in 4 a), b) und c) dargestellt: Die Leitungselemente tragen endständige Anschlusselemente 8b, 8c, 8d, 8e, 8h, 8i, 8j, 8k, wobei zwei benachbarte Anschlusselemente 8b, 8c bzw. 8d, 8e bzw. 8h, 8i bzw. 8j, 8k über eine gemeinsame Überwurfmutter 9b, 9d, 9h, 9j untereinander verbunden sind.
In 2 erkennt man ein beispielhaftes Anschlusselement 8a, das auf ein glattwandiges Leitungselement 3a aufgesteckt und an diesem durch Löten festgelegt ist. Das Anschlusselement 8a weist in seinem endständigen Bereich ein Außengewinde 10a auf, das als Linksgewinde ausgebildet ist. Mit diesem Außengewinde 10a wirkt die Überwurfmutter 9a zusammen, die ein Innengewinde 12a aufweist, das ebenfalls linksgängig ausgebildet ist. Die Überwurfmutter und das Anschlusselement legen über einen Haltering 11a die gewellte Vorlaufleitung 2 formschlüssig fest, indem der Haltering 11a in ein endständiges Wellental der Leitung 2 eingreift. Die in 3 dargestellte Verbindung des glattwandigen Leitungselements 3f und seinem endständig angeordneten Anschlusselement 8f mit dem gewellten Leitungsabschnitt 4 und der zugehörigen Überwurfmutter 9f mit Haltering 11f ist im Prinzip genauso aufgebaut, nur dass das Außengewinde 10f des Anschlusselementes 8f und Innengewinde 12f der Überwurfmutter 9f jeweils rechtsgängig ausgebildet sind.
In 4 ist schließlich gezeigt, wie die zuvor bereits beschriebenen Anschlusselemente 8b (das identisch wie das Anschlusselement 8f aufgebaut und mit einem Rechtsgewinde versehen ist) und 8c (das identisch wie Anschlusselement 8a aufgebaut ist und mit einem Linksgewinde versehen ist) mittels der gemeinsamen Überwurfmutter 9b (mit dem rechtsgängigen Innengewindeabschnitt 12b und dem linksgängigen Gewindeabschnitt 12c) soweit aufeinander zu bewegt werden, bis eine am Anschlusselement 8c endständig vorgesehene Dichtungsfeder 13c mit einer am Anschlusselement 8b vorgesehenen endständigen Dichtungsnut 13b zusammenwirkt und für eine metallische Abdichtung sorgt. Um diese metallische Abdichtung der beiden Anschlusselemente zu verdeutlichen, sind die Anschlusselemente in 4b) ohne gemeinsame Überwurfmutter dargestellt.
Aus den 2 bis 4 ist unschwer erkennbar, dass sich die erfindungsgemäße Anschlussverbindung nicht nur für den hier bevorzugten Anwendungsfall der Solarkollektoren verwenden lässt, sondern auch für andere Rohrleitungs- und Schlauchleitungsverschraubungen. Wesentlich ist jeweils, dass im Bereich einer gemeinsamen Überwurfmutter die Außengewinde der aneinander anzuschließenden Anschlusselemente gegenläufig ausgebildet sind, so dass die gemeinsame Überwurfmutter mit einem einzigen Anziehvorgang beide Schraubverbindungen herstellen kann.

Claims

Solarkollektor mit rohr- oder schlauchförmigen Leitungselementen, die endständige und zum Anschluss an strömungsaufwärts- oder -abwärts benachbart angeordnete Leitungselemente (2, 3a – 3f, 4, 5, 6, 7a – 7f) dienende Anschlussenden aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Anschlussende des Solarkollektors (1a, 1b, 1c) ein Anschlusselement (8a – 8l) mit einem Außengewinde (10a – 101) vorgesehen ist und dass das Außengewinde des Anschlusselements mit einer Überwurfmutter (9a, 9b, 9d, 9f, 9g, 9h, 9j, 91) zum Anschluss an benachbarten Leitungselementen zusammenwirkt.
Solarkollektor nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (9a, 9f, 9g, 91) als Teil einer Sprengringverschraubung zum Anschluss von gewellten Leitungselementen (2, 4, 5, 6) dient.
Solarkollektor nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (9b, 9d, 9h, 9j) zum Anschluss an das Anschlussende des Leitungselements (3b, 3c, 3d, 3e, 7b, 7c, 7d, 7e) eines benachbarten Solarkollektors (1a, 1b, 1c) dient, dass hierzu die Außengewinde (10b, 10c) der aneinander anzuschließenden Anschlusselemente der beiden benachbarten Leitungselemente gegenläufig aus gebildet sind und dass die Überwurfmutter zwei zueinander benachbarte gegenläufige Innengewindeabschnitte (12b, 12c) aufweist.
Solarkollektor nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusselemente (8a – 8l) an den Anschlussenden der Leitungselemente (3a – 3f, 7a – 7f) durch Löten festgelegt sind.
Solarkollektor nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zulauf zum Solarkollektor (1a, 1b, 1c) bildenden Anschlusselemente (8a, 8c) jeweils gleichläufige Außengewinde (10a, 10c) und dass die den Ablauf von einem Solarkollektor (1a, 1b, 1c) bildenden Anschlusselemente (8b, 8f) jeweils zueinander gleichläufige, aber zu den Außengewinden (10a, 10c) der Zulaufanschlusselemente (8a, 8c) gegenläufige Außengewinde (10b, 10f) aufweisen.
Solarkollektoranordnung bestehend aus mehreren zueinander benachbarten Solarkollektoren (1a, 1b, 1c) gemäß zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusselemente (8b, 8c, 8d, 8e, 8h, 8i, 8j, 8k) zweier aneinander anzuschließender Leitungselemente (3b, 3c, 3d, 3e, 7b, 7c, 7d, 7e) benachbarter Solarkollektoren (1a, 1b, 1c) zueinander gegenläufige Außengewinde (10b, 10c) aufweisen, dass die beiden Anschlusselemente mittels einer gemeinsamen Überwurfmutter (9b, 9d, 9h, 9j) aneinander anschließbar sind, und dass die Überwurfmutter zwei benachbarte und zueinander gegenläufige Innengewindeabschnitte (12b, 12c) aufweist.
Solarkollektoranordnung nach zumindest Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einer Außenseite eines jeden Solarkollektors (1a, 1b, 1c) befindlichen Anschlusselemente (8a, 8c, 8e, 8h, 8j, 8l) jeweils gleichläufige Außengewinde (10a, 10c) aufweisen und dass die auf der anderen Außenseite eines jeden Solarkollektors befindlichen Anschlusselemente (8b, 8d, 8f, 8g, 8i, 8k) ebenfalls untereinander jeweils gleichläufige, je doch bezogen auf die genannten Anschlusselemente (8a, 8c, 8e, 8h, 8j, 8l) der einen Seite gegenläufige Außengewinde (10b, 10f) aufweisen.
Solarkollektoranordnung nach zumindest Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle Anschlusselemente (8a, 8b, 8k, 8l) eines Solarkollektors (1a) gleichläufige Außengewinde (10a, 10b) aufweisen und dass zwei benachbarte Solarkollektoren (1a, 1b) zueinander gegenläufige Außengewinde (10c) aufweisen.
Anschlussverschraubung für die Verbindung zweier aneinander anzuschließender Leitungselemente (3b, 3c), insbesondere von Solarkollektoren (1b, 1c) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussverschraubung für jedes Leitungselement (3b, 3c) ein Anschlusselement (8b, 8c) mit Außengewinde (10b, 10c) umfasst sowie eine die beiden Anschlusselemente aneinander festlegende Überwurfmutter (9b), dass die Außengewinde der beiden Anschlusselemente zueinander gegenläufig sind, und dass die Überwurfmutter zwei zueinander benachbarte Innengewindeabschnitte (12b, 12c) aufweist, die zueinander gegenläufig sind.