DE20314766U1

DE20314766U1 - Haltevorrichtung für wendelförmige Leitungselemente

Info

Publication number: DE20314766U1
Application number: DE20314766U
Authority: DE
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2013-09-23

Abstract

Haltevorrichtung für wendelförmige Leitungselemente (1, 11) in im Wesentlichen zylindrischen Gehäusen wie insbesondere Schichtenwärmespeichern, Brennwert-Wärmeübertragern und dergleichen, wobei die wendelförmige Leitung aus einem Wellschlauch besteht und die Wendelachse parallel zu oder identisch mit der Gehäuseachse verläuft und wobei die Haltevorrichtung (2) zumindest ein im Wesentlichen parallel zur Wendel angeordnetes Stützelement (3, 4, 13) umfasst, an welchem die wendelförmige Leitung über Befestigungsmittel (7, 17) formschlüssig festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (3, 4) aus einem sich in Axialrichtung der Wendel erstreckenden länglichen Stabmaterial besteht, das die Befestigungsmittel (7, 17) separat vom Stützelement ausgebildet und in diesem in Längsrichtung der Stützelements verstellbar festlegbar sind, und dass die Befestigungsmittel zur Anpassung an verschiedene Größen der wendelförmigen Leitungen (1, 11) nachgiebig ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für wendelförmige Leitungselemente in im Wesentlichen zylindrischen Gehäusen wie insbesondere Schichtenwärmespeichern, Brennwert-Wärmeübertragern und dergleichen, wobei die wendelförmige Leitung aus einem Wellschlauch besteht und die Wendelachse parallel zu oder identisch mit der Gehäuseachse verläuft und wobei die Haltevorrichtung zumindest ein im Wesentlichen parallel zur Wendel verlaufendes Stützelement umfasst, an welchem die wendelförmige Leitung über Befestigungsmittel formschlüssig festlegbar ist.
Während bis noch vor kürzerer Zeit in Wärmetauschern, Wärmespeichern etc. wendelförmige Leitungen verlegt wurden, die aus einem glatten oder gerippten Rohrmaterial bestanden, wird in jüngerer Zeit immer mehr dazu übergegangen, diese wendelförmigen Leitungen aus einem Wellschlauch herzustellen, der aufgrund seiner gegenüber einem Glattrohr vergrößerten Oberfläche eine bessere Wärmeübertragung ermöglicht. Da der Wellschlauch aber aufgrund seiner Flexibilität nicht in der gewünschten Wendelform verharrt, sondern dazu neigt, sich in Radialrichtung aufzuweiten, ist es nötig, den Wellschlauch in der gewünschten Wendelform zu fixieren und zu stabilisieren.
Bei einer bekannten Ausführungsform wird zur Fixierung des wendelförmig verlegten Wellschlauchs ein Lochblechzylinder verwendet, auf den der Wellschlauch aufgewickelt und dort über Drähte etc. befestigt ist. Diese Fixierungsart ist nicht nur aufgrund des hohen Materialaufwandes vergleichsweise teuer, sondern bedeutet auch wegen des vergleichsweise großen Gewichts des Lochblechzylinders eine schlechte Handhabung bei der Montage der so fixierten wendelförmigen Leitung. Eine andere Ausführungsform besteht aus kammartigen Stützelementen, die parallel zur Wendel- und Gehäuseachse verlaufen und mit an den Außenquerschnitt der wendelförmigen Leitung angepassten Aussparungen versehen sind, in welche die wendelförmige Leitung eingerastet wird. Der Nachteil an diesen kammartigen Stützelementen besteht jedoch darin, dass die Aussparungen jeweils an dem Querschnitt der wendelförmigen Leitung und den Abstand der einzelnen Wendeln angepasst werden müssen, was in der Regel durch mechanisches Bearbeiten (durch Fräsen, Sägen etc.) der Stützelemente erfolgt, da eine Serienherstellung in Form von Spritzgießen aufgrund der Variantenvielfalt unwirtschaftlich ist und deshalb nicht in Frage kommt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die sich mit einfachen Mitteln an verschiedene Größen und Ausführungsformen der wendelförmigen Leitung anpassen lässt und so universell in verschiedensten Varianten einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Stützelement aus einem sich in Axialrichtung des Gehäuses und/oder der Wendel erstreckenden länglichen Stabmaterial besteht, dass die Befestigungsmittel separat vom Stützelement ausgebildet und an diesem in Längsrichtung des Stützelementes verstellbar festlegbar sind und dass die Befestigungsmittel zur Anpassung an verschiedene Größen der wendelförmigen Leitung nachgiebig ausgebildet sind.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Verstellbarkeit in Längsrichtung für eine Anpassung an verschiedene Wendelsteigungen bzw. Abstände der benachbarten Wendelgänge möglich ist, in den die Befestigungsmittel einfach auf die passende Längenposition verstellt bzw. verschoben werden. Darüber hinaus lässt sich in ein- fachen Weise eine Größenanpassung, also eine Anpassung an den jeweiligen Querschnitt der wendelförmigen Leitung im vom jeweiligen Befestigungsmittel beaufschlagten Bereich durch die Nachgiebigkeit der Befestigungsmittel erzielen, indem das jeweilige Befestigungsmittel einfach auf den passenden Durchmesser bzw. Querschnitt aufgeweitet wird.
Hierdurch kann man mit einfachsten und handelsüblichen Bauteilen eine nahezu beliebig große Variantenvielfalt herstellen, so dass weder für das Stützelement noch für die Befestigungsmittel irgendwelche Sonderanfertigungen notwendig sind. Es können also mit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung wendelförmige Lei tungen mit beliebigen Durchmessern festgelegt werden, und auch der Abstand der einzelnen Wendelgänge ist frei wählbar und sogar über die Länge des Stützelements unterschiedlich ausführbar. Und schließlich lässt sich durch die verstellbare und nachgiebige Befestigung der wendelförmigen Leitung an den Stützelementen eine größere Funktionssicherheit erreichen aufgrund von großzügigeren Toleranzen, einer nun möglich gewordenen Vorspannung und eines geringeren Risikos, dass die wendelförmige Leitung Bewegungsgeräusche verursacht.
Im einfachsten Fall besteht ein Befestigungsmittel aus jeweils einem auf einen wendelförmigen Abschnitt der wendelförmigen Leitung aufgesteckten Elastomerring, der die wendelförmige Leitung einerseits und das Stützelement andererseits umgreift. Hierbei kann als Elastomerring ein einfacher und handelsüblicher O-Ring verwendet werden, der in beliebigen Varianten verfügbar und zu geringsten Kosten erhältlich ist.
Der Elastomerring wird so um die wendelförmige Leitung und das Stützelement geschlungen, dass er zumindest zwei benachbarte Bereiche der wendelförmigen Leitung jeweils U-förmig umgreift und dass er auch zwei axial benachbarte Bereiche des Stützelementes jeweils U-förmig umgreift. Weiter verlaufen die beiden U-förmigen, die wendelförmige Leitung umgreifenden Bereiche des Elastomerrings parallel zueinander und auch die beiden U-förmigen, das Stützelement umgreifenden Bereiche des Elastomerrings parallel zueinander.
Der Elastomerring ist nicht nur in einfacher Weise entlang des Stützelements verstellbar und hierbei stufenlos verschiebbar, sondern er ist auch so in sich nachgiebig und elastisch, dass er problemlos verschiedenste Leitungsquerschnitte umgreifen und festlegen kann.
Eine alternative Ausführungsform für die erfindungsgemäße Haltevorrichtung besteht darin, dass die Festlegung der wendelförmigen Leitung am jeweiligen Befestigungsmittel über eine Rastverbindung erfolgt, indem das Befestigungsmittel einen zur zumindest mittelbaren Verbindung mit dem Stützelement dienenden Sockel und zwei von diesem ausgehende, ein Maul zur Aufnahme der wendelförmigen Leitung bildende Schenkel aufweist und hierbei der gegenseitige Abstand der freien Enden der beiden Schenkel kleiner ist als der Außendurchmesser der wendelförmigen Leitung, so dass sich die freien Enden rastend um die in das Maul eingesetzte wendelförmige Leitung legen. Zwar bietet eine solche Schelle, deren Nachgiebigkeit durch die federnden Schenkel erreicht wird, eine Größenanpassung in geringerem Maße verglichen mit einem Elastomerring; auf der anderen Seite ist aber die Montage bei der Schelle aufgrund der Rastverbindung einfacher als beim Elastomerring, bei dem das Stützelement durch die einzelnen Elastomerringe hindurch gefädelt werden muss.
Bezüglich der Position des Stützelements gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder man ordnet das Stützelement auf der radialen Außenseite der Leitungswendel an oder auf der radialen Innenseite. Außerdem ist aufgrund der Flexibilität der wendelförmigen Leitung davon auszugehen, dass ein Stützelement die Leitungswendel nicht ausreichend stabilisiert, sondern dass zwei oder insbesondere drei Stützelemente vorgesehen sein sollten.
Was die wendelförmige Leitung betrifft, so kann diese aus einem Ringwellschlauch oder auch aus einem schraubengangförmig gewellten Schlauch bestehen und – im Hinblick auf die eingangs genannten Einsatzgebiete bei Wärmetauschern und Wärmespeichern – sollte die wendelförmige Leitung ein Metallwellschlauch sein.
Um die wendelförmige Leitung in die richtige Wendelform zu bringen, empfiehlt es sich, diese vor dem Einbau entweder durch Rekristallisationsglühen zu behandeln oder beim Umformen in die Wendelform mit einem kleineren Wendeldurchmesser verglichen mit dem angestrebten Enddurchmesser zu wickeln, so dass sich die Leitung nach dem Umformen aufgrund ihrer Flexibilität selbsttätig auf den Enddurchmesser aufweitet.
Um die in sich stabile Einheit aus wendelförmiger Leitung, Befestigungsmitteln und Stützelementen im Gehäuse festzulegen, können die Stützelemente mit Befestigungslaschen, Ösen oder ähnlichen Befestigungselementen versehen sein oder mit solchen zusammen wirken, die am Gehäuse vorgesehen sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen; hierbei zeigen
1 eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung für eine wendelförmige Leitung auszugsweise in schematischer Seitenansicht;
1a die Haltevorrichtung aus 1 auszugsweise in Draufsicht; und 2 eine alternative Bauform einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung auszugsweise in perspektivischer Seitenansicht.
In 1 ist ein Abschnitt einer wendelförmigen Leitung 1 dargestellt, die über eine Haltevorrichtung 2 in ihrer Wendelform gehalten und in sich stabilisiert wird. Die Haltevorrichtung 2 besteht aus zwei Stützelementen 3, 4, welche aus einem Stabmaterial aufgebaut sind und sich parallel zur Wendelachse auf der radialen Außenseite der Wendel 1 erstrecken. An den in 1 oben befindlichen Enden der Stützelemente 3, 4 sind Befestigungslaschen 5, 6 angeformt, über die die Stützelement am Gehäuse des zugehörigen und in der Zeichnung nicht dargestellten Wärmespeichers festgelegt werden können.
Die Haltevorrichtung 2 besteht darüber hinaus aus einer Vielzahl von aus Elastomer- bzw. O-Ringen gebildeten Befestigungsmitteln 7, die in 1 in den von der wendelförmigen Leitung 1 verdeckten Bereichen gestrichelt dargestellt sind. Diese Elastomerringe sind in Form von jeweils zwei zueinander versetzten und ineinander übergehenden „U" ausgebildet und umgreifen einerseits die wendelförmige Leitung 1 in zwei zueinander parallelen U-förmigen Bereichen und andererseits das jeweilige Stützelement 3, 4 – ebenfalls in zueinander parallelen U-förmigen Bereichen -, was dadurch erreicht werden kann, dass der Elastomerring von der radialen Innenseite der Wendel her um die wendelförmige Leitung gelegt wird und hierbei das obere und das untere „Ende" des Elastomerrings auf der radialen Außenseite der Wendel auf das Stützelement aufgefädelt wird. Eine die in 1 dargestellte Seitenansicht ergänzende Draufsicht ist in 1a dargestellt, wo zu erkennen ist, dass der Elastomerringbereich radial außerhalb der wendelförmigen Leitung beim Stützelement U-förmig umgelenkt und hierdurch das Stützelement gegen die wendelförmige Leitung gedrückt wird.
Aus 1 ist unschwer erkennbar, dass bei einem veränderten Abstand der einzelnen Wendelgänge der wendelförmigen Leitung 1 die Elastomerringe problemlos ein Verschieben in Längsrichtung der Stützelemente zulassen würden und somit auch andere Wendelbauformen problemlos an den jeweiligen Stützelementen festlegen könnten.
In 2, die eine alternative Bauform einer Haltevorrichtung 12 zeigt, erkennt man, wie das Stützelement 3, 4 aus 1 mit einem anderen Querschnitt ausgebildet sein kann, nämlich anstelle einer Rundstabform in Form eines Flachstab- bzw. Flachbandmaterials 13. Dieser Flachstab 13 wirkt mit Befestigungsmitteln 17 in Form von Rastschellen zusammen, die einen Sockel 17a aufweisen, durch den das Stützelement 13 hindurchgeführt ist, sowie zwei von dem Sockel 17a ausgehende und ein Maul 17b zwischen sich bildende Schenkel 17c, 17d, deren gegenseitiger Abstand im Bereich ihrer freien Enden kleiner ist als der Außendurchmesser der von ihnen festzulegenden wendelförmigen Leitung 11 und die so die wendelförmige Leitung rastend festlegen.
Stützelemente 13 und Rastschellen 17 bilden zusammen die Haltevorrichtung 12, bei der ebenfalls die Befestigungsmittel 17 gegenüber dem Stützelement 13 längs verschieblich angeordnet sind und die Befestigungselemente 17 durch die federnden Schenkel 17c, 17d in sich nachgiebig sind.
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, mit einfachen Mitteln eine für verschiedenste Ausführungsformen und Varianten von wendelförmigen Leitungen geeignete kostengünstige Haltevorrichtung zur Verfügung zu stellen.

Claims

Haltevorrichtung für wendelförmige Leitungselemente (1, 11) in im Wesentlichen zylindrischen Gehäusen wie insbesondere Schichtenwärmespeichern, Brennwert-Wärmeübertragern und dergleichen, wobei die wendelförmige Leitung aus einem Wellschlauch besteht und die Wendelachse parallel zu oder identisch mit der Gehäuseachse verläuft und wobei die Haltevorrichtung (2) zumindest ein im Wesentlichen parallel zur Wendel angeordnetes Stützelement (3, 4, 13) umfasst, an welchem die wendelförmige Leitung über Befestigungsmittel (7, 17) formschlüssig festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (3, 4) aus einem sich in Axialrichtung der Wendel erstreckenden länglichen Stabmaterial besteht, das die Befestigungsmittel (7, 17) separat vom Stützelement ausgebildet und in diesem in Längsrichtung der Stützelements verstellbar festlegbar sind, und dass die Befestigungsmittel zur Anpassung an verschiedene Größen der wendelförmigen Leitungen (1, 11) nachgiebig ausgebildet sind.
Haltevorrichtung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungsmittel (7) aus jeweils einem auf einen wendelförmigen Abschnitt der wendelförmigen Leitung (1) aufgesteckten Elastomerring besteht, der die wendelförmige Leitung und das Stützelement (3, 4) umgreift.
Haltevorrichtung nach zumindest Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerring (7) so um die wendelförmige Leitung (1) und das Stützelement (3, 4) geschlungen ist, dass er zumindest zwei benachbarte Bereiche der wendelförmigen Leitung jeweils U-förmig umgreift und dass er auch zwei axial benachbarte Bereiche des Stützelements jeweils U-förmig umgreift.
Haltevorrichtung nach zumindest Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden U-förmigen, die wendelförmige Leitung (1) umgreifenden Bereiche des Elastomerrings (7) parallel zueinander verlaufen, und dass die beiden Uförmigen, das Stützelement (3, 4) umgreifenden Bereiche des Elastomerrings (7) parallel zueinander verlaufen.
Haltevorrichtung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung der wendelförmigen Leitung (11) am jeweiligen Befestigungsmittel (17) über eine Rastverbindung erfolgt, indem das Befestigungsmittel (17) einen zur zumindest mittelbaren Verbindung mit dem Stützelement (13) dienenden Sockel (17a) und zwei von diesem ausgehende, ein Maul (17b) zur Aufnahme der wendelförmigen Leitung (11) bildende Schenkel (17c, 17d) aufweist und hierbei der gegenseitige Abstand der freien Enden der beiden Schenkel kleiner ist als der Außendurchmesser der wendelförmigen Leitung, so dass sich die freien Enden rastend um die in das Maul eingesetzte wendelförmige Leitung legen.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (3, 4, 13) auf der radialen Außenseite der Leitungswendel (1) angeordnet ist.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement auf der radialen Innenseite der Leitungswendel angeordnet ist.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Stützelemente vorgesehen sind.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Leitung aus einem Ringwellschlauch besteht.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Leitung aus einem schraubengangförmig gewellten Schlauch besteht.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Leitung aus einem Metallwellschlauch besteht.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Leitung (1, 11) unter Vorspannung am jeweiligen Befestigungsmittel (7, 17) und/oder am Stützelement (3, 4, 13) festlegbar ist.
Haltevorrichtung nach zumindest Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (7, 17) zur Herstellung der Vorspannung in sich elastisch oder federnd ausgebildet sind.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (7, 17) in Längsrichtung des Stützelements (3, 4, 13) verschieblich sind.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (3, 4) am Gehäuse insbesondere über Befestigungslaschen (5, 6), Ösen und der gleichen Befestigungselemente festlegbar sind.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Leitung vor dem Einbau in das Gehäuse rekristallisationsgeglüht ist.
Haltevorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Leitung beim Umformen in die Wendelform mit einem kleineren Wendeldurchmesser verglichen mit dem Enddurchmesser gewickelt ist und sie sich nach dem Umformen aufgrund ihrer Flexibilität selbsttätig auf den Enddurchmesser ausdehnt.