DE3408835A1 - Vorrichtung zur axialen festlegung und abdichtung eines saeulenfoermigen koerpers in einem wanddurchbruch - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur axialen Festlegung und Abdichtung eines
• säulenförmigen Körpers in einem Wanddurchbruch Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur axialen Festlegung und Abdichtung eines säulenförmigen Körpers in einem Wanddurchbruch, der den Körper in Umfangsrichtung in einem im wesentlichen gleichbleibenden Abstand umschließt.
• Auf eine solche Vorrichtung nimmt die DE-AS 24 35 632 Bezug.
• Sie dient zur Verbindung und mechanischen Verriegelung rohrförmiger Wasserkästen eines Strahlkörpers, führt indessen bei einer entsprechenden Anwendung nur zu einer sehr unbefriedigenden Festlegung der aufgenommenen Rohre.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge maße Vorrichtung derart weiter zu entwickeln, daß neben einem verbesserten Abdichtungsergebnis eine verbesserte axiale Festlegung des aufgenommenen Körpers resultiert.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Wanddurchbruch durch konvergierende Flächen begrenzt ist, daß die Flächen im mittleren Teil ihrer gemeinsamen, axialen Erstreckung dem Körper am dichtesten benachbart sind, daß in dem Spalt zwischen den Flächen und dem Körper ein Klemmstück angepaßten Profils angeordnet ist, das aus weichelastischem, nicht kompressiblem Werkstoff besteht, daß das Klemmstück in dem axial außerhalb der Flächen liegenden Bereich mit jeweils wenigstens einem umlaufenden Wulst versehen ist und daß der Wulst vor dem Einfügen des Körpers einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des Körpers.
• Der Innendurchmesser des Klemmstücks kann in dem radial innerhalb der Flächen liegenden Bereich geringfügig größer ausgelegt sein als der Außendurchmesser des aufzunehmenden Körpers. Der Querschnitt des Klemmstückes braucht daher bei dessen Einfügung in diesem Bereich in radialer Richtung nicht aufgeweitet zu werden, was das Einschieben des Körpers außerordentlich erleichtert.
• Beim Einschieben des Körpers müssen somit lediglich die das Klemmstück in axialer Richtung beiderseits abschließenden Wülste in radialer Richtung nach außen aufgeweitet werden, was indessen leicht möglich ist insofern, als die Wülste in diesem Bereich in radialer Richtung nicht abgestützt und insofern in radialer Richtung leicht aufweitbar sind. Sie können daher leicht verformt werden und liegen nach dem Einschieben des Körpers unter einer elastischen Vorspannung an dessen Oberfläche an, wodurch zugleich ein gutes Abdichtungsergebnis gewährleistet ist.
• Für die Erzielung eines guten Abdichtungsergebnisses ist es von großem Vorteil, wenn die Wülste in sich besonders flexibel und nachgiebig sind und dadurch in der Lage, sich der Oberfläche des aufzunehmenden Körpers besonders harmonisch anzuschmiegen. Entsprechend ausgebildete Wülste haben indessen nur eine sehr geringe mechanische Widerstands fähigkeit, was insbesondere auf der dem einzuschiebendem Körper zugewandten Seite zu nachteiligen Verformungen und insbesondere Beschädigungen führen kann. Entsprechende Wirkungen lassen sich indessen verhindern, wenn der entsprechende Wulst vor dem Einschieben des Körpers durch eine dünnwandige Montagehülse in radialer Richtung aufgeweitet wird, wenn der Körper durch die Montagehülse eingeführt wird und wenn die Montagehülse anschließend in entgegengesetzter Richtung aus dem Wulst wiederum herausgezogen wird. Der Wulst kann sich anschließend dichtend an die Oberfläche des eingefügten Körpers anlegen und zweckentsprechend wirksam werden.
• Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist hierunter insbesondere zu verstehen, daß in den fertig montierten Körper eingeleitete Zugkräfte beliebiger Richtung immer eine radiale Verpressung des Klemmstückes zwischen einer von den beiden konvergierernden Flächen und der Oberfläche des säulenförmigen Körpers zur Folge haben. Der Körper und die Flächen bestehen aus einem nicht nachgiebigen Material, und das Klemmstück aus einem nicht kompressiblen Werkstoff.
• Die Einleitung entsprechender Kräfte kann daher auch nicht zu einer weitergehenden, axialen Verlagerung des aufgenommenen Körpers führen.
• Die zur Erzielung dieser Wirkung benötigte Initialkraft wird bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung über die dichtend an der Oberfläche des Körpers anliegenden Wülste auf das Klemmstück übertragen. Die Initialkraft ist sehr gering und kann nicht zu einer Beschädigung der Wülste führen.
• Sie ist auch ohne Bedeutung für das letzlich erzielte Festlegungsergebnis, welches maßgeblich davon abhängig ist, daß der Winkel, den die Flächen mit der axialen Erstreckung des Körpers einschließen, möglichst klein gewählt wird.
• Als besonders vorteilhaft hat sich diesbezüglich ein Wert zwischen 10 und 350 erwiesen. Der beiderseitige Winkel kann unterschiedlich sein, wenn in beiden Richtungen unterschiedlich große Kräfte wirksam werden. Als besonders zweckmäßig in bezug auf den üblichen Gebrauch hat sich indessen eine Ausführung erwiesen, bei der die beiden miteinander konvergierenden Flächen und die axiale Erstreckung des säulenförmigen Körpers identische Winkel einschließen.
• Das Klemmstück kann aus beliebigen Werkstoffen mit weichelastischen Eigenschaften bestehen, solange diese in sich nicht kompressibel sind. Wegen seiner besonders preisgünstigen Verfügbarkeit wird Gummi bevorzugt, zweckmäßig mit einer Härte Shore A von etwa 55.
• Die Wülste können als Dichtlippen ausgebildet sein und wahlweise auch die Gestalt einer Ringmembrane haben. Insbesondere im letztgenannten Fall wird ein gutes Abdichtungsergebnis erzielt, was eine Verwendung der vorgeschlagenen Vorrichtung beispielsweise im Installationsbereich begünstigt.
• In der in der Anlage beigefügten Zeichnung ist eine beispielhafte Anwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung gezeigt. Diese wird nachfolgend näher erläutert: Die Zeichnung zeigt einen Warmwasserbereiter in längsgeschnittener Darstellung. Dieser besteht aus Hart-PVC und weist am oberen Ende zwei Wanddurchbrechungen auf, die einerseits die Anschlußrohre 2 für die Zu- und Abführung des Wassers umschließen und andererseits die Einschuböffnung für den Heizstab 3.
• Die- Wanddurchbrechungen sind in beiden Fällen kreisförmig begrenzt und in axialer Richtung nach unten kegelig erweitern In ihnen sind innenseitig zylindrisch begrenzte Klemmstücke 4 aus einem nicht kompressiblem Weichgummi angeordnet, die die kegeligen Mündungen der Wanddurchbrechungen flächig berühren.
• In dem sich axial nach unten an die Kegelfläche anschließenden Bereich weisen beide Klemmstücke eine Ringmembrane auf, die unter einer elastischen Vorspannung an. den Wasserrohren 2 bzw. an dem Halter des Heizstabes 3 anliegt. Wird auf die Wasserrohre 2 bzw. auf den Halter des Heizstabes 3 eine auswärts, d.h. nach oben, gerichtete Zugkraft ausgeübt, so wird diese Zugkraft über die Ringmembranen 5 auf die Klemmstücke 4 übertragen, was dazu führt, daß die Klemmstücke in radialer Richtung zwischen der Oberfläche der Wasserrohre 2 bzw. der Oberfläche des Halters 6 und der jeweils zugehörigen, kegeligen Innenwandung der Wanddurchbrüche des Behälters 1 verpreßt werden. Sowohl die Rohre 2 und der Halter 6 als auch der Behälter 1 bestehen aus unnachgiebigen Materialien, während die Klemmstücke 4 aus einem nicht kompressiblen, weichelastischen Material hergestellt sind. Ein axiales Herausziehen der Rohre 2 bzw.
• des Halters 6 aus den Wanddurchbrüchen des Behälters 1 ist daher nicht möglich.
• Der Halter 6 ist innenseitig durch zwei konvergierende Flächen 7, 8 begrenzt, die im mittleren Teil der gemeinsamen, axialen Erstreckung der Oberfläche des Heizstabes 3 am dichtesten benachbart sind. In dem Spalt zwischen den beiden Flächen 7, 8 ist ein Klemmstück angepaßten Profils angeordnet, das ebenso wie vorstehend beschrieben, aus einem weichelastischen, nicht kompressiblen Werkstoff besteht, wobei das Klemmstück 4 in dem axial außerhalb der Flächen 7, 8 liegenden Bereich mit jeweils einer Ringmembrane versehen ist, die vor dem Einfügen des Heizstabes 3 einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Heizstabes 3. Die Ringmembrane legt sich dadurch dichtend an die Oberfläche des Heizstabes an. Wird auf diesen eine axial aus- oder einwärts gerichtete Kraft ausgeübt, dann führt das jeweils zur radialen Verpressung des von der Kraftwirkungsrichtung abgewandten Klemmstückes 4 zwischen der jeweils zugeordneten kegeligen Fläche 7, 8 des Halters 6 und der Oberfläche des Heizstabes 3. Eine weitere Verlagerung des Heizstabes 3 ist daher nicht möglich.
• Um das Einfügen des Heizstabes in die Vordere der beiden Ringmembranen zu erleichtern, wird eine Montagehülse 9 verwendet. Diese besteht aus dünnwandigem Blech und ist in axialer Richtung an einer Stelle des Umfanges geteilt. Sie läßt sich dadurch auf einen Durchmesser zusammenrollen, der geringfügig kleiner ist als der herstellungsbedingt vorhandene Innendurchmesser der Ringmembrane 5. Das Einschieben in die Ringmembrane ist dementsprechend einfach.
• Anschließend wird eine einfache Aufspreizung in radialer Richtung vorgenommen, was beispielsweise mit Hilfe eines Dornes geschehen kann. Sie ist stabil, wenn sich die im Bereich der Auftrennung gegenüberliegenden Flächen der Montagehülse 9 in Umfangsrichtung aufeinander abstützen.
• Der Dorn kann so entnommen und durch den Heizstab 3 ersetzt werden. Ist dieser durchgeschoben, so läßt sich die Montagehülse 9 leicht aus dem Klemmstück 9 zurückziehen, wodurch sich dieses dichtend an die Oberfläche des Heizstabes 3 anlegt.
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Claims (6)

1. Ansprüche 1. Vorrichtung zur axialen Festlegung und Abdichtung eines säulenförmigen Körpers in einem Wanddurchbruch, der den Körper in Umfangsrichtung in einem im wesentlichen gleich bleibenden Abstand umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wanddurchbruch durch zwei konvergierende Flächen (7, 8) begrenzt ist, daß die Flächen im mittleren Teil der gemeinsamen, axialen Erstreckung dem Körper (3) am dichtesten benachbart sind, daß in dem Spalt zwischen den Flächen und dem Körper ein Klemmstück (4) angepaßten Profils angeordnet ist, das aus einem weichelastischen, nicht kompressiblen Werkstoff besteht, daß das Klemmstück in dem axial außerhalb der Flächen (7, 8) liegenden Bereich mit jeweils wenigstens einem umlaufenden Wulst (5) versehen ist und daß der Wulst vor dem Einfügen des Körpers einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des Körpers (3).
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (7, 8) und der Körper (3) einen Winkel von 10 bis 350 mit der axialen Erstreckung des Körpers (3) einschließen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeicI0neL, daß die Flächen (7, 8) eine identische Neigung mit der axialen Erstreckung des Körpers einschließen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmstück aus Gummi besteht.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (5) durch eine Dichtlippe gebildet wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst durch eine Ringmembrane gebildet wird.