DE4305350A1 - Einschraubheizkörper zum Erwärmen von Flüssigkeiten in einem Behältnis - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Einschraubheizkörper zum Erwärmen von Flüssigkeiten in einem Behältnis, bei der in einem Nippel mindestens ein Rohrheizkörper in Durchbrechungen eines Flansches zwischen einem unteren und einem oberen Dichtungsring angeordnet gehalten ist.

Ein derartiger Einschraubheizkörper ist aus der DE 34 16 705 A1 bekannt. Hierbei werden die Rohrheizkörper durch eine Krallenscheibe in einem Nippel gehalten und durch einen oberen Dichtungsring abgedichtet.

Die Krallenscheibe selbst ist zwischen dem oberen und einem unteren Dichtungsring eingefaßt. Die Verspannung der Dichtungsringe mit der Krallenscheibe und dem Rohrheizkörper erfolgt im Nippel über eine Druckplatte, die durch einen Sicherungsring gehalten ist. Zur Montage muß die Krallenscheibe auf den Rohrheizkörper aufgeschoben werden. Durch die scharfkantigen Krallen entstehen leicht in axialer Rohrrichtung Kratzer und Riefen. Außerdem ist es möglich, daß die Krallen die Dichtfläche des oben aufliegenden Dichtungsringes beschädigen. Hierdurch ist eine Strom- und/oder Wärmeisolierung sowie eine eindeutige Flüssigkeitsdichte Montage der Rohrheizkörper nicht garantiert.

Weiterhin ist zu erwähnen, daß die axiale Fixierung der Rohrheizkörper nur in einer Richtung möglich ist, so daß diese in die andere Richtung im Einbauzustand noch verschoben werden können.

Aus der DE 81 13 913 U1 ist bekannt, Rohrheizkörper in den Durchbrüchen eines Flansches zu verlöten. Die Abdichtung des Flansches erfolgt hier durch einen oberen und einen unteren Dichtungsring, zwischen denen der Flansch im Nippel eingefaßt ist. Zur Verspannung der Dichtungsringe mit dem Flansch wird eine Schraubhülse in den Nippel eingedreht, die auf den oberen Dichtungsring preßt. Hierdurch wird der Dichtungsring in den Berührflächen mit der Schraubenhülse stark gequetscht und Reibkräften ausgesetzt. Damit werden die Dichtflächen zerstört oder zumindest stark beschädigt.

Weiterhin besteht die Gefahr, daß sich der obere Dichtungsring aufwölbt, da er nicht an seiner gesamten Dichtfläche niedergehalten wird. Eine garantierte Flüssigkeitsabdichtung ist auch in diesem Fall nicht gegeben.

Der Flansch ist bei diesem bekannten Einschraubheizkörper zwischen den beiden Dichtungsringen sowohl radial als auch axial fixiert. Somit ergibt sich nur eine geringe Einspannlänge für die Rohrheizkörper. Da die Rohrheizkörper jedoch im Verhältnis zur Einspannlänge eine große Länge aufweisen, ist die Gefahr der Verwindung der Flanschscheibe zwischen den Dichtungsringen und somit eine Bewegungsmöglichkeit für die Rohrheizkörper gegeben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, für einen Einschraubheizkörper der eingangs erwähnten Art Rohrheizkörper in einem handelsüblichen Nippel auf einfache Art so zu befestigen, daß ein fester eindeutiger und verschiebungsfreier Sitz, sowie eine eindeutige Abdichtung gegen Flüssigkeitsaustritt bei sicherer Isolierung im Nippel gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rohrheizkörper im Flansch axial durch eine Löt/Schweißverbindung und radial mittels einer Druckplatte gehalten sind und daß dabei die Rohrheizkörper in den Durchbrüchen der Druckplatte isoliert gehalten sind.

Durch die getrennte radiale und axiale Fixierung der Rohrheizkörper im Nippel wird die Einspannlänge groß gehalten. Der Rohrheizkörper ist somit fest mit dem Nippel verbunden.

Die Flüssigkeitsdichte Montage ist auf einfache Weise durch den Einsatz von Normdichtringen möglich, die über ihre gesamte Dichtfläche im Nippel mittels einer Druckplatte verspannt sind.

Die Isolierung der Rohrheizkörper erfolgt mittels Isolierbuchsen, die in Durchbrüchen einer Druckplatte eingeschoben werden können.

Ist es vorgesehen, daß mehrere Rohrheizkörper in dem Nippel montiert werden sollen, so ist es aus Gründen der Montagevereinfachung möglich, daß mehrere Isolierbuchsen durch eine Scheibe miteinander verbunden sind.

Zur Reduzierung der Herstell- sowie Montagekosten und um bei Wärmeeinwirkung ein einheitliches Materialverhalten zu erreichen, ist es günstig, daß die Scheibe und die Isolierbuchsen eine einstückige Einheit bilden.

Bei der Ausgestaltung der Isolierbuchsen ist es vorteilhaft, daß an die Isolierbuchsen ein Bund angeformt ist, der als Anschlag die axiale Stellung der Isolierbuchse definiert.

Weiterhin sind zumindest in Teilbereichen über dem Umfang der Isolierbuchsen verteilt Rastnasen angeformt, die im Bereich der Durchbrüche der Druckplatte hintergreifen und die Isolierbuchsen gesichert an der Grundplatte halten.

Die Flüssigkeitsdichte Verspannung der Dichtungsringe gegen den Flansch ist im Nippel mittels einer Druckplatte erreicht. Zur Befestigung ist es vorteilhaft, daß der Sicherungsring in eine Innenringnut des Nippels eingerastet ist. Um eine Kontrollmöglichkeit für den Temperaturzustand der aufgeheizten Flüssigkeit zu gewährleisten, ist es möglich, daß ein Fühlerschutzrohr in Durchbrüchen von Flansch und Druckplatte einsetzbar ist. Die Befestigung und Abdichtung des Fühlerschutzrohres kann auf gleiche Weise wie auch bei den Rohrheizkörpern erfolgen.

Die Montage des Einschraubheizkörpers wird dadurch vereinfacht, daß die Rohrheizkörper, das Fühlerschutzrohr und die Lochbleche miteinander verbunden sind, desweiteren die Rohrheizkörper, das Fühlerschutzrohr und die Lochbleche als Baueinheit verfertigbar sind. Außerdem wird dadurch die Stabilität erhöht.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in Seitenansicht teilweise im Schnitt einen Einschraubheizkörper mit drei Rohrheizkörpern,

Fig. 2 den Einschraubheizkörper in Draufsicht auf die Anschlußenden der Rohrheizkörper,

Fig. 3 in Draufsicht eine Einheit aus mehreren Isolierbuchsen und

Fig. 4 in Seitenansicht die Einheit nach Fig. 3.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den fertig montierten Einschraubheizkörper. Der handelsübliche Nippel 13 ist mit einer Angriffstelle für einen Schraubenschlüssel und einem Außengewinde versehen, so daß der Einschraubheizkörper in eine Gewindeaufnahme eines Behältnisses eingeschraubt werden kann.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Rohrheizkörper 11 in Durchbrüche des Flansches 20 gesteckt und mit diesem stoffschlüssig durch eine Löt/Schweißverbindung 12 gehalten. Zusätzlich ist zentral ein Fühlerschutzrohr 14 durch eine eigens dafür vorgesehene Bohrung in dem Flansch 20 befestigt. Der Nippel 13 weist einen Innenabsatz 21 auf, der den unteren Dichtungsring 19b abstützt. Auf diesen unteren Dichtungsring 19b ist der Flansch 20 mit den darin verlöteten/verschweißten Rohrheizkörpern 11 aufgelegt. Der Außendurchmesser des Flansches 20 ist so gewählt, daß zwischen der Wandung des Innenabsatzes 21 und dem Flansch 20 ein Zwischenraum entsteht. Dieser dient der elektrischen Isolierung. Auf den Flansch 20 ist ein oberer Dichtungsring 19a gelegt, so daß der Flansch 20 zwischen dem oberen und dem unteren Dichtungsring 19a, 19b eingefaßt ist.

Die beiden Dichtungsringe 19a und 19b sind zu ihrer Funktionserfüllung vorzugsweise aus gleichem Material gewählt und weisen übereinstimmende Abmessungen auf.

Des weiteren sind sie Normteile und somit als Zubehör handelsüblich zu beziehen. Die auf dem oberen Dichtungsring 19a positionierte Druckplatte 18 weist einen Außendurchmesser auf, der dem Außendurchmesser des Innenabsatzes 21, d. h. dem Innendurchmesser des Nippels 13 außerhalb des Innenabsatzes 21, entspricht. Dadurch ist eine Zentrierung des Flansches 20 im Nippel 13 erreicht, so daß der isolierende Zwischenraum über dem gesamten Flanschumfang gewährleistet ist.

Die Druckplatte 18 wird durch einen Sicherungsring 17, der in eine im Nippel eingebrachte Ringnut eingeschnappt ist, gehalten.

Die Rohrheizkörper 11 sind durch die Isolierbuchsen 15 in der Druckplatte 18 gehalten und gegenüber der Druckplatte 18 und somit auch gegen den Nippel 13 elektrisch isoliert.

Die Rohrheizkörper 11 und das Fühlerschutzrohr 14 können behältnisseitig durch Lochbleche 16 miteinander verbunden/zueinander distanziert sein.

Die Lochbleche 16 werden lose auf die Rohrheizkörper 11 aufgeschoben und halten bei Normalbedingungen (ohne Strömung) selbständig. Bei besonderen Anforderungen (z. B. erhöhte Strömungen) können die Lochbleche 16 fest mit den Rohrheizkörpern 11 verbunden werden (z. B. anlöten). Zur Stabilitätserhöhung sind die Lochbleche 16 am mittleren Durchbruch mit einem Bund 15 versehen. Zur Verminderung eines evtl. auftretenden Strömungswiderstandes sind die Lochbleche 16 am Umfang größtmöglich ausgespart und die Mittelbohrung maximal gewählt.

Die Fig. 2 zeigt den Einschraubheizkörper in der Draufsicht. Man sieht hier die Rohrheizkörper 11, die von der Druckplatte 18 radial festgelegt sind. Der Sicherungsring 17 fixiert die Druckplatte 18 im Nippel 13. Im Zentrum der Druckplatte 18 ist das Fühlerschutzrohr 14 angeordnet.

In Fig. 3 ist in Draufsicht eine Einheit aus mehreren Isolierbuchsen 15 dargestellt, die durch die Scheibe 24 in ihrer räumlichen Zuordnung gehalten sind. Diese Zuordnung muß der Anordnung der Durchbrüche in der Druckplatte 18 entsprechen, damit die Isolierbuchsen 15 einsetzbar sind.

In der Seitenansicht nach Fig. 4 ist ersichtlich, daß ein Bund 23 an die Isolierbuchsen 15 angeformt ist. Der Bund 23 kann über den gesamten Umfang der Isolierbuchse 15 oder in Form einer Verzahnung nur stückweise, wie das im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, verlaufen. Die Scheibe 24 mit den Isolierbuchsen 15 wird auf die Enden der Rohrheizkörper so aufgestellt, daß der Bund 23 als Anschlag an der Druckplatte 18 wirkt.

Abschließend können die Enden der Rohrheizkörper 11, die als Gewindeteil auslaufen, über Laschen 26 und/oder Anschlußelemente 27 bzw. über andere geeignete Anschlußelemente verbunden bzw. angeschlossen werden.

Zur Verhinderung von Stromaustrittskorrosion sind die Rohrheizkörper 11 teilgeerdet. Der Potentialabgleich zwischen dem Nippel 13 und den Rohrheizkörpern 11 ist über einen Widerstand 29, der zwischen dem Anschlußelement 27 und dem Nippel 13 geschalten ist, realisiert.

Claims (10)

1. Einschraubheizkörper zum Erwärmen von Flüssigkeiten in einem Behältnis, bei der in einem Nippel mindestens ein Rohrheizkörper in Durchbrechungen eines Flansches zwischen einem unteren und einem oberen Dichtungsring angeordnet gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrheizkörper (11) im Flansch (20) axial durch eine Löt/Schweißverbindung (12) und radial mittels einer Druckplatte (18) gehalten sind und
daß dabei die Rohrheizkörper (11) in den Durchbrüchen der Druckplatte (18) isoliert gehalten sind.

2. Einschraubheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Isolierbuchsen (15) durch eine Scheibe (24) miteinander verbunden sind.

3. Einschraubheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (24) und die Isolierbuchsen (15) eine einstückige Einheit bilden.

4. Einschraubheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Isolierbuchsen (15) ein Bund (23) angeformt ist, der als Anschlag die axiale Stellung der Isolierbuchse (15) definiert.

5. Einschraubheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Isolierbuchsen (15) zumindest in Teilbereichen über dem Umfang der Isolierbuchsen (15) verteilt Rastnasen (28) angeformt sind, die im Bereich der Durchbrüche die Druckplatte (18) hintergreifen und die Isolierbuchsen (15) gesichert an der Druckplatte (18) halten.

6. Einschraubheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Dichtungsring (19b) auf einem Innenabsatz (21) des Nippels (13) abgestützt ist.

7. Einschraubheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (19a, 19b) durch eine Druckplatte (18) den Flansch (20) im Nippel (13) Flüssigkeitsdicht verspannen.

8. Einschraubheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring (17) in eine Innenringnut des Nippels (13) eingerastet ist.

9. Einschraubheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühlerschutzrohr (14) in Durchbrüchen von Flansch (20) und Druckplatte (18) einsetzbar ist.

10. Einschraubheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrheizkörper (11) und das Fühlerschutzrohr (14) durch Lochbleche (16) miteinander verbunden bzw. zueinander distanziert sein können.