DE9404762U1 - Heizkessel - Google Patents

Description

Joh. Vaillant GmbH u. Co
GM 1242

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf einen Heizkessel gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

Solche Kessel gibt es als gas- oder ölbeheizte Zentralheizungskessel, sie weisen - wie aus der AT-PS 305 543 bekannt ein Gehäuse auf, das auf einer Vorderseite eine Türe besitzt.
Nach Öffnen der Tür sind Aggregate des Kessels, wie beispielsweise der Wärmetauscher und der Brenner, zugänglich. Diese
bieten aber häufig einen nicht sehr ästhetischen Anblick, so
daß sich das Bedürfnis entwickelte, eine zusätzliche Abdeckung für diese Aggregate des Kessels innerhalb des eigentlichen Gehäuses vorzusehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
solche Abdeckung zu schaffen, die einerseits die Zugänglichkeit zu den häufigen Wartungen unterworfenen Aggregaten des
Kessels erlaubt, andererseits aber ansprechend gestaltbar ist.

Die Lösung der Aufgabe besteht bei einem Kessel der eingangs näher bezeichneten Art neuerungsgemäß in den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.

Hieraus resultiert der technische Vorteil, daß das Mantelblech zwar einerseits der Abdeckung der eigentlich zu schützenden Aggregate des Kessels dient, andererseits aber die Wartung des Kessels nicht beeinträchtigt und zusätzlich als Transportsicherung für das Bodenblech des Kessels dient. Das Mantelblech kann darüber hinaus mittels abgekanteter Lappen als führendes Bauelement für einen Kabelkanal des Kessels ausgebildet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Merkmale des abhängigen Anspruchs 2 vorgesehen, die zu einem gasdichten Anschluß des Gußgliederblocks des Kessels an die Verkleidung dienen, so daß an dieser Stelle kein heißes Abgas austreten und den Benutzer oder Wartenden des Kessels gefährden kann.

Durch die Merkmale gemäß Anspruch 3 ergeben sich kleinere Einzelteile, bei deren Herstellung praktisch kein Verschnitt auftritt. Die Verbindung der einzelnen Teile des Mantelblechs kann in beliebiger Weise erfolgen, zum Beispiel durch Punktoder Rollschweißen.

Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich der Vorteil einer einfachen Anbringung des Kabelkanals, wobei dieser nicht über die seitliche Begrenzung des Mantelbleches hinausragt.

Mittels Anspruch 5 wird einerseits der großflächige Kontakt zwischen dem Mantelblech und den stark erhitzten Bauteilen des Heizkessels vermieden und andererseits eine ausreichende Lagefixierung der Brennerplatte relativ zum Mantelblech sichergestellt. Eine direkte Berührungsfläche zwischen dem Mantelblech und dem Wärmetauscher entfällt, da der Wärmetauscher, insbesondere unter Zwischenlage einer wärmeisolierenden Schicht, an der Brennerplatte befestigt ist und diese wiederum mit dem Mantelblech verbunden ist.

Nach einer vorteilhaften Ausfuhrungsform gemäß Anspruch 6 ergibt sich eine besonders rationelle Montage beziehungsweise Demontage. Durch Lösen weniger Schrauben läßt sich die Brennerplatte lockern und das Mantelblech entfernen.

Zur Verbesserung der Biegesteifigkeit des Mantelbleches können die Merkmale nach Anspruch 7 vorgesehen sein. Diese Maßnahmen eignen sich besonders zum Ausgleich eines eventuellen Stabilitätsverlustes bei im wesentlichen punktueller Verbindung zwischen dem Mantelblech und der Brennerplatte.

Das Klemmelement gemäß Anspruch 8 kann als schmaler Steg, der mit einer Schraube fixiert wird, ausgebildet sein. Möglich ist aber auch eine Ausbildung als Klemmleiste, die mit mindestens zwei Schrauben an der Brennerplatte fixiert ist. Bei beiden Ausführungen können Abwinklungen derart vorgesehen sein, daß unterschiedliche Ebenen der Parallellage zwischen Brennerplatte und Mantelblech ausgeglichen wird.

Die Schraube zur Befestigung des Klemmelementes kann dabei nicht nur die Brennerplatte, sondern auch eine wärmeisolierende Zwischenschicht gemäß Anspruch 9 und einen Teil des Gußgliederblockes durchdringen.

Die Ausbildung der Haltewinkel gemäß Anspruch 10 gestattet eine problemlose Montage des Mantelbleches, wobei insbesondere Gewindebohrungen mit aggregatfreien Räumen fluchten, so daß Montagewerkzeuge wie Schraubendreher gerade angesetzt werden können.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Neuerung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels näher hervor.

Es zeigen:

Figur 1 ein Mantelblech mit hintenliegendem Gußgliederblock in perspektivischer Ansicht,

Figur 2 ein Detail der Figur 1, das in der Figur 1 mit einem Kreis gekennzeichnet ist,

Figur 3 das Mantelblech in perspektivischer Ansicht von hinten,

Figur ^ ein Detail der Figur 3, das in der Figur 3 mit einem Kreis gekennzeichnet ist,

Figur 5 eine Ansicht auf den Gußgliederblock des Kessels mit vorgesetztem Mantelblech von hinten,

Figur 6 ein Detail der Figur 5, das in der Figur 5 mit einem Kreis gekennzeichnet ist,

Figur 7 eine weitere Ausführungsform eines Mantelbleches, Figur 8 einen Schnitt entlang der Linie II-II in der Figur 7,

Figur 9 einen Gehäuseaufbau eines Heizkessels in perspektivischer Darstellung,

Figur 10 ein Mantelblech als Detail aus Figur 9 mit schematisch angedeuteter Brenner-Wärmetauscher-Baugruppe,

Figur 11 eine Vorderansicht nach Figur 10 mit verschiedenen Ausführungsformen von Klemmelementen,

Figur 12 einen Horizontalschnitt durch ein Klemmelement gemäß Figur 11 und

Figur 13 eine Befestigungsvariante zwischen dem Mantelblech und einem Seitenteil des Gehäuses.

In allen Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

In der Figur 1 ist ein von einem atmosphärischen Gasbrenner beheizter Heizkessel 1 dargestellt, der einen aus einer Vielzahl von Gußgliedern 2 bestehenden Gußgliederblock 3 aufweist. Dieser Gußgliederblock 3 besteht zumindest aus den beiden sichtbaren Endgliedern und eventuell - je nach thermischer Leistung des Kessels - einer Mehrzahl zwischengeschalteter Mittelglieder. Die nicht dargestellten Mittelglieder reichen nicht so weit nach unten wie die beiden Endglieder, so daß sich unterhalb der Mittelglieder eine Brennkammer 4 erstreckt, in der die Flammen des Brenners brennen. Somit begrenzen die Endglieder mit ihren unteren Bereichen 5 die Brennkammer 4 seitlich und die Unterseiten der Kesselmittelglieder die Oberseite der Brennkammer 4. Sämtliche Gußglieder 2 weisen im Seitenbereich Rippen oder Noppen 6 auf, die dem besseren Wärmeübergang vom durch den Brenner erzeugten Rauchgas auf den Wasserinhalt der Gußglieder 2 dienen.

Die Vorderseite des Gußgliederblockes 3 ist von einem Mantelblech 7 abgedeckt, das etwa U-artige Gestalt aufweist, wobei das U auf dem Kopf steht. Der Steg 8 des U verbindet zwei unten angeordnete Schenkel 9 und 10. Die Schenkel 9 und 10 verdecken die dem Betrachter zugewandten vorderen Seiten der Kesselendglieder, der Steg 8 des U die Gruppe sämtlicher Mittelglieder. Zwischen den Schenkeln 9 und 10 erstreckt sich eine Durchlaßöffnung 11 etwa rechteckigen Querschnitts. In die Durchlaßöffnung 11 ist ein Bodenblech 12 einbringbar, das die Brennkammer 4 unterhalb des nicht dargestellten Brenners nach unten abdeckt. Das Bodenblech 12 dient als Strahlungsschutz für die Unterseite des Kessels 1 und als Begrenzung einer Se-

kundärluftführung. Das Bodenblech 12 ist in seinem vorderen Bereich mit einer abgekippten Einlaßlippe 13 versehen. Die Einlaßlippe 13 und das Bodenblech 12 dienen außerdem der Kanalisierung der Sekundärluftzufuhr zu den Brennerelementen. Da das Bodenblech 12 lose eingelegt ist, besteht die Gefahr, daß es beim Transport des Kessels 1 an seinen Aufstellungsort herausfallen kann. Um dies zu verhindern, weisen die Schenkel 9 und 10 des Mantelblechs 7 an den einander zugekehrten Seiten Sperrlappen 14 auf, die über eine Soll-Bruchstelle 15 mit dem zugehörigen Schenkel 9 beziehungsweise 10 verbunden sind. Die Sperrlappen 14 fluchten miteinander und mit den beiden Schenkeln 9 und 10. Sie halten das dahinterliegende Bodenblech 12 in der eingeschobenen Lage. Wenn sie am Aufstellungsort des Kessels 1 nicht mehr benötigt werden, können die Sperrlappen 14 durch ein- oder mehrfaches Bewegen im Bereich der Soll-Bruchstelle 15 abgebrochen werden. Sie sind dann überflüssig, da der Kessel 1 am Montageort, bedingt durch den Gußgliederblock 3, so schwer ist, daß er überhaupt nicht mehr bewegt werden kann.

Bemerkt werden soll noch, daß das Mantelblech 7 gewissermaßen den vorderen Abschluß der Kesselaggregate innerhalb eines nicht weiter dargestellten Gehäuses bildet, wobei das Mantelblech 7 seitlich an den inneren Seitenwänden des Gehäuses nahezu anliegt. Das Gehäuse erstreckt sich noch etwas weiter nach vorne und ist dort im Abstand vor dem Mantelblech 7 durch eine Kesseltür verschlossen. Es besteht nun die Notwendigkeit, einen Kabelbaum durch das Mantelblech 7 hindurchzuführen. Hierzu wird ein Kabelkanal geschaffen, der durch eine seitli-

ehe Ausnehmung 16 geführt ist. Hierzu wird ein Lappen 17 aus dem Mantelblech 7 nach hinten herausgebogen, der mit zwei Löchern 18 und 19 versehen ist. An den Löchern 18, 19 wird der Kabelkanal festgeschraubt, der in seinem Innenraum eine Vielzahl von Kabeln aufnimmt. Diese dienen der Zuleitung von Meßwerten und Ableitung von Stellsignalen und den verschiedenen elektrischen Zuleitungen zu Meß-, Regel- und Steuergliedern. Weiterhin ist zu erkennen, daß an der Unterseite 20 des Steges 8 ein abgekanteter Rand 21, der Dichtzwecken dient, vorgesehen ist, auf den später noch zurückgekommen werden wird.

Aus der Figur 5 ist die Baugruppe, bestehend aus Mantelblech 7 und beiden Endgliedern des Kessels 1, gut zu erkennen. Ersichtlich ist auch das unten eingeschobene Bodenblech 12, das sich ganz nahe der hinteren Standfüße 22 des Kessels 1 befindet. Die hinteren Standfüße 22 sind unmittelbar an die Kesselendglieder auf deren Unterseite eingeschraubt. Es sind weiterhin als Dichtkanten ausgebildete Vorsprünge 23 zu erkennen, die auf den Vorderseiten aller Gußglieder 2 vorhanden sind, also den Seiten, die der Rückseite des Mantelblechs 7 zugewandt sind. Unter diese Vorsprünge 23 greift der abgekantete Rand 21 des Mantelblechs 7. Bei der Montage wird die Oberseite des abgekanteten Randes 21 mit einem Dichtmittel versehen, das sich an die Unterseite der Vorsprünge 23 anlegt. Damit wird die Durchlaßöffnung gegenüber falsch austretendem heißem Abgas abgesichert.

Wie Figur 7 veranschaulicht, kann das Mantelblech 7 auch mehrteilig aufgebaut sein. Dabei sind an einem unteren Rand 32 des

eine nicht dargestellte Strömungssieherung des Kessels abdeckenden Steges 8 des Mantelbleches 7 die Schenkel 9, 10 angefügt, wobei zwischen den beiden Schenkeln 9, 10 Platz für den an einer Brennerplatte befestigten Brenner frei bleibt.

Die oberen Ränder 33, 34 der Schenkel 9, 10 übergreifen den unteren Rand 32 des Steges 8 und sind mit diesem durch Punktschweißen verbunden. Der obere Randbereich 35 des Steges 8 ist bei 3 6 abgewinkelt.

Im Bereich der Verbindung zwischen dem eine Strömungssicherung abdeckenden Steg 8 und dem Schenkel 10 ist eine Ausnehmung 30 angeordnet, in die ein Kabelkanal 31 eingesetzt und mit dem Mantelblech 7 verbunden ist. Dabei erfolgt die Verbindung des Kabelkanals 31 mit dem Steg und dem Schenkel 10 mittels zweier Schrauben 37· Der Kabelkanal 31 weist einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf.

Ein in der Figur 9 dargestelltes Gehäuse eines Heizkessels besteht im wesentlichen aus einer vorderfrontseitigen Isolierplatte 44, seitlichen Isolierplatten 45 in Höhe der Strömungssicherung 46, einer Abdeckisolierplatte 47 für die Strömungssicherung 46 und einer Kesselblockisolierung 48, die einen Brenner-Wärmetauscher-Raum 49 umschließt. Die vorderfrontseitige Isolierplatte 44 und die Kesselblockisolierung 48 begrenzen die Durchlaßöffnung 11 für den an der Brennerplatte 41 (Figur 12) befestigten Brenner. Die gesamte Vorderseite ist mittels eines Mantelbleches 7 glattflächig verkleidet. Aus der Figur 9 ist außerdem eine flanschartige Ausformung 30 der

Durchlaßöffnung 11 ersichtlich, welche mit mehreren Stehbolzen 51 versehen ist.

Figur 10 zeigt im wesentlichen die Lage des Mantelbleches 7 in Relation zu einer Brennerbaugruppe 52. Das Mantelblech 7 ist mit einer die Durchlaßöffnung 11 bildenden Ausnehmung 53 versehen. Diese Ausnehmung 53 ist maßlich derart gestaltet, daß zur Brennerbaugruppe 52 allseits ein Spalt 54 von mehreren Millimetern verbleibt. Außerdem ist das Mantelblech 7 an den Rändern der Ausnehmung 53 mit nach innen ragenden Abkantungen 55 versehen.

Die Verbindung zwischen dem Mantelblech 7 und der Brennerbaugruppe 52 ist in der Figur 11 veranschaulicht. Zur Überbrückung des Spaltes 54 zwischen den beiden zu verbindenden Teilen 7 und 52 sind Klemmelemente 42 a oder/und 42 b vorgesehen. In der Ausfuhrungsform rechts in der Figur 11 sind die beiden vertikalen Ränder der Ausnehmung 53 des Mantelbleches 7 und der Brennerbaugruppe 52 über mehrere schmale Klemmelemente 42 a miteinander verbunden. Die linke Bildhälfte zeigt eine Ausführung eines Klemmelementes als breite Klemmleiste 42 b.

Die Funktion der Klemmelemente 42 a/42 b geht aus der Figur 12 hervor. Das dargestellte Klemmelement 42 a beziehungsweise 42 b ist im Querschnitt treppenförmig ausgebildet, so daß nicht nur der Spalt 54, sondern auch ein Parallelabstand der Mantelblechebene von der Brennerplattenebene überbrückt werden kann. Das der Brennerbaugruppe 52 zugewandte Ende des Klemmelementes 42 a beziehungsweise 42 b ist mittels einer Schraube

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56 unmittelbar mit der Brennerplatte 41 verbunden. Die Brennerplatte 41 ist in ihrem Randbereich über eine Isolierschicht 43 an den Gußgliederblock 3 angelehnt. Durch die Verschraubung drückt das Klemmelement 42 a/42 b das Mantelblech 7 auf die Kesselblockisolierung 48 an deren Rand der Durchlaßöffnung Zur Verbesserung der Stabilität ist die Abkantung 55 des Mantelbleches 7 in einer entsprechenden Ausformung der Kesselblockisolierung 48 formschlüssig eingefügt. Diese Art der Verbindung des Mantelbleches 7 mit der Brennerbaugruppe 52 bewirkt einerseits eine Verringerung der Wärmeübertragung via Mantelblech 7 auf die Verkleidung des Gerätes und garantiert andererseits trotzdem eine gute Lagesicherung der Bauteile untereinander.

Wie Figur 13 zeigt, ist das Mantelblech 7 mittels Haltewinkel 60 an einem Seitenteil 6-f des Gehäuses angeschraubt. Die Z-Form des Haltewinkels 60 gestattet eine einfache Montage beziehungsweise Demontage, da nicht weiter dargestellte verdeckende Aggregate des Heizkessels umgangen werden. Ein Schraubendreher oder ein Steckschlüssel kann somit quasi fluchtend zu der jeweiligen Gewindebohrung 62 a beziehungsweise 62 b angesetzt werden, das heißt, ein schräges Ansetzen ist nicht notwendig.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.

Claims (1)

18. März 1994

Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1242

ANSPRÜCHE

Heizkessel mit einem Brenner, einem einen Gußgliederblock bildenden Wärmetauscher, einer Abgasführung und einem wärmeisolierenden, ein Bodenblech und eine vorderfrontsextige Tür aufweisenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußgliederblock (3) vorderfrontseitig von einem Mantelblech (7) abgedeckt ist, das U-förmig mit obenliegendem Steg (8) ausgebildet ist und dessen Schenkel (9, 10) je einen mit einer Soll-Bruchstelle (15) versehenen Sperrlappen (14) zur Transportsicherung des zwischen den Schenkeln (9, 10) eingeschobenen Bodenblechs (12) aufweist.

Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (8) des Mantelblechs (7) einen abgekanteten unteren Rand (17) aufweist, der unter Zwischenlage eines Dichtungsmittels einen Vorsprung (23) der Vorderseite des Gußgliederblocks untergreift.

3. Heizkessel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelblech (7) dreiteilig ausgebildet ist, wobei an dem ein Strömungssicherung abdeckenden Steg (8) die beiden nach unten ragenden Schenkel (9, 10) angefügt sind.

4. Heizkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verbindung zwischen dem Steg (2) und einem Schenkel (9 oder 10) eine Ausnehmung (30) vorgesehen ist, in die ein Kabelkanal (31) eingesetzt ist.

5. Heizkessel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der durch den Steg (8) und die Schenkel (9, 10) gebildeten Durchlaßöffnung (11) des Mantelbleches (7) allseits um einige Millimeter von einer den Brenner aufnehmenden Brennerplatte (41) beabstandet ist, wobei Klemmelemente (42 a/42 b) zur Verbindung der Brennerplatte (41) mit dem Mantelblech (7) vorgesehen sind.

6. Heizkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmelemente (42 a/42 b) einerseits mit der Brennerplatte (41) verbunden, insbesondere verschraubt, sind und ande-

rerseits das Mantelblech (7) gegen das Gehäuse pressen.

7. Heizkessel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Durchlaßöffnung (11) nach innen abgebogen ist.

8. Heizkessel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnung (11) und die Brennerplatte (41) im wesentlichen rechteckig ausgebildet sind, wobei deren vertikale Ränder jeweils über mindestens ein Klemmelement (42 a/42 b) miteinander verbunden sind.

9. Heizkessel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerplatte (41) über eine wärmeisolierende Zwischenschicht (43) vom Gußgliederblock (3) abgeschirmt ist.

10. Heizkessel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelblech (7) mit gleichartigen Haltewinkeln (60) an den beiden Seitenteilen (61) des Gehäuses befestigt, insbesondere geschraubt, ist, wobei die Haltewinkel (60) Z-förmig abgekröpft ausgebildet sind.