RU2505753C2

RU2505753C2 - Flanged water heater with heat accumulator

Info

Publication number: RU2505753C2
Application number: RU2011130187/06A
Authority: RU
Inventors: Стефано ФЕРРОНИ; Лусио ЛАТИНИ; Евандро БИАГИОЛИ; Раффаеле ТОНИНИ
Original assignee: Аристон Термо С.П.А.
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2014-01-27
Also published as: ITAN20080025U1; EP2368077B1; WO2010073088A2; WO2010073088A3; EP2368077A2; RU2011130187A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: device includes a flange on which a heating and safety device rests, a counterflange rigidly attached to a water heater cap, and a sealing element placed between the flange and outer surface of the cap. Threaded bushings into which screws for tightening of the flange to the counterflange are attached to the counterflange by means of a plastic deformation method.

EFFECT: flanged device provides mechanical strength, reliability and accuracy of the flange connection to the counterflange and reduces device assembly time.

6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к фланцевому устройству, в частности, но исключительно применимому в санитарных нагревательных приборах.The invention relates to a flange device, in particular, but exclusively applicable in sanitary heating appliances.

Более точно настоящее изобретение относится к устройству фланцевого типа, содержащему фланец и контрфланец, которые могут быть стянуты друг с другом, и применимому в водонагревателях с тепловым аккумулятором.More precisely, the present invention relates to a flange-type device comprising a flange and a counter-flange that can be pulled together, and applicable in heaters with a heat accumulator.

Как известно, водонагреватели с тепловым аккумулятором имеют цилиндрическую часть, называемую "манжетой", которая закрыта двумя колпачками, в одном из которых имеется отверстие, через которое проходит по меньшей мере оболочка термореле (содержащего один или несколько температурных датчиков), противокоррозионные устройства и необязательно одно или несколько электрических сопротивлений (в случае электрических водонагревателей с тепловым аккумулятором), при этом такие компоненты обычно установлены на фланце, который также служит для герметизации упомянутого отверстия. Как известно, фланец прижат к кольцевому контрфланцу, наружный край которого приварен к колпачку, а его внутренний край обычно выполнен в форме, например, изгиба, опирающегося на край отверстия в колпачке.As is known, heaters with a thermal accumulator have a cylindrical part called a “cuff” that is closed by two caps, one of which has an opening through which at least the shell of the thermal relay (containing one or more temperature sensors) passes, anticorrosion devices, and optionally one or several electrical resistances (in the case of electric water heaters with a thermal accumulator), while such components are usually mounted on a flange, which also serves to cross-breeding of said openings. As you know, the flange is pressed against the annular counterflange, the outer edge of which is welded to the cap, and its inner edge is usually made in the form of, for example, a bend resting on the edge of the hole in the cap.

Для обеспечения герметичного уплотнения между пространством внутри и снаружи водонагревателя между фланцем и колпачком устанавливают уплотнительный элемент из упругого материала.To ensure a tight seal between the space inside and outside the water heater, a sealing element of elastic material is installed between the flange and the cap.

В широко распространенном фланцевом устройстве, пользующемся большой популярностью в течение нескольких лет (см., например, патент IT 1305508, выданный на имя заявителя настоящей заявки), фланец и контрфланец стянуты друг с другом множеством стяжных винтов с многоугольной или профилированной головкой, стержни которых проходят через особые прорези, выполненные в контрфланце (в частности, в зоне примыкания между упомянутыми наружным и внутренним краями, см., например, фиг.2 упомянутого документа) и через соответствующие отверстия во фланце. На упомянутые стержни навинчивают соответствующие стопорные гайки, пока они не прижмутся к фланцу. При затягивании таких гаек уплотнительный элемент сдавливается между фланцем и колпачком (преимущественно в районе его отверстия), в результате чего образуется герметичное уплотнение.In a widespread flange device that has been very popular for several years (see, for example, patent IT 1305508, issued in the name of the applicant of the present application), the flange and counterflange are tightened together by a plurality of tightening screws with a polygonal or shaped head, the rods of which pass through special slots made in the counterflange (in particular, in the abutment zone between the said outer and inner edges, see, for example, FIG. 2 of the said document) and through the corresponding holes in the flange. The corresponding lock nuts are screwed onto said rods until they are pressed against the flange. When tightening such nuts, the sealing element is squeezed between the flange and the cap (mainly in the area of its hole), resulting in a tight seal.

Операции сборки такого фланцевого устройства являются особо и неблагоприятно длительными и сложными, например, из-за сложности их автоматизации и ускорения. Известно, что после изготовления контрфланца путем формования и его крепления, как вкратце описано выше, к соответствующему колпачку, необходимо, чтобы по меньшей мере первый сборщик на сборочной линии вставил стяжные винты в прорези в контрфланце, а по меньшей мере второй сборщик установил фланец по центру и насадил его на резьбовые стержни винтов. Кроме того, второй сборщик также помещает на стержни гайки, которые в результате будут затянуты третьим сборщиком. Ясно, что такая сборка требует чрезмерного использования рабочей силы, что отрицательно сказывается на времени и стоимости изготовления.The assembly operations of such a flange device are particularly and adversely long and complex, for example, due to the complexity of their automation and acceleration. It is known that after manufacturing the counterflange by molding and securing it, as briefly described above, to the corresponding cap, it is necessary that at least the first collector on the assembly line insert the coupling screws into the slots in the counterflange, and at least the second collector installs a center flange and put it on the threaded rods of the screws. In addition, the second collector also places nuts on the rods, which will result in tightening of the third collector. It is clear that such an assembly requires excessive use of labor, which negatively affects the time and cost of manufacture.

Сами прорези в контрфланце имеют достаточно сложную сочлененную форму, необходимую для точной установки в них головок и стержней стяжных винтов, что не всегда может быть сделано быстро и незамедлительно. Кроме того, из-за формы прорезей стяжные винты занимают неопределенное положение, что вынуждает использовать труд сборщиков, чтобы вставлять стяжные винты и устанавливать фланец и гайки.The slots in the counterflange themselves have a rather complicated articulated shape necessary for the exact installation of the heads and rods of the clamping screws in them, which can not always be done quickly and immediately. In addition, due to the shape of the slots, the clamping screws occupy an indefinite position, which forces the labor of assemblers to insert the clamping screws and install the flange and nuts.

С этой целью и для более подробного ознакомления с описанным выше фланцевым устройством снова сошлемся на неоднократной упоминавшийся патент IT 1305508. Изгиб отверстия в колпачке для фиксации контрфланца требует привлечения специализированного персонала и выполнения дополнительной операции, что продлевает время и увеличивает стоимость изготовления водонагревателя в целом.For this purpose and for a more detailed acquaintance with the flange device described above, we again refer to the repeatedly mentioned IT 1305508 patent. Bending the holes in the cap for fixing the counterflange requires the involvement of specialized personnel and additional operations, which prolongs the time and increases the cost of manufacturing the water heater as a whole.

В основу настоящего изобретения положена задача преодоления по меньшей мере части из описанных выше недостатков путем создания усовершенствованного фланцевого устройства. В частности, основной задачей настоящего изобретении является создание усовершенствованного фланцевого устройства, которое должно позволять осуществлять простую, удобную и быструю сборку водонагревателя.The present invention is based on the task of overcoming at least part of the above disadvantages by creating an improved flange device. In particular, the main objective of the present invention is to provide an improved flange device, which should allow for simple, convenient and quick assembly of the water heater.

Второй задачей настоящего изобретения является создание недорого в изготовлении и сборке усовершенствованного фланцевого устройства.The second objective of the present invention is the creation of an inexpensive in the manufacture and assembly of an improved flange device.

Третьей задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного фланцевого устройства, способного обеспечивать определенное положение его деталей с возможностью его сборки на известных сборочных автоматах.The third objective of the present invention is the creation of an improved flange device capable of providing a certain position of its parts with the possibility of its assembly on known assembly machines.

Одной из дополнительных задач настоящего изобретения является создание усовершенствованного и упрощенного фланцевого устройства, которое должно обеспечивать механическую прочность, надежность и точность соединения фланец-контрфланец по аналогии с известными из уровня техники системами фланцев. Эти и другие задачи изобретения, которые будут подробно рассмотрены далее, достигаются посредством фланцевого устройства по п.1.One of the additional objectives of the present invention is to provide an improved and simplified flange device, which should provide mechanical strength, reliability and accuracy of the flange-counterflange connection by analogy with the flange systems known in the art. These and other objectives of the invention, which will be discussed in detail below, are achieved by means of the flange device according to claim 1.

Для решения поставленных задач предлагается фланцевое устройство водонагревателя с тепловым аккумулятором, расположенное вблизи отверстия, выполненного по меньшей мере в колпачке водонагревателя с тепловым аккумулятором, содержащее:To solve the tasks, a flange device of a water heater with a heat accumulator is proposed, located near an opening made at least in the cap of a water heater with a heat accumulator, comprising:

фланец на который опирается нагревательное и предохранительное устройство и который служит для герметизации упомянутого отверстия,a flange on which the heating and safety device rests and which serves to seal said hole,

контрфланец, жестко прикрепленный к колпачку,counterflange rigidly attached to the cap,

уплотнительный элемент, помещающийся между фланцем и наружной поверхностью колпачка, в котором фланец и контрфланец могут быть стянуты друг с другом с помощью множества стяжных винтов, имеющих по меньшей мере одну головку и резьбовой стержень,a sealing element located between the flange and the outer surface of the cap, in which the flange and counterflange can be tightened with each other using a plurality of tightening screws having at least one head and a threaded rod,

при этом к контрфланцу методом пластического деформирования прикреплены резьбовые втулки, в каждую из которых входит резьбовой стержень стяжных винтов.at the same time, threaded bushings are attached to the counterflange by plastic deformation, each of which includes a threaded rod of the clamping screws.

Кроме того, контрфланец имеет расположенную между его наружным краем и его внутренним краем опорную стенку, к которой методом пластического деформирования прикреплены резьбовые втулки, помещающиеся между опорной стенкой и колпачком.In addition, the counterflange has a support wall located between its outer edge and its inner edge, to which threaded sleeves are inserted that are placed between the support wall and the cap by plastic deformation.

Резьбовые втулки приклепаны к опорной стенке.Threaded bushings are riveted to the support wall.

Наружный край контрфланца прикреплен к колпачкупутем сварки.The outer edge of the counterflange is attached to the cap by welding.

Уплотнительным элементом является кольцо из упругого материала, имеющее поверхность, прижатую к внутреннему краю контрфланца, и поверхности, прижатые к соответствующим поверхностям фланца.The sealing element is a ring of elastic material having a surface pressed against the inner edge of the counterflange and surfaces pressed against the corresponding surfaces of the flange.

Предложен также водонагреватель с тепловым аккумулятором, в котором используется по меньшей мере одно предложенное фланцевое устройствоA water heater with a heat accumulator is also proposed, in which at least one flange device of the invention is used.

Признаки настоящего изобретения станут ясны из следующего далее описания предпочтительного варианта его осуществления, охарактеризованного в формуле изобретения и в порядке не ограничивающего примера, проиллюстрированного на прилагаемых чертежах, на которых:The features of the present invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment described in the claims and by way of non-limiting example, illustrated in the accompanying drawings, in which:

на фиг.1 показан боковой разрез предложенного в изобретении фланцевого устройства в целом,figure 1 shows a side section proposed in the invention of the flange device as a whole,

на фиг.2 показан вид в плане контрфланца предложенного в изобретении фланцевого устройства.figure 2 shows a view in plan of the counterflange proposed in the invention flange device.

Позицией 1 на фиг.1 в целом обозначено фланцевое устройство согласно изобретению.1 as a whole denotes a flange device according to the invention.

Более точно, на фиг.1 для простоты показан только колпачок 2 (в частности, колпачок 2 водонагревателя с тепловым аккумулятором, расположенного по вертильной оси) известного водонагревателя с тепловым аккумулятором с выполненным в нем отверстием 201, в которое известным способом вставляют оболочку термореле (содержащего один или несколько температурных датчиков), противокоррозионные устройства и группу нагревательных элементов (электрических сопротивлений в случае электрических водонагревателей с тепловым аккумулятором), не показанных на чертежах и далее в целом называемых "нагревательным и предохранительным устройством".More precisely, in FIG. 1, for simplicity, only cap 2 (in particular, cap 2 of a water heater with a heat accumulator disposed along the vertical axis) of a known water heater with a heat accumulator with an opening 201 formed therein is shown, into which the shell of a thermal relay (containing one or more temperature sensors), anticorrosion devices and a group of heating elements (electrical resistances in the case of electric water heaters with a thermal battery) not shown on in the drawings and hereinafter generally referred to as a "heating and safety device".

Кроме того, позицией 202 обозначен впускной патрубок для подачи холодной воды в водонагреватель с тепловым аккумулятором через колпачок 2.In addition, the position 202 indicates the inlet pipe for supplying cold water to a water heater with a heat accumulator through cap 2.

В отверстии 201 установлено и закреплено предложенное в изобретении фланцевое устройство 1. Как известно, фланцевое устройство 1 содержит фланец 11, на который опирается упомянутое "нагревательное и предохранительное устройство", и контрфланец 12, к которому, как показано далее, прижат фланец 11.A flange device 1 proposed in the invention is installed and fixed in the hole 201. As is known, the flange device 1 comprises a flange 11, on which the aforementioned "heating and safety device" rests, and a counter flange 12, to which, as shown below, the flange 11 is pressed.

Фланец 11 также служит для герметизации отверстия 201 в колпачке 2.The flange 11 also serves to seal the holes 201 in the cap 2.

Помимо этого позицией 13 обозначен уплотнительный элемент, например, кольцо из упругого материала, которое помещается между фланцем 11 и поверхностью колпачка 2 преимущественно на краю его отверстия 201.In addition, the position 13 denotes a sealing element, for example, a ring of elastic material, which is placed between the flange 11 and the surface of the cap 2 mainly on the edge of its opening 201.

Еще точнее, контрфланец 12 предпочтительно имеет кольцевую форму и преимущественно С-образное сечение.More specifically, the counter flange 12 preferably has an annular shape and preferably a C-section.

Соответственно, контрфланец 12 имеет наружный край 1201, приваренный рельефной или конденсаторной сваркой (или другими известными способами сварки или соединения) к колпачку 2, и внутренний край 1202, просто опирающийся на него вблизи отверстия 201, то есть внутренний край 1202 просто служит заплечиком (далее - заплечик 1202) для уплотнительного элемента 13.Accordingly, the counter flange 12 has an outer edge 1201, welded by relief or capacitor welding (or other known methods of welding or joining) to the cap 2, and an inner edge 1202, simply resting on it near the hole 201, that is, the inner edge 1202 simply serves as a shoulder (hereinafter - shoulder 1202) for the sealing element 13.

Между наружным краем 1201 и заплечиком 1202 расположена опорная стенка 1203. Согласно известному уровню техники (см. патент II 1305508), головки стяжных винтов обычно помещаются в пространстве между колпачком 2 и опорной стенкой 1203 контрфланца 12. Резьбовые стержни винтов пропускают через профилированные отверстия в опорной стенке 1203, и навинчивают на них гайки, чтобы окончательно прижать фланец 11 (через который также проходят упомянутые стержни) к контрфланцу 12.A support wall 1203 is located between the outer edge 1201 and the shoulder 1202. According to the prior art (see patent II 1305508), the heads of the clamping screws are usually placed in the space between the cap 2 and the supporting wall 1203 of the counterflange 12. The threaded rods of the screws are passed through the profiled holes in the supporting wall 1203, and nuts are screwed on them to finally press the flange 11 (through which the said rods also pass) to the counterflange 12.

С другой стороны, в соответствии с изобретением упомянутое пространство занимают резьбовые втулки 3, расположенные с равными интервалами вокруг отверстия 201 и на расстоянии R по радиусу от его центра (см. фиг.2). Например, на фиг.2 показан контрфланец, содержащий 5 резьбовых втулок 3.On the other hand, in accordance with the invention, the threaded bushings 3 are located at equal intervals around the opening 201 and at a distance R radially from its center (see FIG. 2). For example, figure 2 shows a counter flange containing 5 threaded sleeves 3.

Резьбовые втулки 3 прикреплены к опорной стенке 1203 известными методами пластического деформирования, такими как клепка и(или) чеканка. Кроме того, в одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения резьбовые втулки 3 устанавливают непосредственно во время (холодного) формования контрфланца 12 с помощью известного как такового особого оборудования.The threaded sleeves 3 are attached to the supporting wall 1203 by known plastic deformation methods such as riveting and / or embossing. In addition, in one of the preferred embodiments of the invention, the threaded sleeves 3 are mounted directly during the (cold) forming of the counter flange 12 using special equipment known per se.

Затем стяжные винты 4 (с головкой 402) ввинчивают в резьбовые втулки 3, чтобы прижать фланец И к контрфланцу 12.Then, the coupling screws 4 (with head 402) are screwed into the threaded bushings 3 to press the flange And against the counterflange 12.

Соответственно, как известно из уровня техники, во фланце 11 выполнены отверстия 1101 для прохождения резьбовых стержней 401 стяжных винтов 4.Accordingly, as is known from the prior art, holes 1101 are made in the flange 11 for passing threaded rods 401 of the tightening screws 4.

Упомянутые отверстия 1101 расположены по окружности, радиус которой равен упомянутому расстоянию по радиусу R, и отстоят друг от друга, как и соответствующие резьбовые втулки 3.Mentioned holes 1101 are located on a circle whose radius is equal to the aforementioned distance along the radius R, and are spaced from each other, as are the corresponding threaded bushings 3.

На этом этапе можно вкратце описать способ крепления фланцевого устройства 1 согласно изобретению.At this point, a method for attaching the flange device 1 according to the invention can be briefly described.

После формования контрфланца 12 (который согласно изобретению уже снабжен втулками 3) и последующего приваривания к колпачку 2 (как было описано), фланец 11 и уплотнительное кольцо 13 устанавливают по центру относительно контрфланца 12, более точно, отверстия 1101 во фланце 11 стыкуют и устанавливают по центру резьбовых втулок 3, а поверхности 1301, 1302 и 1303 уплотнительного кольца 13 прижимают к заплечику 1202 контрфланца 12 и поверхностям 1102 и 1103 фланца 11 (см. фиг.1). Затем в отверстия 1101 во фланце 11 вставляют стяжные винты 4 и прижимают их к резьбовым втулкам 3 (например, с помощью известного автоматического оборудования, пока их шейки 403 не прижмутся к верхней поверхности фланца 11), которые занимают определенное положение.After molding the counterflange 12 (which according to the invention is already equipped with bushings 3) and then welding it to the cap 2 (as described), the flange 11 and the o-ring 13 are installed in the center relative to the counterflange 12, more precisely, the holes 1101 in the flange 11 are joined and installed the center of the threaded sleeves 3, and the surfaces 1301, 1302 and 1303 of the sealing ring 13 are pressed against the shoulder 1202 of the counterflange 12 and the surfaces 1102 and 1103 of the flange 11 (see figure 1). Then, the tightening screws 4 are inserted into the holes 1101 in the flange 11 and pressed against the threaded sleeves 3 (for example, using known automatic equipment until their necks 403 are pressed against the upper surface of the flange 11), which occupy a certain position.

Как упоминалось, при этом уплотнительное кольцо 13 сдавливается между фланцем 11 и поверхностью колпачка 2, пока оно не зафиксируется с тем, чтобы обеспечивать эффективное уплотнение между пространством внутри и снаружи водонагревателя и в то же время высокую механическую прочность и надежность (также при значительно более высоком давлении, чем рабочее давление водонагревателя) соединения фланец-контрфланец.As mentioned, the sealing ring 13 is squeezed between the flange 11 and the surface of the cap 2 until it is fixed in order to ensure effective sealing between the space inside and outside the water heater and at the same time high mechanical strength and reliability (also at a significantly higher pressure than the operating pressure of the heater) flange-counterflange connections.

Таким образом, ясно, что в описанном выше фланцевом устройстве 1 достигаются указанные задачи изобретения. В частности, основным преимуществом фланцевого устройства 1 согласно изобретению является более быстрая и простая установка фланца 11 на контрфланце 12, поскольку достаточно просто затянуть винт 4 на соответствующей резьбой втулке 3, которая уже установлена на контрфланце 12.Thus, it is clear that the above objectives of the invention are achieved in the flange device 1 described above. In particular, the main advantage of the flange device 1 according to the invention is a faster and easier installation of the flange 11 on the counterflange 12, since it is enough to simply tighten the screw 4 on the corresponding thread of the sleeve 3, which is already mounted on the counterflange 12.

В действительности, в отличие от известного уровня техники не используются стопорные гайки (и соответствующие прокладки), которые с усилием затягивают на стержне особых винтов, которые вручную устанавливают в профилированных прорезях в контрфланце. За счет определенного положения деталей 12, 3 и 11 (контрфланца, втулок и фланца) весь процесс сборки фланцевого устройства 1 становится легко автоматизируемым и требует меньше рабочей силы, что позволяет занять по меньшей мере часть сборщиков выполнением других работ.In fact, unlike the prior art, lock nuts (and corresponding gaskets) are not used, which tighten special screws on the shaft, which are manually installed in the profiled slots in the counter flange. Due to the specific position of the parts 12, 3 and 11 (counter flange, bushings and flange), the entire assembly process of the flange device 1 becomes easily automated and requires less labor, which allows at least part of the assemblers to take up other tasks.

За счет исключения одного или нескольких элементов фланцевого устройства 1 (в частности, гаек и прокладок) сокращения времени сборки и необходимой рабочей силы также значительно снижается стоимость производства.By eliminating one or more elements of the flange device 1 (in particular nuts and gaskets), reducing assembly time and the required labor also significantly reduces the cost of production.

Claims

1. A flange device (1) of a heater with a heat accumulator, located near an opening (201) made at least in the cap (2) of a heater with a heat accumulator, comprising: a flange (11) on which the heating and safety device rests and which serves for sealing the holes (201), a counter flange (12), rigidly attached to the cap (2), a sealing element (13) located between the flange (11) and the outer surface of the cap (2),
in which the flange (11) and the counter-flange (12) can be tightened together using a plurality of clamping screws (4) having at least one head (402) and a threaded rod (401),
characterized in that threaded bushings (3) are attached to the counterflange (12) by plastic deformation, each of which includes a threaded rod (401) of the clamping screws (4).

2. Flange device (1) according to claim 1, characterized in that the counter flange (12) has a support wall (1203) located between its outer edge (1201) and its inner edge (1202), to which threaded sleeves are attached by plastic deformation (3) placed between the support wall (1203) and the cap (2).

3. The flange device (1) according to claim 2, characterized in that the threaded bushings (3) are riveted to the supporting wall (1203).

4. Flange device (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the outer edge (1201) of the counter flange (12) is attached to the cap (2) by welding.

5. A flange device (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing element (13) is a ring of elastic material having a surface (1301) pressed against the inner edge (1202) of the counter flange (12), and surfaces (1302) and (1303) pressed against the corresponding surfaces (1102) and (1103) of the flange (11).

6. A water heater with a thermal accumulator, in which at least one flange device (1) is used according to one or more of claims 1 to 5.