DE202009002420U1

DE202009002420U1 - Sondenfuß

Info

Publication number: DE202009002420U1
Application number: DE202009002420U
Authority: DE
Original assignee: MGS EUROP GmbH; MGS EUROPE GmbH
Current assignee: MGS EUROP GmbH; MGS EUROPE GmbH
Priority date: 2009-02-11
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2019-02-12

Abstract

Sondenfuß einer Erdwärmesonde,
mit zwei Anschlussöffnungen zur Aufnahme der Hin- und Rücklaufleitung der Sonde,
und mit einem Anschluss zur Verbindung des Sondenfußes mit einem als Einbauhilfe bezeichneten, die Sonde in einer Erdbohrung nach unten führenden Gewicht,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschluss (3) das Gewicht (5) formschlüssig derart führt, dass es gegen aus der Längsachse der Sonde ausweichende unzulässige Winkelbewegungen gesichert ist.

Description

Die Neuerung betrifft einen Sondenfuß nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Erdwärmesonden bestehen aus zwei Rohrleitungen, die als Hin- und Rückflussleitung für ein Wärmeträgermedium dienen. Diese beiden Rohrleitungen können beispielsweise konzentrisch ausgestaltet sein mit einem Innenrohr und einem demgegenüber größeren Außenrohr. Im einfachsten Fall jedoch wird das gleiche Material für die Hin- und Rückleitung der Erdwärmesonde verwendet. Der so genannte Sondenfuß als untersten Bauteil der Erdwärmesonde verbindet die beiden unteren offenen Enden der Hin- und Rückleitung und dient zur Strömungsumlenkung, so dass im Bereich dieses Sondenfußes das Wärmeträgermedium aus der Hinleitung in die Rückleitung umgelenkt wird. Als Material für Erdwärmesonden ist insbesondere Kunststoff bekannt, wobei die Rohrleitungen auf einer Spule aufgespult sind. Das Material ist nicht biegeschlaff, sondern weist aufgrund der Wandstärke und des verwendeten Materialtyps eine gewisse Eigensteifigkeit auf, so dass die Erdwärmesonde, wenn sie von der Vorratsspule abgespult wird, leicht bogenförmig verläuft.
Dies führt zu Verkantungen in der Erdbohrung, so dass das Eindringen der Erdwärmesonde in die Erdbohrung erschwert ist.
Aus diesem Grund ist es bekannt, ein beispielsweise aus Gusseisen bestehendes Gewicht an die Erdwärmesonde anzuhängen, so dass dieses Gewicht als erstes in die Erdbohrung eintaucht und die Erdwärmesonde durch die Gewichtskraft einerseits strafft, so dass die vorerwähnte Krümmung ausgeglichen wird und andererseits aufgrund seiner Gewichtskraft auch die Erdwärmesonde nach unten in die Erdbohrung hineinzieht, so dass dieses Gewicht als Einbauhilfe gezeichnet wird. Die Einbauhilfe wird üblicherweise am unteren Ende des Sondenfußes an den Sondenfuß bzw. an die gesamte Erdwärmesonde angeschlossen.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Sondenfuß dahingehend zu verbessern, dass er das Einbringen der Erdwärmesonde in die Erdbohrung bei möglichst einfacher und preisgünstiger Ausgestaltung des Sondenfußes noch mehr erleichtert.
Diese Aufgabe wird durch einen Sondenfuß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Einbauhilfe möglichst starr an den Sondenfuß anschließen zu lassen, so dass Verkantungen zwischen dem Sondenfuß und der Einbauhilfe vermieden werden. Ansonsten ist nämlich nicht auszuschließen, dass beim Einführen der Erdwärmesonde in die Erdbohrung das Gewicht zwar nach unten zieht, es jedoch zu einer Knick- oder Winkelbewegung zwischen dem Gewicht und dem Sondenfuß kommt, so dass letztlich doch eine ungewollte Verkantung auftritt, die das Einbringen der Erdwärmesonde in die Erdbohrung erschwert. Dabei ist es aus der Praxis bekannt, dass „der erste Meter schwierig" ist, also gerade zu Beginn des Einführens der Erdwärmesonde in die Erdbohrung derartige Verkantungen auftreten können, während im weiteren Fortschritt des Sondeneinbaus dieses Problem immer geringer wird. Vorschlagsgemäß ist daher der Anschluss, der am Sondenfuß für die Einbauhilfe vorgesehen ist, so ausgestaltet, dass eine formschlüssige Aufnahme des Gewichtes am Sondenfuß erfolgt und dementsprechend Verkantungen oder Winkelbeweglichkeiten vermieden werden. Dies betrifft die Winkelabweichungen der Längsachse des Gewichtes gegenüber der Längsachse der Erdwärmesonde. Minimale Winkelbeweglichkeiten sind dabei durchaus zulässig, so dass allenfalls eine so genannte „unzuläs sige" Winkelabweichung zu vermeiden ist, die beim Einbau der Erdwärmesonde störend wirken würde.
Handelsübliche Einbauhilfen sind als zylindrische gusseiserne Zapfen bekannt, die unten ein sich verjüngendes Einführende aufweisen und an ihrem oberen Ende eine angeformte Anschlusslasche aufweisen. Vorteilhaft kann daher der Anschluss am Sondenfuß als Vertiefung ausgestaltet sein, die in das übrige Material des Sondenfußes eingebracht ist und welche die Anschlusslasche des Gewichtes aufnimmt. In an sich bekannter Weise erfolgt vorteilhaft die Montage des Gewichtes am Sondenfuß durch eine Verbindungsschraube, welche sich durch eine Bohrung erstreckt, die in der Anschlusslasche des Gewichtes vorgesehen ist sowie durch eine Bohrung, die im Sondenfuß vorgesehen ist. Dementsprechend ist diese Bohrung in der Vertiefung des Sondenfußes derart angeordnet, dass sie mit der Bohrung in der Aufnahmelasche des Gewichtes fluchted und die Montage der erwähnten Verbindungsschraube gestattet.
Vorteilhaft kann außer diesem formschlüssigen Anschluss des Gewichtes noch ein weiterer Formschluss ermöglicht werden: Es ist aus der Praxis bekannt, entweder einfache Erdwärmesonden oder auch doppelte Erdwärmesonden zu verwenden. Da jeweils ein Hin- und ein Rückfluss vorgesehen sein muss, weist eine einfache Erdwärmesonde zwei Rohrleitungen auf, während eine doppelte Erdwärmesonde dementsprechend zwei Hinleitungen und zwei Rückleitungen aufweist. Um nicht unterschiedliche Sondenfüße herstellen und bevorraten zu müssen, kann in wirtschaftlich vorteilhafter Weise vorgesehen sein, den Sondenfuß standardisiert als Sondenfuß für eine Einfach-Erdwärmesonde auszugestalten, also mit lediglich zwei Anschlussöffnungen für die Aufnahme lediglich einer Hinleitung und einer Rücklaufleitung der Sonde zu versehen. Wenn eine Zweifach-Erdwärmesonde gewünscht wird, können zwei derartige Sondenfüße auf einfache Weise gekoppelt werden, indem in der Außenfläche der Sondenfüße jeweils ein Vorsprung und jeweils eine Einbuchtung vorgesehen ist, wobei zwei gleichartige, aneinander gelegte Sondenfüße miteinander verzahnt werden, indem jeweils die Vorsprünge beider Sondenfüße in die jeweils gegenüberliegende Einbuchtung des jeweils anderen Sondenfußes eintauchen.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass diese Einbuchtungen und Vorsprünge nicht als Linien ausgestaltet sind, die sich über die gesamte Länge oder Höhe oder Breite des Sondenfußes erstrecken, sondern die vielmehr zirkumferent an den übrigen Körper des Sondenfußes anschließen, d. h., dass die Einbuchtung allseitig vom übrigen Material des Sondenfußes umgeben ist, so dass ein in diese Einbuchtung eintauchender Vorsprung in jeder Bewegungsrichtung begrenzt ist. Auf diese Weise ist eine besonders zuverlässige Führung der beiden Sondenfüße gegeben, wenn sie miteinander gekoppelt sind und den beschriebenen Formschluss bewirken.
Vorteilhaft können die Einbuchtung und der Vorsprung jeweils quer zur Längsachse der Sonde verlaufen. Aus praktischen Gründen ergibt sich auf diese Weise eine möglichst große freie Fläche zur Anbringung von Beschriftungen, wie Produktbezeichnungen, Prüfsiegeln u. dgl.
Vorteilhaft können zwei gleichartige Sondenfüße miteinander gekoppelt werden, so dass sie gleichzeitig in eine Erdbohrung eingebracht werden können. Insbesondere, wenn die Sondenfüße für Einfach-Erdsonden ausgestaltet sind, ist regelmäßig eine derartige Koppelung dann wünschenswert, wenn eine Zweifach-Erdwärmesonde verwendet werden soll. Ein zuverlässiger Halt der beiden Sondenfüße aneinander wird vorteilhaft durch eine Querbohrung erzielt, die sich derart durch den Sondenfuß erstreckt, dass die beiden gleichartigen Sondenfüße durch eine entsprechend lange Verbindungsschraube, einen Verbindungsstift o. dgl. miteinander verbindbar sind. Diese Sicherung zweier benachbarter Sondenfüße über die miteinander fluchtenden Querbohrungen kann zusätzlich zu den oben erwähnten Einbuchtungen und Vorsprüngen vorgesehen sein, so dass die beiden formschlüssig miteinander verbundenen Sondenfüße zuverlässig in dieser miteinander verbundenen Anordnung gehalten werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nachfolgend anhand der rein schematischen Darstellungen näher erläutert. Dabei zeigt
1 einen Sondenfuß in perspektivischer Ansicht und
2 einen Schnitt durch den Sondenfuß von 1.
In den Zeichnungen ist mit 1 insgesamt ein Sondenfuß bezeichnet. Dieser weist zwei Anschlussöffnungen 2 auf, die zur Aufnahme jeweils einer Rohrleitung dienen, wobei eine Rohrleitung die Hinleitung und die andere Rohrleitung die Rückleitung der Erdwärmesonde bildet. Innerhalb des Sondenfußes sind die beiden Anschlussöffnungen 2 miteinander verbunden durch einen im Wesentlichen U-förmig verlaufenden Kanal.
1 zeigt den Sondenfuß 1 in der Einbau-Ausrichtung, so dass das in 1 untere Ende des Sondenfußes 1 das Ende ist, welches als erstes beim Einbau des Sondenfußes in eine Erdbohrung eintaucht. Zu diesem unteren Ende hin verjüngt sich der Sondenfuß, um den Einbau in eine Erdbohrung zu erleichtern. Weiterhin weist der Sondenfuß 1 an seinem unteren Ende einen Anschluss 3 auf, der als Vertiefung ausgestaltet ist, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist. Der Anschluss 3 dient zur Aufnahme einer Anschlusslasche 4 eines Gewichtes 5, wobei sowohl die Anschlusslasche 4 eine Bohrung aufweist als auch in dem Anschluss 3 eine damit fluchtende Bohrung 6 vorgesehen ist, so dass mittels einer entsprechenden Verbindungsschraube das Gewicht 5 über seine Anschlusslasche 4 mit dem Anschluss 3 des Sondenfußes 1 verbunden werden kann.
Der Anschluss 3 ist dabei derart konturiert, dass er die Anschlusslasche 4 des Gewichtes 5 möglichst spielfrei aufnimmt, so dass Kippbewegungen zumindest in einem unzulässig großen Maß vermieden werden, welche eine Abweichung der Längsachse des Gewichtes 5 von der Längsachse der Erdwärmesonde bewirken würden.
Oberhalb des Anschlusses 3 ist eine Querbohrung 7 vorgesehen, die dazu dient, zwei gleichartige Sondenfüße 1 miteinander verbinden zu können. Beispielsweise mittels einer Verbindungsschraube. Der Sondenfuß 1 ist nämlich als Einfach-Sondenfuß vorgesehen, da das Wärmeträgermedium nur in einem einzigen Kreislauf geführt wird, nämlich mit nur einer Hinleitung und nur einer Rücklaufleitung. Um eine Zweifach-Erdwärmesonde schaffen zu können, bei welcher zwei Wärmeträgerkreise in dieselbe Erdbohrung eingebracht werden, werden zwei gleichartige Sondenfüße 1 miteinander gekoppelt, so dass zwei Hinleitungen und zwei Rücklaufleitungen in dieselbe Erdbohrung eingeführt werden können. Um das Einbringen dieser beiden Sondenfüße zu erleichtert, werden diese mechanisch über die Querbohrung 7 miteinander verbunden. Zudem ist eine Relativbeweglichkeit zwischen diesen beiden gekoppelten Sondenfüßen 1 dadurch verhindert, dass die beiden Sondenfüße 1 formschlüssig miteinander verbunden sind. Hierzu weist jeder Sondenfuß jeweils eine Einbuchtung 8 und einen Vorsprung 9 auf, wobei der Vorsprung 9 als horizontale Zunge über die übrige Außenkontur des Sondenfußes 1 vorragt und die Einbuchtung 8 komplementär dazu in das Innere des Sondenfußes 1 ragt. Auf der gegenüber liegenden Außenfläche des Sondenfußes 1 befindet sich auf Höhe der Einbuchtung 8 dort ein Vorsprung 9, während darüber, auf der Höhe des aus 1 ersichtlichen Vorsprungs 9, eine Einbuchtung 8 auf der anderen Außenfläche des Sondenfußes 1 vorgesehen ist. Auf diese Weise können zwei gleichartige Son denfüße auf gleicher Höhe miteinander gekoppelt werden, so dass sie als möglichst einfach zu handhabende, möglichst starre Einheit in die Erdbohrung möglichst problemlos eingebracht werden können.

Claims

Sondenfuß einer Erdwärmesonde, mit zwei Anschlussöffnungen zur Aufnahme der Hin- und Rücklaufleitung der Sonde, und mit einem Anschluss zur Verbindung des Sondenfußes mit einem als Einbauhilfe bezeichneten, die Sonde in einer Erdbohrung nach unten führenden Gewicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (3) das Gewicht (5) formschlüssig derart führt, dass es gegen aus der Längsachse der Sonde ausweichende unzulässige Winkelbewegungen gesichert ist.
Sondenfuß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (3) als Vertiefung im Sondenfuß (1) ausgestaltet ist, welche eine Anschlusslasche (4) des Gewichts (5) aufnimmt, wobei in der Vertiefung eine Bohrung (6) vorgesehen ist, die zur Aufnahme einer die Anschlusslasche (4) an dem Sondenfuß (1) haltenden Verbindungsschraube angeordnet ist.
Sondenfuß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in zwei gegenüberliegenden Außenflächen des Sondenfußes (1) jeweils eine Einbuchtung (8) und ein Vorsprung (9) vorgesehen ist, wobei die Einbuchtung (8) und der Vorsprung (9) auf den beiden Außenflächen derart komplementär angeordnet sind, dass zwei gleichartige Sondenfüße (1) formschlüssig miteinander verbindbar sind, indem die beiden Vorsprünge (9) der beiden Sondenfüße (1) in die beiden Einbuchtungen (8) des jeweils anderen Sondenfußes (1) eintauchen.
Sondenfuß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (8) und der Vorsprung (9) jeweils zirkumferent von dem übrigen Körper des Sondenfußes (1) umgeben sind.
Sondenfuß nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (8) und der Vorsprung (9) jeweils quer zur Längsachse der Sonde verlaufen.
Sondenfuß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Querbohrung (7), derart, dass zwei gleichartige Sondenfüße (1) miteinander durch die beiden miteinander fluchtenden Querbohrungen (7) verbindbar sind.