DE2733892A1 - Rohrverbindung, insbesondere bei register-heizkoerpern, zwischen sich kreuzenden rohren - Google Patents

Description

Höhenstraße 24a, 6020 Innsbruck / Österreich

Rohrverbindung, insbesondere bei Register-Heizkörpern, zwischen sich kreuzenden Rohren

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, insbesondere bei Rohrregister-Heizkörpern, zwischen zwei sich kreuzenden Rohren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Rohrverbindung der vorstehend bezeichneten Gattung in ausdrücklicher Bestimmung für Heizkörper ist bereits aus der GB-PS 1 65 126 bekannt. Bei dieser Rohrverbindung sind zwar in erster Linie Verschraubungen konischer Paßflächen vorgesehen, zusätzlich sind jedoch gleichzeitig Hartlötverbindungen vorgesehen, also teilweise zerstörungsfrei unlösbare Verbindungen. Hartlötverbindungen als alleiniges Verbindungsmittel sind nicht geeignet, den während des Betriebs

709885/0965

eines Heizkörpers auftretenden Wärmespannungen in der notwendigen Weise dauerhaft zu widerstehen. Insbesondere treten diese Wärmespannungen in lokal sehr unterschiedlicher Größenordnung an einem Heizkörper während der Aufheizphase desselben ein. Im übrigen gestaltet sich die Vorsehung von Schraubverbindungen und zusätzlichen Hartlötverbindungen die Montage eines Heizkörpers aus den einzelnen Rohren sehr aufwendig und damit kostspielig.

Des weiteren ist aus der DT-PS 16 79 289 bereits eine Rohrverbindung für Rohrregister-Heizkörper zwischen zwei sich kreuzenden Rohren bekannt, deren erstes über sein ursprüngliche offenes Ende und eine entsprechende öffnung im Rohrmantel des zweiten Rohres mit letzterem gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Muffen, Dichtungen und dgl. in fester und kommunizierender Verbindung steht, wobei auf das zweite Rohr ein Druckstück einerseits einwirkt, das andererseits an am ersten Rohr seitlich vorgesehenen Ansätzen Abstützung findet. Jedes einzelne Glied dieser Heizkörper besteht aus einem Steigrohr, das im Kreuzungsbereich von äquidistant rund um das Steigrohr herum angeordneten Stegen als Luftleitflächen angeordnet ist. Am oberen und unteren Ende stehen die Steigrohre dieser Heizkörperglieder mit dem sogenannten Heizmittelrohr in Verbindung, wobei je Steigrohr im Mantel der beiden Heizmittelrohre eine kommunizierende öffnung vorgesehen ist. Die als Luftleitflächen dienenden Stege enden in einem solchen Abstand von den Enden der Steigrohre, daß in diesem Abstandsbereich Raum für die Unterbringungen der Heizmittelrohre und eines jeweils zugehörigen Druckstücks gegeben ist. Das Druckstück greift in an den Luftleitflächen vorgesehenen Nuten ein und stützt sich dabei unter der Einwirkung einer durch das Zentrum des Druckstücks hindurchgeführten Schraube gegen die von dem Heizmitte!rohr abgelegene Fläche der Luftleitflächennuten. Gleichzeitig drückt die genannte Schraube zentral auf

709885/0966

- y-

das Heizmittelrohr im Bereich dessen Verbindung mit dem zugehörigen Steigrohr. Das Druckstück bildet also lediglich in Zusammenwirkung mit der genannten Schraube das Mittel zur gegenseitigen Fixierung der sich kreuzenden Rohre. Auf diese Heise läßt sich zwar eine brauchbare gegenseitige Fixierung erreicht, zu beachten ist jedoch, daß hierbei im Laufe der Zeit im Bereich der Gewindegänge ein gewisses Kaltfließen des jeweiligen Materials festzustellen ist mit der Folge, daß der die gegenseitige Fixierung eigentlich bewirkende Druck mit der Zeit nachläßt und damit die Güte der gegenseitigen Fixierung beeinträchtigt wird. Darüber hinaus ist die bekannte Fixierung eine im jeweiligen Zeitpunkt starre Fixierung, die keine beispielsweise thermisch bedingten Ausdehnungen der beiden Rohre zuläßt, so daß eine gegebenenfalls bestehende Tendenz für eine thermische Ausdehnung zu Deformationen der Rohre führt. Zudem ist in besonders nachteiliger Weise bei einer derartigen Fixierung sich kreuzender Rohre, die unter wechselnder thermischer Beanspruchung stehen, ein sogenanntes "Knacken" feststellbar, das als besonders lästig empfunden wird.

Ferner sind aus der US-PS 18 86 645 Rohrregister-Heizkörper bekannt, bei denen horizontale, hohle Heizmittel-Durchlaufelemente in Form länglicher Gehäuse vorgesehen sind. Die zugehörigen Steigrohrenden stehen dabei mit dem Gehäuseinneren über Schraubmuffen mit zentralem Durchlaß und Außengewinde in Verbindung, die mit einem Bund die Offnungen im Gehäuse-* boden überragen und mit Hilfe von Überwurfmuttern am Gehäuseäußeren befestigt sind. Im Befestigungsbereich sind des weiteren flexible Dichtungen angeordnet. Die Verbindungsstellen sind nur nach Abnahme eines zugehörigen Gehäusedeckels erreichbar. Die Montagearbeiten sind in diesem Fall sehr zeitraubend und im übrigen müssen großflächige Teile einschießlich des Gehäusedeckels abgedichtet werden.

709885/0965

-Jt-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs hinsichtlich ihrer Gattung bezeichnete Rohrverbindung, die insbesondere zur Verwendung bei Rohrregister-Heizkörpern bestimmt ist, derart zu verändern und zu verbessern, daß neben der Selbstverständlichkeit einer gas- und flüssigkeitsdichten Dichtung der sich kreuzenden Rohre eine solche Verbindung derselben geschaffen wird, die in einfacher Weise ausführbar ist, die darüber hinaus aber in sich so gestaltet ist, daß eine dauerhafte Abdichtung ohne Veränderung des Gütegrades derselben gewährleistet ist und daß sich in den Rohren aufbauende thermische Spannungen in der Verbindung als solche aufnehmbar sind, ohne die Verbindungsgüte zu beeinträchtigen. Dabei ist ganz besonders zu achten, daß es beim Auftritt thermischer Spannungen nicht zu der Entstehung von Knackgeräuschen kommt.

In Verbindung mit der vorstehend angegebenen Aufgabe ist zu beachten, daß es insbesondere bei Rohrregister-Heizkörpern, die aus in der Regel im Strangpressverfahren hergestellten Rohrkörpergliedern zusammengesetzt werden, die ihrerseits in der Regel aus Aluminium hergestellt sind, zu beachten ist, daß es infolge der besonders guten Wärmeleitfähigkeit von Aluminium sehr bald nach dem öffnen : eines Heizkörperventils und der Einleitung heißen Wassers in den Heizkörper zu Ausdehnungserscheinungen der zu erst beaufschlagten Heizkörperglieder kommt, während die nachgeordneten Heizkörperglieder noch auf der bisherigen Temperatur gehalten sind. Somit dehnen sich also die zunächst von heißem Wasser beaufschlagten Steigrohre verhältnismäßig schnell aus, während die nachgeschalteten Steigrohre noch keine merkliche Längendehnung erfahren. Demzufolge treten, wenn auch nur sehr kleine, Re la ti wer Schiebungen zwischen Steigrohr und Heizmittelrohr im Bereich der gegenseitigen Verbindungen auf, die innerhalb der Verbindungen ohne Beeinträchtigung der Verbindungsgüte aufgenommen werden müssen.

709885/0965

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die als Steigrohre dienenden Rohre im Kreuzungsbereich mit dem als Heizmittelrohr dienenden Rohr je mit quer zu dem Heizmittelrohr angeordneten Stegen als Luftleitflächen ausgestattet sind und daß die Steigrohre über die Luftleitflächenstege mit dem Heizmittelrohr verschweißt sind. Infolge dieser gegenseitigen Verbindung der Heizmittelrohre und der Steigrohre besteht keine unmittelbare Verbindung zwischen diesen, sondern eine mittelbare über die Luftleitflächenstege. Eine unmittelbare Verbindung der Rohre stößt nicht nur auf Schwierigkeiten bei der praktischen Ausführung der Verbindung, da die entsprechenden Stoßbereiche kaum bzw. nur äußerst schwierig zugänglich wären. Eine unmittelbare Verbindung durch Verschweißung im gegenseitigen Stoßbereich würde den Sitz der dort vorzusehenden Einsätze, Dichtungen etc. mit der Folge beeinträchtigen, daß hier verhältnismäßig häufig Leckagen auftreten könnten. Infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen indirekten Verbindung der Rohre über die Luftleitflächenstege ist die Verschweißung soweit von dem gegenseitigen Stoßbereich, innerhalb dessen Einsätze, Dichtungen etc. vorzusehen sind, angeordnet, daß dieser Stoßbereich durch die bei der Verschweißung auftretenden ^Täimes^annungen und damit bedingten Deformationen nicht beeinträchtigen. Im übrigen ist durch die erfindungsgemäß vorgesehene indirekte Verbindung die Verschweißung auch soweit ab von dem unmittelbaren gegenseitigen Stoßbereich angeordnet, daß innerhalb des Stoßbereichs bei dem späteren Betrieb des Heizkörpers ein Arbeiten möglich ist, ohne daß hier durch die Verschweißung aufgebaute Vorspannungen der gegenseitigen Arbeit im Stoßbereich hinderlich entgegenstünden.

In besonders zweckmäßiger Weiterbildung kann vorgesehen werden, daß die Luftleitflächenstege einen im wesentlichen rechteckigen Ausschnitt im Bereich ihres oberen Endes aufweisen, dessen

709885/0965

lichte Weite etwa dem Außendurchmesser der Steigrohre entspricht und dessen Tiefe so bemessen ist, daß die Steigrohre mindestens teilweise in dem Ausschnitt aufnehmbar sind. Bei Vorsehung eines derartigen Ausschnitts besteht also die Möglichkeit, die Steigrohre teilweise in den Ausschnitt eingesetzt anzuordnen, so daß bei einer Verschweißung der Heizmittelrohre mit dem Oberkantenbereich der Luftleitflächenstege die Verschweißung in Höhenrichtung der Steigrohre gesehen oberhalb der gegenseitigen Stoßstelle zwischen Steigrohren und Heizmittelrohr liegt. Auf diese Weise wird das spätere Arbeiten in diesem Stoßbereich während des Hexzkörperbetriebs durch die vorgesehene besondere Anordnung der Verschweißung noch weniger beeinträchtigt.

Eine in die gleiche Richtung zielende Weiterbildung kann darin bestehen, daß die Tiefe des Ausschnitts so bemessen ist, daß die Steigrohre mindestens bis in die Höhe ihrer Mittellinie in dem Ausschnitt aufnehmbar sind. Hierdurch wird die Möglichkeit für einen verhältnismäßig sehr großen Abstand zwischen Verschweißung und gegenseitiger Sto3stelle zwischen den Steigrohren und dem Heizmittelrohr geschaffen.

In Verbindung mit der vorstehend angegebenen besonderen Weiterbildung kann des weiteren in vorteilhafter Weise noch vorgesehen werden, daß die Verschweißung als etwa punktförmige Keilverschweißung oberhalb der Höhe der Mittellinie der Heizmittelrohre ausgeführt ist. In diesem Fall werden dann die Heizmittelrohre nicht lediglich ausschließlich über die Tatsache der Verschweißung mit den Luftleitflächenstegen in Verbindung gehalten; vielmehr bildet die keilförmige Gestaltung der Verschweißung selbst dann, wenn es beispielsweise aus irgendeinem Grunde irgendwann zu einer Lösung der Verschweißung kommen sollte,beispielsweise weil diese ursprünglich nicht als echte Verschweißung sondern als minderwertige Verschweißung im Sinne einer "Verklebung" ausge-

709885/0966

führt worden ist, ein Hindernis, das eine Höhenverschiebung der Heizmittelrohre durch Klemmwirkung verhindert.

Es kann in vorteilhafter Weise aber des weiteren auch vorgesehen werden, daß die rechteckigen Ausschnitte in den Luftleitflächenstegen so tief bemessen sind, daß die Heizmittelrohre bis deutlich über die Höhe ihrer Mittellinie in die Ausschnitte einsetzbar sind. In diesem Fall kann dann in Weiterbildung vorgesehen werden, daß die dem Heizmittelrohr zugewandten Randbereiche der Luftleitflächenstege bis etwa in die Höhe der Mittellinien der Steigrohre abgeschrägt sind. Diese Abschrägungen bieten die Möglichkeit, die Verschweißung wiederum etwa in Höhe der Mittellinien der Steigrohre anzuordnen, ohne daß die Stelle besonders schwer zugänglich wäre. Es lassen sich somit also auch in diesem Fall, bei dem Heizmittelrohre mit ihrer Oberseite in der Ebene der Oberkanten der Luftleitflächenstege oder sogar unterhalb dieser Ebene liegen, was hinsichtlich des Aussehens eines fertigen Heizkörpers von besonderem Vorteil sein kann, Verschweißungen unter Verwendung von herkömmlichen Schweißautomaten ausführen, ohne daß diese besonders an die gegebene Situation angepaßt werden müßten.

Entsprechend dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, keine Ausschnitte in den Luftleitflächenstegen vorzusehen, also die Heizmittelrohre unmittelbar in der Ebene der Oberkante der Luftleitflächenstege anzuordnen. In diesem Fall sollten die Heizmittelrohre jedoch zumindest im Bereich der auf sie auftreffenden Steigrohre, vorzugsweise aber jedoch über ihre gesamte Länge durchgehend, einen achsparallelen Fuß besitzen, dessen seitliche Ränder dann mit den Luftleitflächenstegen zu verschweißen sind.

709885/0965

Im folgenden wird die Erfindung anhand besonderer Ausführungsbeispiele und unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Zeichnungen in ihren Einzelheiten erläutert; in den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform mit auf der Oberkante der Luftleitflächenstege aufgesetztem Heizmittelrohr,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit in einem Ausschnitt in den Luftleitflächenstegen teilweise angeordnetem Heizmittelrohr,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform mit bündig mit der Oberkante der Luftleitflächenstege in einem Ausschnitt derselben angeordnetem Heizmittelrohr und

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform mit vollständig unterhalb der Oberkante der Luftleitflächenstege in einem Ausschnitt in denselben angeordnetem Heizmittelrohr.

Allen Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 4 ist gemeinsam, daß die Steigrohre 1 mit seitlich vorstehenden Luftleitflächenstegen 2 ausgebildet sind. Zur Veranschaulichung des Querschnitts der Steigrohre 1 ist in Fig. 1 gleichzeitig schematisch ein Querschnitt dargestellt, der zugleich darstellt, wie ein einzelnes Register/aus entsprechenden Elementen aufgebauten Register-Heizkörpers aussieht. Danach sind also neben den in den Fig. 1 bis 4 in der Zeichenebene liegenden Luftleitflächenstegen 2 weitere entsprechende Stege 2a vorgesehen, die radial so vorstehen, daß sie in der Ebene der Heizmittelrohre 3 liegen, die mit den Steigrohren 1 fest zu verbinden sind.

Bei allen dargestellten Ausführungsformen ist im gegenseitigen Stoßbereich zwischen den Steigrohren 1 und dem Heizmittelrohr ein Einsatz 4 vorgesehen, der Passungs- und Abdichtungszwecken dient.

709885/0965

Des weiteren ist bei allen Ausführungsformen vorgesehen, daß

achsparallel zu dem Heizmittelrohr 3 dieses mit einem Fuß 5

ausgestattet ist, der auf den Oberkanten der Luftleitflächen- ·

Stege 2 bzw. 2a aufsitzt.

Gemäß Fig. 1 ist im Bereich der Luftleitflächenstege 2 bzw. 2a kein Ausschnitt vorgesehen. Somit sitzt der Fuß 5 des Heizmittelrohres 3 auf der Oberkante der Luftleitflächenstege 2 bzw. 2a auf. Zur gegenseitigen Fixierung von Steigrohr 1 und Heizmittelrohr 3 ist der Fuß des letzteren seitlich an den Luftleitflächenstegen 2 über Punktschweißungen 6 angeschweißt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist ein Ausschnitt 7 in den Luftleitflächenstegen 2 bzw. 2a vorgesehen derart, daß das Heizmittelrohr 3 bis in die Höhe seiner Mittellinie bzw. Achse in diesen Ausschnitt versenkt einsetzbar ist. Auch hier ist wiederum eine Verschweißung 6 vorgesehen, und zwar in Höhe der Mittellinie des Heizmittelrohres 3 mit den benachbarten Kanten der Luftleitflächenstege 2.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Ausschnitt 7 so tief ausgebildet, daß die Oberkante des Heizmittelrohres 3 bündig in der Ebene der Oberkante der Luftleitflächenstege 2 liegt. Auch hier ist wiederum eine Punktverschweißung 6 zwischen den Luftleitflächenstegen 2 und dem Heizmittelrohr 3 vorgesehen. Diese Punktverschweißung 6 ist in diesem Fall im Querschnitt keilförmig gestaltet, wie aus Fig. 3 deutlich zu erkennen ist.

Die Ausführungsform der Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 3 lediglich dadurch, daß der Ausschnitt 7 noch tiefer ausgeführt ist, so daß die Oberkante des Heizmittelrohres 3 deutlich unterhalb der Oberkante der Luftleitflächenstege 2 liegt.

- 10 -

709885/0965

Zusätzlich ist in den Fig. 3 und 4 im jeweils rechten Teil durch eine strichpunktierte Linie angedeutet, daß die oberen Bereiche der Luftleitflächenstege 2 abgeschrägt sein können, so daß der Ort der Verschweißung 6 besser zugänglich ist.

- 11 -

709RR5/0965

Leerseite

Claims (5)

1. Rohrverbindung, insbesondere bei Rohrregister-Heizkörpern, zwischen zwei sich kreuzenden Rohren, deren erstes über sein ursprünglich offenes Ende und eine entsprechende öffnung im Rohrmantel des zweiten Rohres mit letzterem gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Muffen, Dichtungen und dgl. in fester und kommunizierender Verbindung steht, wobei zwischen den beiden Rohren mindestens teilweise eine zerstörungsfrei unlösbare Verbindung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die als Steigrohr dienenden Rohre (1) im Kreuzungsbereich mit dem als Heizmittelrohr dienenden Rohr (3) je mit quer zu dem Heizmittelrohr (3) angeordneten Stegen als Luftleitflächen (2) ausgestattet sind und daß die Steigrohre (1) über die Luftleitflächenstege (2) mit dem Heizmittelrohr (3) verschweißt sind.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitflächenstege (2) einen im wesentlichen rechteckigen Ausschnitt (7) im Bereich ihres oberen Endes aufweisen, dessen lichte Weite etwa dem Außendurchmesser der Steigrohre (1) entspricht und dessen Tiefe so bemessen ist, daß die Steigrohre (1) mindestens teilweise in dem Ausschnitt (7) aufnehmbar sind.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Ausschnitts (7) so bemessen ist, daß die Steigrohre (1) mindestens bis in die Höhe ihrer Mittellinie in dem Ausschnitt (7) aufnehmbar sind.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung (6) als etwa punktförmige Keilverschweißung oberhalb der Höhe der Mittellinie der Heizmittelrohre (3) ausgeführt ist.

709885/0966 ORIGINAL INSPECTED

5. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Heizmittelrohr (3) zugewandten Randbereiche der Luftleitflächenstege (2) bis etwa in die Höhe der Mittellinie der Steigrohre (1) abgeschrägt sind.

70988 5/0965