EP1780491B1

EP1780491B1 - Heizkörper, insbesondere Mehrsäuler-Heizkörper

Info

Publication number: EP1780491B1
Application number: EP05023205A
Authority: EP
Inventors: Max Heitzmann
Original assignee: Zehnder Verkaufs und Verwaltungs AG
Current assignee: Zehnder Group International AG
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2025-10-25
Also published as: EP1780491A1; DE502005004744D1; PL1780491T3; ATE401544T1

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkörper, insbesondere einen Mehrsäuler-Heizkörper, mit einer Mehrzahl von von einem Heizmedium durchströmbaren Rundrohren und ein- wie anderendseitig der Rundrohre angeordneten Kopfstücken, mittels derer die Rundrohre strömungstechnisch miteinander verbunden sind, wobei ein jedes Rundrohr jeweils kopfstückseitig einen umlaufenden, mit Bezug auf die Innenwandung des jeweiligen Rundrohres radial nach innen versetzt angeordneten und in Richtung auf das jeweilige Kopfstück weisenden Fortsatz aufweist.
Die vorbeschriebene Heizkörperkonstruktion, bestehend aus Rundrohren einerseits und die Rundrohre strömungstechnisch miteinander verbindenden Kopfstücken andererseits, welche beispielsweise als Einzelglied zur Herstellung von Mehrsäuler-Heizkörpern Verwendung finden kann, ist aus dem Stand der Technik an sich bekannt, so zum Beispiel aus der FR-A-1425677 , die einen gattungsgemäßen Heizkörper offenbart.
Zur strömungstechnischen Verbindung der einzelnen Rundrohre mit den Kopfstücken tragen die Kopfstücke eine der Anzahl der Rundrohre entsprechende Anzahl an Rohranschlußstutzen, in die die Rundrohre im montierten Zustand des Heizkörpers endbereichsseitig eingeführt sind. Auf diese Weise entsteht ein geschlossener Strömungskreislauf für das Heizmedium, welches im Betriebsfall durch die Rundrohre und die die Rundrohre strömungstechnisch miteinander verbindenden Kopfstücke geführt wird.
Für einen heizmediumdichten Anschluß der Rundrohre an die Kopfstücke werden die Rundrohre jeweils endseitig mit dem zugehörigen Kopfstück verschweißt oder verlötet, wobei sich insbesondere das Verlöten in der Praxis bewährt hat.
Aus fertigungstechnischen Gründen erfolgt das Verlöten der Rundrohre mit den Kopfstücken in liegender Ausrichtung der Einzelkomponenten. Hierbei entsteht das Problem, daß sich beim Verflüssigen des Lotes Teilmengen des Lotgutes lösen, die infolge der hohen Eigenspannung des Lotgutes wegfließen können. Dies hat in nachteiliger Weise zur Konsequenz, daß an den Fügestellen zwischen Rundrohren einerseits und Kopfstücken andererseits zu wenig Lot vorhanden sein kann, was dazu führt, daß die Rundrohre und die Kopfstücke nicht heizmediumdicht miteinander verbunden sind, so daß es im Betriebsfall des Heizkörpers zu ungewollten Leckagen kommen kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile einen Heizkörper bereitzustellen, der auf konstruktiv einfache Weise eine heizmediumdichte Verbindung zwischen den Rundrohren einerseits und den Kopfstücken andererseits bereitstellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Heizkörper mit den Merkmalen nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
Dieser erfindungsgemäß kopfstückseitig am jeweiligen Rundrohr vorgesehene Fortsatz dient als Rückströmbarriere für das beim Verbinden des Rundrohres mit dem Kopfstück an die Fügestelle zwischen Rundrohr und Kopfstück zu bringende Lotgut. Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion wird also sichergestellt, daß sich beim Verflüssigen des Lotes nicht Teilmengen des Lotgutes lösen und in unerwünschter Weise wegfließen können. Damit gewährleistet die erfindungsgemäße Ausgestaltung auf einfache Weise die Ausbildung einer heizmediumdichten Verbindung zwischen den Rundrohren einerseits und den Kopfstücken andererseits, weil der kopfstückseitig an den Rundrohren jeweils angeordnete Fortsatz sicherstellt, daß das im Zuge des Lötvorganges verflüssigte Lotgut an der vorgesehenen Fügestelle verbleibt. Der endseitig an den Rundrohren jeweils angeordnete Fortsatz stellt für das Lotgut eine Art Käfig zur Halterung des sich im Bereich der Fügestelle ausbildenden Lötrings dar, so daß dieser nicht in unerwünschter Weise abspringen kann. Die aus fertigungstechnischen Gründen beim Verlöten der Rundrohre mit den Kopfstücken bevorzugte liegende Ausrichtung der miteinander zu verbindenden Komponenten kann auch bei einer Ausgestaltung nach der Erfindung in vorteilhafter Weise beibehalten werden, wobei der endseitig an den Rundrohren jeweils angeordnete Fortsatz in der schon vorbeschriebenen Weise sicherstellt, daß verflüssigtes Lotgut an der gewünschten Fügestelle verbleibt und nicht, wie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen, in unerwünschter Weise entweicht. Eine heizmediumdichte Verbindung zwischen den Rundrohren und den Kopfstücken ist so gewährleistet.
Um eine äußerlich praktisch übergangslose Rohr-Kopfstückverbindung zu schaffen, werden gemäß der Erfindung einerseits die in die Kopfstücke einzuschiebenden Rundrohre am jeweiligen Rohrende bezüglich ihres äußeren Durchmessers abgedreht und andererseits jeweils die zugehörigen Rohranschlußstücke der Kopfstücke hinsichtlich ihres Innendurchmessers ausgedreht. Nach dieser besonderen Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich der Heizkörper dadurch aus, daß der jeweilige Endbereich eines Rundrohres, an den sich der das Lotgut zurückhaltende Fortsatz vorzugsweise einstückig anschließt, eine im Außendurchmesser reduzierte Rohrwandung aufweist und daß der einem Rundrohr zugewandte Endbereich eines jeden Rohranschlußstutzens einen erweiterten Innendurchmesser aufweist. Dabei wirkt der am jeweiligen Rundrohr angeordnete Fortsatz mit dem im Übergangsbereich zwischen erweitertem und nicht erweitertem Innendurchmesser des jeweils zugehörigen Rohranschlußstutzens ausgebildeten Absatz unter Ausbildung einer umlaufenden und rohranschlußstutzenseitig offenen Nut zusammen. Der von dieser Nut bereitgestellte Volumenraum befindet sich im Bereich der Fügestelle zwischen Rundrohr einerseits und Rohranschlußstutzen andererseits und nimmt das während des Verlötvorganges noch flüssige Lötgut auf. Aufgrund der umlaufenden Ausgestaltung des Fortsatzes bzw. der Nut entsteht ein das Rundrohr mit dem Rohranschlußstutzen heizmediumdicht verbindender Lötring, der von der Nut nach Art eines Käfigs zur Halterung desselben gefangen ist, was ein unerwünschtes Entweichen des Lotgutes sicher verhindert.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist bei der nach der Erfindung bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß sich der jeweilige Endbereich eines Rundrohres mit im Außendurchmesser reduzierter Rohrwandung in Längsrichtung des Rundrohres über eine Länge desselben von 1 mm bis 4 mm, vorzugsweise von 2 mm bis 3 mm erstreckt. Der Endbereich eines Rohranschlußstutzens mit im Durchmesser erweitertem Innendurchmesser erstreckt sich in Längsrichtung des Rohranschlußstutzens indes über eine Länge desselben, die die Längserstreckung des Endbereichs mit im Durchmesser reduziertem Außendurchmesser des zugehörigen Rundrohres übersteigt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der rohranschlußstutzenseitig am Rundrohr angeordnete Fortsatz mit dem Rundrohr zugewandten Endbereich des Rohranschlußstutzens unter Ausbildung einer einen Volumenraum bereitstellenden Nut - wie vorstehend erläutert - zusammenwirkt.
Generell gilt, daß die Dicke der Rohrwandung im Bereich des rohranschlußstutzenseitigen Endbereiches des Rundrohres, der eine im Außendurchmesser reduzierte Rohrwandung aufweist, so zu bemessen ist, daß eine hinreichende Stabilität des Endbereiches des Rundrohres sichergestellt ist. Beispielsweise können die jeweiligen Endbereiche der Rundrohre eine im Außendurchmesser um 1 mm bis 3 mm, vorzugsweise 1,5 mm bis 2,5 mm reduzierte Rohrwandung aufweisen, je nach Dicke der Rohrwandung des Rundrohres im nicht im Durchmesser reduzierten Rohrwandbereich. Nach einer möglichen Ausgestaltungsform der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, den Außendurchmesser eines Rundrohres mit 25 mm auszulegen. Im kopfstückseitigen Endbereich des Rundrohres verfügt dieses dann beispielsweise über einen Außendurchmesser von 23,6 mm, das heißt das Rundrohr ist in diesem Bereich im Außendurchmesser um 1,4 mm reduziert.
Um die Rundrohre endbereichsseitig in die dafür vorgesehenen Rohranschlußstutzen der Kopfstücke sicher einführen zu können, ist vorgesehen, daß der im Durchmesser reduzierte Außendurchmesser eines jeden Rundrohres im wesentlichen dem im Durchmesser erweiterten Innendurchmesser des zugehörigen Rohranschlußstutzens entspricht. Um darüber hinaus eine äußerlich übergangslose Rohr-Kopfstückverbindung zu schaffen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Rohranschlußstutzen einen dem im Durchmesser nicht reduzierten Außendurchmesser der Rundrohre entsprechenden Außendurchmesser aufweisen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Fign. Dabei zeigen:

Fig. 1: in einer schematischen Darstellung einen gattungsgemäßen Heizkörper;
Fig. 2: schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht die Verbindungsstelle zwischen einem Rundrohr und einem Rohranschlußstutzen gemäß eines solchen Heizkörpers und
Fig. 3: schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht die Verbindungsstelle zwischen einem Rundrohr und einem Rohranschlußstutzen gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen gattungsgemäßen Heizkörper 1 in rein schematischer Darstellung. Rohranschlüsse für den Heizkörper 1, Regelventile, Zu- und Abführungsleitungen für das Heizmedium und dergleichen sind der besseren Übersicht wegen in Fig. 1 nicht dargestellt.
Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß der Heizkörper 1 aus Rundrohren 2 einerseits und Kopfstücken 3 andererseits gebildet ist. Ein- wie anderendseitig sind die Rundrohre 2 jeweils mittels eines Kopfstückes 3 strömungstechnisch miteinander verbunden. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, erstrecken sich die Rundrohre 2 zwischen den beiden Kopfstücken 3 in Längsrichtung 9, wobei die Rundrohre 2 in einer quer zur Längsrichtung 9 liegenden Richtung nebeneinander angeordnet sind.
Die Rundrohre 2 werden bei einem Betrieb des Heizkörpers 1 von einem Heizmedium, welches beispielsweise Wasser sein kann, durchströmt. Über die Kopfstücke 3 sind die Rundrohre 2 strömungstechnisch miteinander verkoppelt, so daß ein geschlossener Strömungskreislauf für das den Heizkörper 1 durchströmende Heizmedium entsteht. Um ungewollte Leckagen zu vermeiden, sind die Rundrohre 2 und die Kopfstücke 3 heizmediumdicht miteinander verbunden. Die nach der Erfindung im besonderen ausgestaltete heizmediumdichte Verbindung zwischen den Rundrohren 2 und den Kopfstücken 3 ist in den Fign. 2 und 3 dargestellt.
Ein jedes Kopfstück 3 des Heizkörpers 1 verfügt über der Anzahl der Rundrohre 2 entsprechend viele Rohranschlußstutzen 4, wobei ein jeder Rohranschlußstutzen 4 eines Kopfstückes 3 dem Anschlußbereich eines Rundrohres 2 zugeordnet ist. Ein solcher Rohranschlußstutzen 4 ist in den Fign. 2 und 3 beispielhaft gezeigt, wobei Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß ein jedes Rundrohr 2 jeweils kopfstückseitig, das heißt rohranschlußstutzenseitig einen umlaufenden, mit Bezug auf die Innenwandung des jeweiligen Rundrohres 2 radial nach innen versetzt angeordneten und in Richtung auf das jeweilige Kopfstück 3, das heißt den jeweiligen Rohranschlußstutzen 4 weisenden Fortsatz 5 aufweist, wie in den Fign. 2 und 3 zu erkennen ist. Dieser Fortsatz 5 bildet eine radial umlaufende Nut 14 aus, die einen Volumenraum zwischen Fortsatz 5 einerseits und Innenwandung des Rohranschlußstutzens 4 andererseits bereitstellt. Für ein heizmediumdichtes Verbinden von Rohranschlußstutzen 4 und Rundrohr 2 wird dieser von der Nut 14 bereitgestellte Volumenraum im Zuge der Ausbildung einer Lötverbindung mit Lötgut zumindest teilweise befüllt. Aufgrund der radial umlaufenden Nut 14 bildet sich ein Lötgutring aus, der das Rundrohr 2 mit dem Rohranschlußstutzen 4 heizmediumdicht verbindet. Dabei sorgt der rohranschlußstutzenseitig am Rundrohr 2 angeordnete Fortsatz 5 dafür, daß das in die Nut 14 eingebrachte Lotgut während des Lötvorganges nicht ungewollt abtropfen oder wegströmen, das heißt entweichen kann. Mit der dieser Ausgestaltung wird also die Ausbildung einer ordnungsgemäßen und heizmediumdichten Lötverbindung sichergestellt.
Fig. 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Nach dieser Ausgestaltung besitzt das Rundrohr 2 einen Außendurchmesser D_AR. Der Endbereich 7 des Rundrohres 2, der dem Rohranschlußstutzen 4 gegenüber liegt, verfügt indes über einen Außendurchmesser D_ARr, der gegenüber dem Außendurchmesser D_AR des Rundrohres 2 reduziert ist. Mit anderen Worten: Der Endbereich 7 des Rundrohres 2 weist eine im Außendurchmesser reduzierte Rohrwandung 13 auf.
An die im Durchmesser reduzierte Rohrwandung 13 des Rundrohres 2 schließt sich der am Rundrohr 2 angeordnete Fortsatz 5 an, und zwar vorzugsweise einstückig, wie in Fig. 3 dargestellt.
Der Rohranschlußstutzen 4 verfügt über einen Außendurchmesser DAS, der dem Außendurchmesser D_AR des Rundrohres 2 entspricht. Auf diese Weise wird eine äußerlich praktisch übergangslose Rohr-Kopfstückverbindung geschaffen.
Der Innendurchmesser D_IS des Rohranschlußstutzens 4 entspricht dem Innendurchmesser D_IR des Rundrohres 2. Dieser Innendurchmesser des Rohranschlußstutzens 4 ist in dem dem Rundrohr 2 gegenüberliegenden Endbereich 6 des Rohranschlußstutzens 4 erweitert ausgebildet, das heißt der Innendurchmesser D_ISe im Endbereich 6 des Rohranschlußstutzens 4 ist gegenüber dem Innendurchmesser D_IS des Rohranschlußstutzens 4 vergrößert.
Die vorbeschriebene Außen- und Innendurchmesserausgestaltung des Rundrohres 2 einerseits und des Rohranschlußstutzens 4 andererseits hat in vorteilhafter Weise die Wirkung, daß das Rundrohr 2 in den Rohranschlußstutzen 4 eingeführt werden kann, was dazu beiträgt, eine sicherere Verbindung zwischen Rundrohr 2 und Rohranschlußstutzen 4 auszubilden, als beispielsweise in der Ausgestaltungsform nach Fig. 2, wonach das Rundrohr 2 und der Rohranschlußstutzen 4 stirnseitig aneinander liegen.
Bevorzugterweise ist vorgesehen, daß sich - wie in Fig. 3 gezeigt - der Endbereich 6 des Rohranschlußstutzens 4 mit im Durchmesser erweitertem Innendurchmesser D_ISe in Längsrichtung 9 des Rohranschlußstutzens 4 über eine Länge L_SÜ desselben erstreckt, die die Längserstreckung L_RÜ des Endbereichs 7 des Rundrohres 2 mit im Durchmesser reduziertem Außendurchmesser D_ARr übersteigt. Durch diese konstruktive Ausgestaltung bildet sich im montierten Zustand von Rundrohr 2 und Rohranschlußstutzen 4 eine Nut 14 zwischen am Rundrohr 2 endseitig angeordnetem Fortsatz 5 und Innenwandung des Rohranschlußstutzens 4 aus. In der schon anhand von Fig. 2 vorbeschriebenen Weise stellt diese Nut 14 einen Volumenraum bereit, wobei dieser Volumenraum bei der Ausführungsform nach Fig. 3 dadurch entsteht, daß der am Rundrohr 2 angeordnete Fortsatz 5 mit dem im Übergangsbereich 11 zwischen erweitertem und nicht erweitertem Innendurchmesser D_IS bzw. D_ISe des Rohranschlußstutzens 4 ausgebildeten Absatz 12 zusammenwirkt.
Wie Fig. 3 des weiteren erkennen läßt, sind die Längserstreckung L_SÜ des Rohranschlußstutzens 4 und die Längserstreckung L_RÜ des Rundrohres 2 im Überdeckungsbereich von Rundrohr 2 und Rohranschlußstutzen 4 derart aufeinander abgestimmt, daß das Rundrohr 2 über eine definierte Länge in Längsrichtung 9 in den Rohranschlußstutzen 4 eingeschoben werden kann, wobei in dieser definierten Lage des Rundrohres 2 zum Rohranschlußstutzen 4, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, eine Nut 14 entsteht, die einen definiert großen Volumenraum zur Aufnahme von Lotgut schafft.
Wie aus den vorstehend erläuterten Fign. hervorgeht, besteht die Besonderheit der erfindungsgemäßen Konstruktion darin, einen endseitig am Rundrohr 2 angeordneten Fortsatz 5 bereitzustellen, der in Zusammenwirkung mit der Innenwandung des Rohranschlußstutzens 4 eine einen Volumenraum bereitstellende Nut 14 schafft, wobei infolge dieser Ausgestaltung sichergestellt ist, daß in die Nut 14 eingebrachtes Lotgut nicht ungewollt entweichen kann, so daß eine heizmediumdichte Lötverbindung zwischen Rundrohr 2 und Rohranschlußstutzen 4 sichergestellt ist.

Bezugszeichenliste

1: Heizkörper
2: Rundrohr
3: Kopfstück
4: Rohranschlußstutzen
5: Fortsatz
6: Endbereich Rohranschlußstutzen
7: Endbereich Rundrohr
8: Lotring
9: Längsrichtung
10: Verbindungsbereich
11: Übergangsbereich
12: Absatz
13: Rohrwandung
14: Nut

D_AR: Außendurchmesser Rundrohr
D_IR: Innendurchmesser Rundrohr
D_AS: Außendurchmesser Rohranschlußstutzen
D_IS: Innendurchmesser Rohranschlußstutzen
D_ARr: Außendurchmesser Rundrohr, reduziert
D_ISe: Innendurchmesser Rohranschlußstutzen, erweitert
L_SÜ: Längserstreckung des Rohranschlußstutzens im Überdeckungsbereich
L_RÜ: Längserstreckung des Rundrohres im Überdeckungsbereich

Claims

Heizkörper, insbesondere Mehrsäuler-Heizkörper, mit einer Mehrzahl von von einem Heizmedium durchströmbaren Rundrohren (2) und ein- wie anderendseitig der Rundrohre (2) angeordneten Kopfstücken (3), mittels derer die Rundrohre (2) strömungstechnisch miteinander verbunden sind, wobei ein jedes Rundrohr (2) jeweils kopfstückseitig einen umlaufenden, mit Bezug auf die Innenwandung des jeweiligen Rundrohres (2) radial nach innen versetzt angeordneten und in Richtung auf das jeweilige Kopfstück (3) weisenden Fortsatz (5) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kopfstücke (3) jeweils der Anzahl der Rundrohre (2) entsprechend viele Rohranschlußstutzen (4) mit kreisförmigem Querschnitt aufweisen, wobei der einem Rundrohr (2) zugewandte Endbereich (6) eines jeden Rohranschlußstutzens (4) einen erweiterten Innendurchmesser (D_ISe) aufweist und wobei ein im Durchmesser reduzierter Außendurchmesser (D_ARr) eines jeden Rundrohres (2) im wesentlichen dem im Durchmesser erweiterten Innendurchmesser (D_ISe) des zugehörigen Rohranschlußstutzens (4) entspricht.
Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Endbereich (7) eines Rundrohres (2), an den sich der Fortsatz (5) vorzugsweise einstückig anschließt, eine im Außendurchmesser reduzierte Rohrwandung (13) aufweist.
Heizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Endbereich (6) eines jeden Rohranschlußstutzens (4) mit im Durchmesser erweitertem Innendurchmesser (D_ISe) in Längsrichtung (9) des Rohranschlußstutzens (4) über eine Länge desselben erstreckt, die die Längserstreckung (9) des Endbereichs (7) mit im Durchmesser reduziertem Außendurchmesser (D_ARr) des zugehörigen Rundrohres (2) übersteigt.
Heizkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der jeweilige Endbereich (7) eines Rundrohres (2) mit im Durchmesser reduzierter Rohrwandung (13) in Längsrichtung (9) des Rundrohres (2) über eine Länge desselben von 1 mm bis 4 mm, vorzugsweise von 2 mm bis 3 mm erstreckt.
Heizkörper nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Endbereiche (7) der Rundrohre (2) eine im Außendurchmesser um 1 mm bis 3 mm, vorzugsweise 1,5 mm bis 2 mm reduzierte Rohrwandung (13) aufweisen.
Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Rohranschlußstutzen (4) einen dem im Außendurchmesser nicht reduzierten Außendurchmesser (D_AR) der Rundrohre (2) entsprechenden Außendurchmesser (D_AS) aufweisen.
Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der am jeweiligen Rundrohr (2) angeordnete Fortsatz (5) mit dem im Übergangsbereich (11) zwischen erweitertem und nicht erweitertem Innendurchmesser (D_IS, D_ISe) des jeweilige zugehörigen Rohranschlußstutzens (4) ausgebildeten Absatz (12) unter Ausbildung einer umlaufenden und rohranschlußstutzenseitig offenen Nut (14) zusammenwirkt.