DE1525534C2

DE1525534C2 - Device for sealing the joints of flangeless flow tubes

Info

Publication number: DE1525534C2
Application number: DE19661525534
Authority: DE
Inventors: Kurt Mayer; Adolf Nestler; Josef Reissmueller
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1966-07-09
Filing date: 1966-07-09
Publication date: 1971-01-21
Also published as: DE1525534B1; SE340153B; NO120854B; LU54042A1; CH472001A; NL6709338A; BE701131A; FR1530882A; GB1185359A; DK125177B; AT278293B

Description

Beim Zusammenbau von Rohrsystemen, wie sie etwa bei Radiatoren verwendet werden, ist es bekannt, durch Kopfstücke die erforderlichen Verbindungen horizontaler Kanäle, z. B. für den Vor- und Rücklauf eines Heizmittels, mit den im wesentlichen vertikal verlaufenden Kanälen in den Wärmeaustauschprofilen herzustellen.When assembling pipe systems, such as those used in radiators, it is known by head pieces the necessary connections of horizontal channels, z. B. for the before and Return of a heating medium, with the essentially vertical channels in the heat exchange profiles to manufacture.

Es ist üblich, derartige Rohrsysteme mittels Gestänge, durch welche die Einzelteile in fluchtender Lage geführt werden, zu verschrauben und anschließend die Rohranschlußstellen zu schweißen. Nach einem anderen Vorschlag, durch den eine Verkürzung der für den Zusammenbau erforderlichen Arbeitszeit und zugleich eine Verbesserung des Arbeitsergebnisses erzielt werden soll, sind Kopfstücke und Rohre entweder durch Schrumpfung oder unter Zuhilfenahme eines heißhärtbaren Kunstharzklebcmittels verbunden (deutsche Patentschrift 823 191).It is common to have such pipe systems by means of rods, through which the individual parts are in alignment Position are performed to screw and then weld the pipe connection points. To another suggestion that shortens the time required for assembly Working time and, at the same time, an improvement in the work result is to be achieved, are headers and pipes either by shrinkage or with the aid of a thermosetting synthetic resin adhesive connected (German patent specification 823 191).

Diese bekannten Arten des Zusammenbaus eines Radiators aus seinen verschiedenen Einzelgliedern sind aber nicht ausreichend zuverlässig. So treten bei Rohrverbindungen, die durch Schrumpfung oder durch Kleber hergestellt sind, immer wieder Undichtigkeiten zutage. Das ist besonders dann der Fall, wenn diese Verbindungsstellen mechanischen Belastungen, z. B. Verwindungen beim Einbau oder Transport, oder aber auch Temperaturschwankungen durch das strömende Heizmedium ausgesetzt sind. Schädlich erweist sich ferner auch die Tatsache, daß sich auf Innen- und Außenseite solcher Verbindungen größere Temperaturunterschiede gegenüberstehen. Schon dies für sich allein kann bei geklebten Verbindungen sogar in völliger Ruhelage Anlaß zu undichten Stellen sein.These known ways of assembling a radiator from its various individual members but are not sufficiently reliable. So occur with pipe connections, which by shrinkage or are made by glue, leakages come to light again and again. That’s especially the then Case when these connection points are subjected to mechanical loads, e.g. B. twisting during installation or Transport, or also exposed to temperature fluctuations due to the flowing heating medium are. The fact that there are such on the inside and outside also proves to be harmful Connections face greater temperature differences. This alone can help glued connections can cause leaks even when they are completely at rest.

Vornehmlich für den Radiatorbau geeignete Profilpreßteile sind auch bereits derart ausgebildet worden, daß zwei mit Zwischenwänden versehene Profilbleche durch lange Schweißnähte miteinander verbunden werden. Die Mittelteile zusammen mit den beiden Zwischenwänden begrenzen dann einen im Querschnitt rechteckigen Heizmittelkanal, während die in der Verlängerung der Mittelteile verlaufenden und mit ihren Rändern gegeneinander gerichteten Seitenwandteile Luftschächte bilden (deutsche Patentschrift 725 403).Pressed profile parts, which are primarily suitable for radiator construction, have also already been designed in such a way that that two profile sheets provided with partitions are connected to one another by long welds will. The middle parts together with the two partitions then delimit an im Cross-section of a rectangular heating medium duct, while those running in the extension of the central parts and form air shafts with their edges facing each other side wall parts (German patent specification 725 403).

Diese Bauart hat aber den Nachteil, daß sich insbesondere an den Anschlußstellen der Kopfstücke Stellen mit unerwünschter Werkstoffanhäufung nicht vermeiden lassen. Es entstehen auf diese Weise Gebiete mit großem Wärmcleitwiderstand; Die Entstehung einer geordneten Luftumwälzung ist dadurch nachteilig beeinflußt. Außerdem birgt die Länge und Kompliziertheit der Schweißnähte eine erhöhte Fehlergefahr in sich, so daß bei der üblichen Kontrolle der Schweißverbindungen oft fehlerhafte Stellen gefunden werden, deren Beseitigung langwierige Nacharbeit erfordert.However, this design has the disadvantage that, in particular, at the connection points of the head pieces Do not avoid areas with undesired accumulation of material. In this way areas are created with high thermal resistance; The creation of an orderly air circulation is thereby adversely affected. In addition, the length and complexity of the weld seams increases the risk of errors in itself, so that defective points are often found during the usual inspection of the welded joints the elimination of which requires lengthy rework.

Deshalb hat man bei anderen Dichtungen Schweißnähte zu vermeiden gesucht, indem man als Durchfhißkanälc Rohre gewählt hat. Die erforderlichen Rolirverbiiuluiigen sind dann so ausgebildet, daß bei UCi) zu verbindenden Rohren entsprechende Muffen als Verbindungsstücke in die Uohrmiindungcii einjicsleckl und (lurch Zuganker in die Diehtstelluii}', ucpreßt werden (deutsches Gebrauchsmuster I KM i.16).For this reason, attempts have been made to avoid welding seams with other seals by choosing pipes as flow-through ducts. The necessary Rolirverbiiuluiigen are then designed so that with UCi) pipes to be connected, corresponding sleeves are inserted as connecting pieces into the Uohrminiungcii and (through tie rods in the Diehtstelluii} ', ucpressed (German utility model I KM i.16).

Uc'.nndcic Aufmerksamkeit ist hei sokhen Rohrverbindungen der Ausgestaltung der Muffen gewidmet worden, die schon als verbindende ventilartige Zwischenglieder bei der reihenweisen Anordnung von Batteriegehäusen für die Weiterleitung eines flüssigen Mediums in Form von einsteckbaren Hülsen ausgebildet worden sind, auf deren Umfang dann Dichtringe in Ausnehmungen festgelegt sind. Diese Dichtringe dienen zugleich der Erhaltung einer gewissen Beweglichkeit der durch die ZwischengliederUc'.nndcic attention is hot sokhen pipe connections been devoted to the design of the sleeves, which were already used as connecting valve-like Intermediate links in the row-wise arrangement of battery housings for the transmission of a liquid medium have been designed in the form of insertable sleeves, then on the circumference Sealing rings are set in recesses. These sealing rings also serve to maintain a certain Mobility of through the pontics

ίο verbundenen Batteriegehäuse. Da deren Innenräume aber nicht unter Druck stehen, bedarf es keiner besonderen Mittel, um die Muffen bzw. Zwischenringe so zu halten, daß die Gehäuseverbindungen flüssigkeitsdicht sind (deutsche Auslegeschrift 1031595).ίο connected battery housing. Because their interiors but are not under pressure, there is no need for any special means around the sleeves or intermediate rings to be held in such a way that the housing connections are liquid-tight (German Auslegeschrift 1031595).

Nach der USA.-Patentschrift 1 886 645 werden bei Radiatoren mittels einer Vielzahl von den den Preßsitz der Einzelteile bewirkenden Schraubverbindungen die Radiatorelemente baukastenförmig zusammengebaut. Diese Anordnung besitzt aber relativ viele Dichtungsstellen für Bauteile, bei welchen jeweils nur ein Zu- bzw. Ablauf vorgesehen ist. Die Dichtflächen sind.pro Dichtungsstelle außerdem sehr groß. All das begünstigt das Auftreten von Leckstellen. Hinzu kommt, daß die Anzugsbolzen teilweise vom Heizmedium umspült werden und somit der Verkalkungsgefahr ausgesetzt sind. Außerdem muß bei Demontage, selbst nur des oberen Teils des Heizkörpers, praktisch das gesamte Heizmedium abgelassen werden.According to US Pat. No. 1,886,645, radiators are press fit by means of a large number of the of the individual parts causing screw connections, the radiator elements are assembled in a modular manner. However, this arrangement has a relatively large number of sealing points for components, each of which only one inlet or outlet is provided. The sealing surfaces are also very good per sealing point large. All of this promotes the occurrence of leaks. In addition, the pull studs are partially are washed around by the heating medium and are therefore exposed to the risk of calcification. Besides that must drain practically all of the heating medium when dismantling, even only the upper part of the radiator will.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein zuverlässiges und auch am Ort der endgültigen Aufstellung leicht montierbares Dichtungselement für die Verbindungsstellen zwischen flanschlosen Durchflußrohren von Radiatorelementen zu gestalten, das weitgehend unempfindlich gegen mechanische und thermische Belastungen ist.The object of the invention is to provide a reliable and also at the location of the final installation easy to assemble sealing element for the joints between To design flangeless flow tubes of radiator elements that are largely insensitive to mechanical and thermal loads.

Die Erfindung besteht bei einem Dichtungselement für die Verbindungsstellen zwischen flanschlosen Durchflußrohren von Radiatorelementen für ein flüssiges Heizmedium und etwa rechtwinklig zu diesen verlaufenden und mit ihnen verspannten Sammelleitungen darin, daß es aus einer in die Rohröffnungen einzupressenden Muffe mit auf seinem Außenmantel angeordneten flexiblen Ring besteht, der in einer Rille des Außenmantels geführt und mit Spiel von einem starren und dünner als der flexible Ring ausgebildeten Ring umgeben ist.The invention consists in a sealing element for the connection points between flangeless Flow tubes of radiator elements for a liquid heating medium and approximately at right angles to these running and clamped with them manifolds in that it comes from one in the pipe openings the socket to be pressed in with a flexible ring arranged on its outer jacket, which is guided in a groove in the outer jacket and with play of a rigid and thinner than the flexible Ring formed ring is surrounded.

Es wird also eine einzige sowohl in einem Kanal als auch in die zugehörende Ausnehmung im Zu- oder Ablauf einzupressende Muffe mit einem auf ihr gelagerten Dichtring vorgesehen, so daß die jeweilige Dichtfläche am Radiatorleichtmetallprofil und am Zu- oder Abflußrohr an diesem Dichtring dichtend zur Anlage kommt. Damit der Dichtring nicht ausweichen kann und die Dichtspannung beherrschbar ist, ist ein den Dichtring mit Spiel umgreifender, starrer Ring von geringerer Stärke als derselbe vorgesehen; trotz des Spiels bleibt aber eine einwandfreie Dichtung gewährleistet. Der starre Ring ver-So there is a single one both in a channel and in the associated recess in the or outlet to be pressed-in sleeve provided with a sealing ring mounted on it, so that the respective Sealing surface on the radiator light metal profile and on the inlet or outlet pipe on this sealing ring comes to the plant. So that the sealing ring cannot move and the sealing tension can be controlled is, the sealing ring with play encompassing, rigid ring of lesser thickness than the same is provided; Despite the play, however, a perfect seal is guaranteed. The rigid ring

6» hindert auch ein übermäßiges Verspannen des Dichtringes. 6 »also prevents excessive tensioning of the sealing ring.

Dieser flexible Dichtring kann, wie die Praxis gezeigt hat, auch aus Gummi bestehen und hält dabei, ohne nennenswerte Alteriingserscheinimucn zu zei-This flexible sealing ring can, as has been shown in practice has, also made of rubber and holds, without showing any noteworthy alteration

^rK) gen, auch laufend Temperaturen Ims über KO ' C aus. 1 in Vulkanisieren findet nicht statt. ^r K) gen, also continuously temperatures Ims above KO 'C. 1 in vulcanization does not take place.

Darüber hinaus ist ein mil einem decutiueii Dichtungselement ausgebildeter Radiator einfach /usam-In addition, is a mil a decutiueii sealing element trained radiator simple / usam-

Claims

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to build, - large tolerances are permitted. For example, Fig. 3, embodiment I, shows one

The modular system to be used has a multi-socket 13 "that follows its upper and its

number of variations to. tapered lower end and made of a pla-

The sealing element according to the invention is made of stically deformable material. Around in

Hand of the drawing on a below-described 5 the middle of its longitudinal extension is this sleeve with

benen embodiment explained. provided with a collar 29, which is made of the same pla-

F i g. L shows in a perspective view the stably deformable material can exist like that

upper and lower ends of a radiator element; Sleeve itself. This ring-shaped collar is

Fig. 2 shows a schematic representation in NEN entire scope with game surrounded by a

Plan view of the arrangement of several radiators - io metal rings, similar to the embodiment IL Bei

elements; this is another federal training

Fig. 3 shows a seal groove exhibited in two ways: In the middle of the longitudinal extension of the man-

guide shapes in a perspective view or the central surface of the sleeve 13 ό an annular groove 30 is provided.

in the middle longitudinal section. seen in the one made of heat-resistant material

The radiator element according to FIG. 1 was inserted for the purpose of 15 existing plastically deformable ring 31 Clarification in the middle part is separated and only that is. This sealing ring3l in turn is geobere and the lower part shown, the entire circumference with play surrounded by a

The skeleton of each radiator element consists of tall ring 32, the thickness of which is less than that of the one in cross-section essentially cruciform sealing ring 31. It is - in both embodiments, light types I and Π produced by extrusion - achieved that the deformed metal profile whose central longitudinal bar 1 parallel to the bare ring 29,31 is bent at right angles when the profile longitudinal axis is pressed together and can only be deformed to the pipe connection point so far, together with the two surfaces thus formed, that it clears the space between the socket 13 ", 13 h

27 and 28 each have a longitudinal and a transverse wall on the one hand and the inner boundary of the ring 32 On the other hand, it fills two air ducts with a rectangular cross-section, that is to say, fill in the connection point on both sides of the profile center (see wall-free seals.

Fig. 2). The third, the bent walls 27, The sealing sleeves are inserted into the pipe mouth

28 of the longitudinal beam 1 is inserted opposite walls and pressed on by tie rods 14, gen are from the crossbar 2 of the main profile - their web-like parts (clamp band 15, clamp 22) cross shown. Clasp the tubes 11, 12 as the fourth end wall of each 30. Lateral extension air duct serve outer Profilabdeckbleche stanchions 16,17 of the clamp band 15 are on the 4, 5, the means of U-shaped strips 6.8 on the transverse U-shaped inner profile strips 6 and 8 of the side bars 2 of the cross profile are attached. borrowed profile cover plates 4 and 5 and prevent

In the center of the main profile is the flow where these profile plates slide out. In the pipe 3 for the circulation of the heating medium in front of the drawing is the lateral extension 17 of the seen. The clip 15 attached to the crossbeam 2 is shown broken off, so that the profile cover plates 4,5 form heat exchange plate underlying profiles are visible. By pulling the heat radiation surface of which with rolled-on rib screws 18 becomes the latter with the main profile 25 on the outside and connected to the air flow guide body. In the crossbar 2 are to this Edges 26 are fitted on the inside. 40 Purpose on both sides of the central flow tube 3 Similar air flow guide edges 7 through which the recesses 19 are provided, into which the screw air duct in the channels is favored, benuts 20 are inserted from the side and through the Zugauf unscrew the central longitudinal beam 2 of the cross profile 18 and tighten them from above. Here educated. During final assembly, the ends of the seals 13 are placed in the wall-side cover plate 5 is smooth on the outer side and 45 fertilize the tubes 3 and into the corresponding boh possessed on the inside next to the mentioned air vents of the connecting lines II and 12 inflow guide edges 26 the U-shaped bar 8, pressed. Insert the connecting screws 18 with which it is attached to the cross-section beam 2 in the axial direction with the web 15 connected is. Guide bar 21. This ensures that

From the schematic representation according to FIG. 2 5 ° the individual radiator elements in the direction of the samist the arrangement of the light metal profile pressure lines 11, 12 are mounted in a flush manner ·. The distribute to see. Eight such radiator elements bil- binding line 11, which with corresponding Zugden usually a radiator. You can anchor and connecting screws 23 with screws, of course also more or fewer elements zubenmuttern 24 is set on the main profile, has one close together, the end air of which is always open - 55 the flow of the heating air favoring, Guide channel through a U-shaped Ab- which in connection with the air guide end plate 9 edges or ribs 7,26 on the inner duct are terminated with air guide edges 10. walls causes constant air circulation.

The individual radiator elements are by means of

Connecting lines 11, 12 joined together, which 6υ claim:
the mouths of the tubes 3 at the top and bottom

find each radiator element connect. Sealing element for the connection points

In the example, the connection has: ·; - between fuseless flow pipes from Karohr 12 rectangular cross-section and is spaced apart for a liquid heating medium provided with bores that run in the axis of 65 and about lechtwiiiklit: / ti this Durchflußrohie 3 of the Radiatoreleineute lie. The and with them u-ispaiiiileu collecting lines, Poetry 'between the two Utihiköi |> cin will (.lurch dadiiicli nc k e 1111 / e i e h 11 e t. That the DkIi-Dichüintisiiiulfen 13 uciniill 1 i> :. i is called. Hiin ^ i-leiin-nt from eiuei into the Ilohröffnunuen

ordered sleeve (13) to be pressed with a flexible ring (31) arranged on its outer casing, which is guided in a groove (3Ö) of the outer jacket and with play of a rigid and thinner than the flexible ring formed ring (32) is surrounded.

1 sheet of drawings