Разделительный элемент для секционного радиатора и секционный радиатор - RU2427777C1

Чертежи

Описание

Данное изобретение относится к разделительному элементу для секционного радиатора, содержащему по меньшей мере один кольцевой уплотнительный элемент. Кроме того, изобретение относится к секционному радиатору, содержащему несколько секций, соединенных друг с другом кольцевыми фланцами.

Секционные радиаторы называют также трубчатыми или колонными радиаторами. Они состоят из нескольких секций, соединенных друг с другом при помощи сварки, пайки или другим способом. Часто секционные радиаторы соединяют с подводящим и обратным трубопроводом в нижней части. Чтобы при таком подключении теплоноситель протекал по всему радиатору, необходимо, чтобы подведенная сетевая вода поднималась в первой секции. Чтобы достичь этого, обычно в нижнем кольцевом фланце между двумя первыми секциями устанавливают разделительный элемент.

Чтобы не приходилось держать в запасе специальные радиаторы для различных вариантов подключения, радиаторы снабжают разными присоединительными элементами. В таком случае в зависимости от способа подключения необходим разделительный элемент, который устанавливают в соответствующем месте радиатора.

В патентном документе ЕР 1729073 А1 описана установка вспомогательных средств крепления в кольцевые фланцы между первой и второй секцией радиатора, в которые при необходимости можно вставить разделительный элемент, выполненный в виде пробки. Недостаток этого решения заключается в том, что вспомогательные средства крепления устанавливают в секционный радиатор в любом случае, даже если они не требуются. Из-за этого радиатор без необходимости становится дороже.

Аналогичное решение известно из документа DE 19818209 С2. Здесь на кольцевом фланце неподвижно устанавливают опорный элемент, причем при необходимости в опорный элемент могут ввинтить разделительный элемент.

В документе ЕР 0835338 В1 предложено применение упругой уплотнительной шайбы, которая при помощи вставки прижимается к кольцевому фланцу и, таким образом, закрывает отверстие в кольцевом фланце. Вставка является частью присоединительного или запорного элемента, который устанавливают в соответствующее соединение секционного радиатора. Недостаток этого решения состоит в том, что надежное положение уплотнительного элемента может быть обеспечено не всегда.

В основе изобретения лежит задача, сделать возможной несложную адаптацию секционного радиатора к разным вариантам подключения, в том числе дополнительную.

В соответствии с изобретением эта задача при помощи разделительного элемента названного типа решается благодаря тому, что через уплотнительный элемент проведен зажимный элемент, причем уплотнительный элемент сжат зажимным элементом в аксиальном направлении.

Это решение позволяет обойтись сравнительно небольшим количеством компонентов. Соединительные компоненты, предварительно установленные в секционном радиаторе, для такого разделительного элемента не нужны. Зажимный элемент, например, выполненный в виде быстрозажимного элемента, вызывает сжатие уплотнительного элемента в аксиальном направлении, в результате уплотнительный элемент с обеих сторон прилегает к кольцевому фланцу секционного радиатора. Благодаря этому достигается надежное и плотное соединение.

При этом, в частности, является предпочтительным, чтобы зажимный элемент имел болт с головкой болта и резьбой и гайку, причем уплотнительный элемент выполнен с возможностью сжатия между головкой болта и гайкой. Болт и гайка представляют собой весьма предпочтительные компоненты, доступные как продукты массового производства. Никаких специальных инструментов для зажима при этом не требуется. Естественно, при вставлении разделительного элемента в секционный радиатор необходима контропора соответствующей длины. Тем не менее, по завершении монтажа эту контропору могут удалить для последующего применения.

В предпочтительном варианте осуществления разделительный элемент содержит два уплотнительных элемента, каждый из которых с одной стороны имеет выступающую часть, причем выступающие части обращены друг к другу. В этом случае разделительный элемент устанавливают в радиаторе так, что с каждой стороны кольцевого фланца имеется уплотнительный элемент. Тогда выступающие части немного вдаются внутрь отверстия кольцевого фланца и, таким образом, центрируют разделительный элемент. Вследствие затяжки зажимного элемента уплотнительные элементы сжимаются в аксиальном направлении и перемещаются друг к другу, так что они прилегают к кольцевому фланцу с обеих сторон. Кроме того, применение двух уплотнительных элементов дает то преимущество, что каждый из этих уплотнительных элементов могут выполнить сравнительно упругим, так что уплотнительный элемент может деформироваться с относительно небольшими усилиями, чтобы его могли ввести в радиатор. Деформация необходима в связи с тем, что наружный диаметр уплотнительных элементов больше диаметра отверстия кольцевых фланцев, иначе необходимого уплотнения достичь невозможно.

Предпочтительно отношение внутреннего диаметра уплотнительного элемента к наружному диаметру составляет от 0,4 до 0,8. Итак, кольцевой уплотнительный элемент сравнительно узок, то есть он имеет относительно большое отверстие. Благодаря этому упругость уплотнительного элемента без вставленного зажимного элемента повышается, так что его могут сложить с небольшой затратой сил и вставить в радиатор.

Преимущественно головка болта и гайка в каждом случае прилегают прямо к одному из уплотнительных элементов. Тогда разделительный элемент состоит лишь из нескольких компонентов, это упрощает сборку и ведет к снижению расходов при изготовлении.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения уплотнительный элемент имеет среднюю часть с сужением. В этом случае разделительный элемент имеет лишь один уплотнительный элемент. Сужение предназначено для позиционирования разделительного элемента относительно кольцевого фланца секционного радиатора. При этом суженная средняя часть приводит к повышению упругости, так что уплотнительный элемент может быть легче сжат в аксиальном направлении.

Предпочтительно уплотнительный элемент вследствие сжатия в аксиальном направлении увеличивается радиально наружу, причем стороны сужения перемещаются друг к другу в аксиальном направлении. В этом случае наружный диаметр уплотнительного элемента в ненапряженном состоянии может быть настолько мал, что разделительный элемент без проблем могут вставить в радиатор. Затем вследствие сжатия в аксиальном направлении наружный диаметр уплотнительного элемента увеличивается настолько, что он зажимается внутри кольцевого фланца. Так как стороны суженной части при сжатии перемещаются друг к другу в аксиальном направлении, они могут прилегать к кольцевому фланцу с обеих сторон и, таким образом, обеспечить плотное и надежное соединение между разделительным элементом и секционным радиатором.

Предпочтительно отношение наружного диаметра уплотнительного элемента в ненапряженном состоянии к наружному диаметру в сжатом состоянии составляет от 0,6 до 0,9. Такая разница достаточна для того, чтобы сделать возможной беспроблемную установку разделительного элемента в радиатор. При этом увеличение наружного диаметра достаточно велико для того, чтобы обеспечить надежное положение и уплотнение в радиаторе сжатого разделительного элемента.

Предпочтительно на торцах уплотнительного элемента установлены неупругие концевые шайбы. Таким образом, силы, передающиеся на уплотнительный элемент из-за затяжки зажимного элемента при сжатии уплотнительного элемента, распределяются по большой площади. Благодаря этому могут предотвратить повреждение уплотнительного элемента. Одновременно достигают сравнительно равномерной деформации уплотнительного элемента.

Поставленная задача при помощи секционного радиатора вышеназванного типа решается благодаря тому, что по меньшей мере на одном из кольцевых фланцев установлен разделительный элемент по любому из п.п.1-9.

Такой разделительный элемент могут без труда снять и снова установить в другом месте, так что секционный радиатор могут адаптировать к различным условиям. Тем не менее, этот разделительный элемент делает возможным надежное и постоянное уплотнение между двумя секциями.

Предпочтительно уплотнительный элемент по меньшей мере в сжатом состоянии прилегает к двум сторонам кольцевого фланца. Благодаря этому сохраняется сравнительно большая поверхность соприкосновения между кольцевым фланцем и уплотнительным элементом, что ведет к хорошему уплотнению. Одновременно определяется положение разделительного элемента в аксиальном направлении. В этом случае непреднамеренное ослабление разделительного элемента почти исключено.

Предпочтительно максимальный наружный диаметр уплотнительного элемента, по меньшей мере в сжатом состоянии, больше внутреннего диаметра кольцевого фланца. Хотя в этом случае при вставлении в секционный радиатор уплотнительный элемент должен упруго деформироваться, кольцевой фланец не требуется оснащать вспомогательными средствами крепления. Более того, тогда разделительный элемент могут с надежным уплотнением закрепить на любом кольцевом фланце.

Предпочтительно наружный диаметр зажимного элемента меньше внутреннего диаметра кольцевого фланца. Благодаря этому зажимный элемент могут дополнительно вставить в уже смонтированный секционный радиатор. В противном случае этот элемент пришлось бы вставлять в радиатор перед соединением секций, что представляет собой сложную операцию и приводит к тому, что зажимные элементы имеются в радиаторе даже тогда, когда они вовсе не требуются.

Предпочтительно наружный диаметр уплотнительного элемента в ненапряженном состоянии меньше внутреннего диаметра кольцевого фланца. В этом случае наружный диаметр уплотнительного элемента увеличивается лишь при сжатии при помощи зажимного элемента настолько, что он становится больше внутреннего диаметра кольцевого фланца. Тем не менее, при вставлении разделительного элемента уплотнительный элемент находится в ненапряженном состоянии, так что его наружный элемент меньше внутреннего диаметра кольцевого фланца. В этом случае разделительный элемент могут без проблем ввести в секционный радиатор.

Далее изобретение раскрыто на основе предпочтительных примеров осуществления, описание сопровождается чертежами. На чертежах схематично показано следующее.

Фиг.1. Разделительный элемент для секционного радиатора, содержащий два уплотнительных элемента.

Фиг.2. Секционный радиатор с разделительным элементом согласно фиг.1.

Фиг.3. Разделительный элемент с уплотнительным элементом.

Фиг.4. Секционный радиатор с разделительным элементом согласно фиг.3 в ненапряженном состоянии.

Фиг.5. Секционный радиатор с разделительным элементом согласно фиг.3 в сжатом состоянии.

На фиг.1 изображен первый вариант осуществления разделительного элемента 1 для секционного радиатора, содержащий два уплотнительных элемента 2, 3. Уплотнительные элементы 2, 3 имеет кольцевую форму. Они могут быть выполнены и по-другому, при условии, что достигается необходимая герметичность. Через уплотнительные элементы 2, 3 проведен зажимный элемент 4, имеющий болт 5 с головкой 6 болта и резьбой 7, а также гайку 8. Возможны также другие исполнения зажимного элемента. Если детали не предполагается снова разбирать, то можно использовать, например, пластиковую полоску одноразового применения, закрепляемую на задней части и автоматически закрывающуюся при затяжке. Уплотнительные элементы 2, 3 при помощи зажимного элемента 4 могут сжиматься в аксиальном направлении. На стороне 9, 10 каждый из уплотнительных элементов 2, 3 имеет выступающую часть 11, 12. Уплотнительные детали 2, 3 позиционированы так, что выступающие части 11, 12 обращены друг к другу.

В аксиальном направлении выступающие части 11, 12 имеют сравнительно небольшую протяженность.

На фиг.2 показан секционный радиатор 13 с разъединительным элементом 1 согласно фиг.1. Разделительный элемент 1 установлен на кольцевом фланце 14 секционного радиатора 13. Кольцевой фланец 14 соединяет две секции 15, 16 радиатора 13. Внутренний диаметр кольцевого фланца 14 меньше наружного диаметра уплотнительных элементов 2, 3, поэтому при вставлении эти элементы должны упруго деформироваться. Затем вводят зажимный элемент 4 и сжимают уплотнительные элементы 2, 3 в аксиальном направлении, так что стороны 9,10 уплотнительных элементов 2, 3 прилегают к сторонам 17, 18 кольцевого фланца 14. Благодаря этому разделительный элемент 1 надежно и плотно удерживается в кольцевом фланце 14 секционного радиатора 13. Выступающие части 11, 12 обеспечивают центрирование уплотнительных элементов 2, 3 внутри фланца 14. С этой целью наружный диаметр выступающих частей 11, 12 немного меньше внутреннего диаметра кольцевого фланца 14. Выступающие части 11, 12 простираются в аксиальном направлении лишь настолько, что даже в сжатом состоянии, то есть при зажатом зажимном элементе 4, между выступающими частями 11, 12 существует зазор. Благодаря этому обеспечивается надежное прилегание сторон 9, 10 уплотнительных элементов 2, 3 к фланцу 14.

На фиг.3 показан еще один предпочтительный вариант осуществления разделительного элемента 1, причем соответствующие детали снабжены одними и теми же ссылочными обозначениями. Здесь зажимный элемент 4 выполнен также в виде болта 5. Однако в данном случае разделительный элемент 1 содержит лишь один уплотнительный элемент 2, имеющий в средней части сужение 19. Сужение 19 представляет собой участок меньшего диаметра, ограниченный двумя сторонами 20, 21. При затяжке зажимного элемента 4 уплотнительный элемент 2 сжимается в аксиальном и расширяется в радиальном направлении. Одновременно стороны 20, 21 движутся друг к другу. На торцах 22, 23 уплотнительного элемента 2 установлены концевые шайбы 24, 25, равномерно распределяющие по уплотнительному элементу 2 силу, передаваемую зажимным элементом 4.

На фиг.4 показан секционный радиатор 13 с разъединительным элементом 1 согласно фиг.3, причем элемент 1 находится в ненапряженном состоянии. В этом состоянии наружный диаметр разъединительного элемента меньше внутреннего диаметра кольцевого фланца 14, поэтому разъединительный элемент 1 без проблем могут ввести в секционный радиатор 13. При этом разъединительный элемент устанавливают так, что сужение 19 находится в районе кольцевого фланца 14. Концевые шайбы 24, 25 также имеют наружный диаметр, меньший внутреннего диаметра кольцевого фланца 14, так что они могут быть установлены также без проблем.

На фиг.5 в отличие от фиг.4 разделительный элемент 1 находится в собранном состоянии, причем уплотнительный элемент 2 в аксиальном направлении сжат зажимным элементом 4. Вследствие этого уплотнительный элемент 2 расширен в радиальном направлении, так что теперь наружный диаметр уплотнительного элемента 2 с обеих сторон сужения 19 больше внутреннего диаметра кольцевого фланца 14. Благодаря этому разделительный элемент 1 надежно и плотно удерживается в кольцевом фланце 14. Из-за сжатия уплотнительного элемента стороны 20, 21 сужения 19 переместились друг к другу, и теперь они прилегают к сторонам 17, 18 фланца 14. Наружный диаметр сужения 19 по-прежнему немного меньше внутреннего диаметра кольцевого фланца 14. Благодаря этому обеспечивается надежное прилегание сторон 20, 21 к сторонам 17, 18 фланца 14. При этом соприкосновение происходит на большой площади, так что обеспечено плотное соединение.

Предлагаемый разделительный элемент делает возможной несложную установку его в смонтированный секционный радиатор, причем он содержит сравнительно небольшое количество компонентов. При этом используется упругость уплотнительных элементов, которые изготовлены, например, из резины и, как правило, при деформации своего объема не меняют. Это, в частности, используется во втором варианте осуществления изобретения, причем деформация в аксиальном направлении приводит к такому увеличению в радиальном направлении, что разделительный элемент надежно удерживается в секционном радиаторе. Однако оба решения позволяют отказаться от дополнительных вспомогательных средств крепления, которые обычно приходится устанавливать в кольцевом фланце. При этом разделительные элементы могут закрепить почти в любых кольцевых фланцах. Также возможна беспроблемная дополнительная установка.

Реферат

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к отопительным секционным радиаторам. Секционный радиатор выполнен с разделительным элементом, содержащим по меньшей мере один кольцевой уплотнительный элемент, причем через уплотнительный элемент проходит зажимный элемент, а уплотнительный элемент сжат зажимным элементом в аксиальном направлении. Технический результат: упрощение сборки секционного радиатора с разными вариантами подключения, в том числе при подключении дополнительных секций. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула