ABSTANDSHALTER SOWIE VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG

Abstract

 Die Erfindung betrifft Abstandshalter (1, 1', 1 ") mit zwei Stützflächen (22, 22', 23, 23') und einem Mantel (29, 29'), wobei der Mantel (29, 29') mindestens einen Durchlassquerschnitt (10, 10') zum Durchlassen eines Fluids von einem mittigen Freiraum (30, 3ß') des Abstandshalters (1, 1', 1 ") in eine äußere Umgebung des Abstandshalters (1, 1', 1 ") oder in eine umgekehrte Richtung, sowie mindestens einen Rastquerschnitt (8, 8', 9, 9') zur Aufnahme eines Dichtungselements (2, 2', 3, 3') aufweist, wobei das Dichtungselement (2, 2', 3, 3') einen Dichtungsabschnitt (26, 26', 27, 27'), einen Rückhalteabschnitt (24, 24', 25, 25') und einen diese beiden verbindenden und eine Einschnürung (47) bildenden Verbindungsabschnitt (45, 45', 46, 46') aufweist, wobei der Rückhalteabschnitt (24, 24', 25, 25') sich in einem montierten Zustand des Dichtungselements (2, 2', 3, 3') in dem Freiraum (30) und das Dichtungselement (2, 2', 3, 3') sich in einem montierten Zustand des Dichtungselements (2, 2', 3, 3') in der Umgebung befinden. Um einen Abstandshalter (1, 1',1") dahingehend weiterzuentwickein, dass eine passgenaue und zeitsparende Herstellung der möglich ist sowie eine bestmögliche Abdichtung mittels dieses erfindungsgemäßen Abstandshalters (1, 1', 1") erreicht werden kann, ist vorgesehen, der Rastquerschnitt (8, 8', 9, 9') in der Weise offen oder öffenbar ist, dass bei einem Montieren des Dichtungselements (2, 2', 3, 3') dessen Verbindungsabschnitt (45, 45', 46, 46') unmittelbar in axiale Richtung in den Rastquerschnitt (8, 8', 9, 9') einführbar ist.
Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Abstandshalters (1, 1') sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Heizkörpers, in dem der erfindungsgemäße Abstandshalter (1 ") angeordnet ist, beschrieben.

Beschreibung

Einleitung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter mit zwei Stützflächen und einem Mantel, wobei der Mantel mindestens einen Durchlassquerschnitt zum Durchlassen eines Fluids von einem mittigen Freiraum des Abstandshalters in eine äußere Umgebung des Abstandshalters oder in eine umgekehrte Richtung, sowie mindestens einen Rastquerschnitt zur Aufnahme eines Dichtungselements aufweist, wobei das Dichtungselement einen Dichtungsabschnitt, einen Rückhalteabschnitt und einen diese beiden verbindenden und eine Einschnürung bildenden Verbindungsabschnitt aufweist, wobei der Rückhalteabschnitt sich in einem montierten Zustand des Dichtungselements in dem Freiraum und das Dichtungselement sich in einem montierten Zustand des Dichtungselements in der Umgebung befinden.

[0002] Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Heizkörpers sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Heizkörpers in dem der erfindungsgemäße Abstandshalter angeordnet ist.

Stand der Technik

[0003] Derartige Abstandhalter sind bereits aus der EP-A-2 256 449 sowie der EP-A-2 256 426 bekannt. Diese Abstandshalter sind insbesondere bei so genannten seriellen Heizkörpern wichtig, welche mehrere Heizplatten aufweisen die nicht parallel sondern nacheinander durchströmt werden. Das heißt beispielsweise, dass zunächst eine vordere Heizplatte und anschließend eine hintere Heizplatte mit dem Heizmittel durchströmt werden. Dazu sind gerichtete Strömungen zumindest innerhalb der vorderen Heizplatte nötig, um dort eine gleichmäßige Erwärmung zu erreichen.

[0004] Die Heizplatten weisen jeweils zwei Halbschalen auf, die derart profiliert sind, dass sich zwischen den miteinander verbundenen Halbschalen parallel verlaufende Sammelkanäle sowie Heizkanäle für die Aufnahme des Heizmittels befinden. Über einen ersten Sammelkanal wird das Heizmittel auf die Heizkanäle in der Heizplatte verteilt, wobei es anschließend wieder von einem zweiten Sammelkanal mit einem daran anschließenden Steigkanal über eine in dem Steigkanal befindliche Heizmittelanschlussöffnung durch ein Heizmittelrohr und eine in einer zweiten Heizplatte befindlichen Heizmittelanschlussöffnung in einen Sammelkanal der zweiten Heizplatte geleitet wird. In einem Bereich, in dem sich die Heizmittelrohre an der jeweiligen Heizmittelanschlussöffnung befinden, werden die Abstandshalter derart angeordnet, dass das Heizmittel, welches zunächst die erste Heizplatte vollständig durchströmt hat, in die zweite Heizplatte geleitet wird. Der Abstandshalter verhindert, dass ein "Kurzschluss" entsteht und das Heizmittel, welches bereits die erste Heizplatte durchströmt hat, nicht noch einmal durch die erste Heizplatte geleitet wird oder Heizmittel, welches die erste Heizplatte noch nicht durchströmt hat, direkt in die zweite Heizplatte geleitet wird.

[0005] Die Abstandshalter weisen typischerweise zwei sich gegenüberliegende, ebene Stützflächen auf, welche mit sich gegenüberliegenden Innenflächen der Halbschalen der jeweiligen Heizplatte in Kontakt stehen. Ein von dem Mantel und den Stützflächen umgebender Freiraum des Abstandshalters korrespondiert mit der entsprechenden Heizmittelanschlussöffnung in der Heizplatte und somit mit dem Heizmittelrohr beziehungsweise dem Anschlussstück.

[0006] Die aus dem Stand der Technik bekannten Abstandshalter werden typischerweise aus einem umgeformten Stahlrohrabschnitt gebildet, wobei sich in dem Mantel des Stahlrohrabschnitts der Durchlassquerschnitt befindet, durch welche das Heizmittel entweder von dem Sammelkanal der ersten Heizplatte in den Freiraum oder das Heizmittel von dem Freiraum in den Sammelkanal des zweiten Heizkörpers strömt.

[0007] Ferner befinden sich in der Mantelfläche der Abstandshalter gemäß der EP-A-2 256 449 und EP-A-2 256 426 Rastquerschnitte, in welche die Dichtungselemente von Hand eingesteckt werden. Diese Dichtungselemente weisen den Dichtungsabschnitt, den Rückhalteabschnitt sowie den Verbindungsabschnitt auf. Der Rückhalteabschnitt wird bei der Montage durch den Rastquerschnitt hindurch gequetscht, bis sich der Verbindungsabschnitt in dem Rastquerschnitt befindet. Der Dichtungsabschnitt zeigt in einem montierten Zustand des Dichtungselements in die Umgebung, so dass in einem eingebauten Zustand des Abstandshalters eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Sammelkanal und dem Steigkanal einer Heizplatte, also zwischen dem Heizmittel, welches die erste Heizplatte noch durchströmen soll und dem Heizmittel, welches in die zweite Heizplatte geleitet werden soll, geschaffen wird.

[0008] Die Herstellung der Abstandshalter ist nicht nur recht zeit- und kostenintensiv, sondern auch fehleranfällig. Das rührt daher, dass die Dichtungselemente per Hand in die Rastquerschnitte eingebracht werden, wobei dies sehr zeitaufwendig und teuer ist. Hinzu kommt, dass die Materialauswahl der Dichtungselemente sehr beschränkt ist, da diese aus einem elastischen gummiartigen Material hergestellt werden müssen, so dass der Rückhalteabschnitt durch den Rastquerschnitt gepresst werden kann. Die Auswahl einer geeigneten Elastizität des Materials der Dichtungselemente hat sich als einschränkend erwiesen.

[0009] Aus den Dokumenten DE 31 02 188 A1 und DE 25 06 778 A1 gehen zweigeteilte Abstandhalter mit mehreren sich zwischen den beiden Teilstücken befindlichen freien Querschnitten hervor. Diese bekannten Abstandhalter sehen jedoch keine Dichtungselemente vor.

Aufgabe

[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen Abstandshalter sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung derart zu verbessern, dass eine passgenaue und zeitsparende Herstellung der Abstandshalter möglich ist sowie eine bestmögliche Abdichtung mittels dieses erfindungsgemäßen Abstandshalters erreicht werden kann.

Lösung

[0011] Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird die zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass der Rastquerschnitt in der Weise offen oder öffenbar ist, dass bei einem Montieren des Dichtungselements dessen Verbindungsabschnitt unmittelbar in axiale Richtung in den Rastquerschnitt einführbar ist.

[0012] Daraus ergibt sich der Vorteil, dass nicht erst der Rückhalteabschnitt des Dichtungselements durch den Rastquerschnitt gequetscht werden muss (typischerweise unter relativ starker Verformung), sondern der Verbindungsabschnitt unmittelbar, also auf direktem Wege, in axiale Richtung in den Rastquerschnitt des Abstandshalters eingebracht werden kann. In axiale Richtung heißt in diesem Fall entlang einer axialen Mittelachse des Abstandshalters, das heißt senkrecht zu den Stützflächen. Die Materialauswahl ist somit nicht unbedingt auf ein (sehr) elastisches Material beschränkt, sondern es können auch härtere Materialien eingesetzt werden. Um einen möglichst festen Halt des Dichtungselements in dem Abstandshalter zu gewährleisten, ist es vorteilhaft wenn der Verbindungsabschnitt unmittelbar in den Rastquerschnitt eingepresst wird, so dass das Dichtungselement nicht ungewollt aus dem Abstandshalter herausfällt.

[0013] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Abstandshalters besteht darin, dass dieser maschinell hergestellt werden kann. Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass die Dichtungselemente von Hand in die Rastquerschnitte des Abstandshalters eingesetzt beziehungsweise eingequetscht werden müssen, da der erfindungsgemäße Abstandshalter derart angeordnet werden kann, dass die Dichtungselemente mittels einer Maschine automatisiert in die Rastquerschnitte eingebracht werden können.

[0014] In dem Abstandshalter befindet sich zumindest ein Rastquerschnitt, vorzugsweise zwei Rastquerschnitte, welche vorteilhafterweise um 180° versetzt in dem Abstandshalter angeordnet sind. Zwischen den beiden Rastquerschnitten befindet sich vorzugsweise der Durchlassquerschnitt, durch welchen im eingebauten Zustand des Abstandshalters das Fluid strömt.

[0015] Vorteilhaftweise ist vorgesehen, dass der Abstandshalter einstückig ausgeführt ist und eine Seitenfläche des Verbindungsabschnitts des Dichtungselements in dessen montierten Zustand, in einem unmontierten Zustand des Abstandshalters frei zugänglich ist. Das heißt, dass eine Seitenfläche des Verbindungsabschnitts nach dem Einbringen des Dichtungselements in den Abstandshalter nicht umrahmt, also offen und sichtbar, ist. Dies ist insbesondere deshalb wünschenswert, weil somit eine besonders schnelle und einfache Anbringung des Dichtungselementes beziehungsweise des Verbindungsabschnitts in dem Rastquerschnitt möglich ist, ohne dass zunächst der Rückhalteabschnitt zusammengequetscht durch den Rastquerschnitt geführt werden muss. Das Dichtungselement kann dementsprechend bei Bedarf wieder aus dem Rastquerschnitt des Abstandshalters entnommen werden. Nachdem der Abstandshalter in einem Heizkörper montiert wurde, ist diese Seitenfläche des Verbindungsabschnittes vorzugsweise nicht mehr frei zugänglich, so dass das Dichtungselement nicht mehr von dem Abstandshalter entfernbar ist, also während des Betriebs sicher in seiner Abdichtposition verbleibt..

[0016] Alternativ ist in einer Weiterentwicklung der Erfindung vorgesehen, dass der Abstandshalter aus mindestens zwei Teilstücken besteht, wobei jeweils mindestens zwei Teilstücke so miteinander korrespondieren, dass eine die beiden Teilstücke voneinander trennende Trennebene in einem zusammengefügten Zustand der beiden Teilstücke durch den mindestens einen Rastquerschnitt verläuft.

[0017] Die mindestens eine Trennebene bezeichnet eine Ebene oder eine aus mehreren Trennebenenteilen gebildete insbesondere abgestufte "Ebene", die durch zwei Teilstücke verläuft, wobei die Trennebene beliebig ausgebildet ist. Die Trennebene kann in allen denkbaren Richtungen im Raum ausgerichtet sein. Unter "durch die Aussparung verläuft" ist auch der Grenzfall zu verstehen, in dem die Trennebene mit einer Umrandung der Aussparung zusammenfällt.

[0018] Die mindestens eine Trennebene verläuft erfindungsgemäß zwischen zwei Teilstücken durch mindestens einen Rastquerschnitt. Das heißt, dass zumindest ein Teilstück mindestens eine Aussparung aufweist, welche in einem zusammengefügten Zustand mit einem anderen Teilstück zumindest einen Rastquerschnitt bildet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Verbindungsabschnitt des Dichtungselements in die entsprechende Aussparung in einem "geöffneten" Zustand eingesetzt werden kann, bevor die Teilstücke zusammengefügt werden. Dieses Einsetzen kann quasi Kraftfrei und ohne Verformung des Dichtungselements erfolgen. Folglich ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Dichtungselemente aus einem gummiartigen Material bestehen, welches sich beim Einsetzen beziehungsweise Einpressen in die Rastquerschnitte elastisch verformt. Stattdessen können die Dichtungselemente auch aus einem festeren Material ausgeformt sein.

[0019] Es ist durchaus denkbar, dass mehrere Rastquerschnitte von den Teilstücken gebildet werden und dementsprechend auch mehrere Dichtungselemente in dem Abstandshalter angeordnet sein können.

[0020] Um ein Herausfallen der Dichtungselemente aus dem Abstandshalter, wie dieses vor allem bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Abstandshaltern der Fall ist, zu verhindern, ist in einer erfindungsgemäßen Weiterentwicklung vorgesehen, dass der Verbindungsabschnitt des Dichtungselements in dessen montierten Zustand umlaufend von den beiden Teilstücken des Abstandshalters umschlossen ist. Die Dichtungselemente können dabei derart ausgeformt sein, dass sie nach dem Einlegen in die Aussparungen und dem Zusammenfügen der Teilstücke nicht mehr aus dem mindestens einen Rastquerschnitt des Abstandshalters entnehmbar sind also dann formschlüssig mit dem Abstandshalter verbunden sind. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der Verbindungsabschnitt des Dichtungselements eine Einschnürung bildet und somit einen geringeren Querschnitt als der Dichtungsabschnitt und der Rückhalteabschnitt aufweist. Der Rückhalteabschnitt sollte dabei vorzugsweise einen Querschnitt aufweisen, welche größer als der Rastquerschnitt ist, so dass das Dichtungselement auch nicht im zusammen gequetschten Zustand des Rückhalteabschnitts aus dem Rastquerschnitt entnommen werden kann. Folglich wird verhindert, dass die Dichtungselemente während der Anbringung des Abstandshalters in den Halbschalen der Heizplatte aus dem Abstandshalter herausfallen können, somit wird die Gefahr eines Kurzschlusses des Heizmittels zwischen dem ersten Sammelkanal und dem Steigkanal in der ersten Heizplatte verringert. In konstruktiver Hinsicht ist es besonders vorteilhaft, dass die mindestens zwei Teilstücke miteinander korrespondierende Matrizen und Patrizen aufweisen. Das heißt, dass die jeweiligen Teilstücke erhabene Bereiche und vertiefte Bereiche, welche miteinander mit umgekehrter Ausrichtung korrespondieren, aufweisen. Die Matrizen und Patrizen bilden im zusammengefügten Zustand des Abstandshalters vorzugsweise den Mantel, in dem sich die Rastquerschnitte befinden. Der Mantel sowie die beiden Stützflächen begrenzen den Freiraum, durch welchen das Heizmittel von dem Durchlassquerschnitt in das Heizmittelrohr und in die zweite Heizplatte geleitet wird oder das Heizmittel von dem Heizmittelrohr durch den Freiraum in den Durchlassquerschnitt strömt. Der Abstandshalter hat im Bereich seines Mantels vorzugsweise eine Wandstärke von mindestens 1 mm, weiter vorzugsweise mindestens 2 mm, weiter vorzugsweise mindestens 3 mm. Die Wandstärke ist abhängig von dem Außendurchmesser des Abstandshalters sowie einem Durchmesser des inneren Freiraums.

[0021] Ferner sind die mindestens zwei Teilstücke derart ausgeformt, dass sie in einem zusammengefügten Zustand mindestens einen Durchlassquerschnitt bilden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass auf Bohrungen innerhalb des Mantels des Abstandshalters verzichtet werden kann. Der mindestens eine Rastquerschnitt sowie der Durchlassquerschnitt können von Aussparungen in lediglich einem der Teilstücke gebildet werden, wobei die Aussparungen mittels einer vorzugsweise ebenen Fläche der weiteren Teilstücke verschlossen werden. Alternativ können auch in mehreren Teilstücken mit einander korrespondierende Aussparungen angebracht sein, welche dann die Rastquerschnitt und/oder den Durchlassquerschnitt bilden. Die mindestens eine Trennebene zwischen zwei Teilstücken würde folglich derart verlaufen, dass sich in jedem Teilstück eine Aussparung befindet.

[0022] Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Teilstücke zwei rahmenförmige, vorzugsweise ringförmige, Halbschalen oder zwei C-förmige, vorzugsweise halbkreisförmige Halbschalen, sind. Bei einer rahmenförmigen Ausgestaltung der Halbschalen verläuft die Trennebene vorzugsweise zumindest über größere Abschnitte senkrecht zu einer Mittelachse des Abstandshalters. Es ist jedoch durchaus denkbar, dass die Trennebene zumindest abschnittsweise auch schräg zur Mittelachse angeordnet ist, vorzugsweise ist der Winkel zwischen der Mittelachse und der Trennebene zwischen 60° und 90°, weiter vorzugsweise zwischen 70° und 90°. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass den Durchlassquerschnitt von den beiden Teilstücken gebildet sein kann und nicht zwingend bereits vor dem Zusammenfügen der Teilstücke in einem der Teilstücke angebracht wurde. Die rahmenförmigen Halbschalen können sowohl eine eckige als auch eine ringförmige Kontur aufweisen.

[0023] Alternativ kann der Abstandshalter auch aus den zwei C-förmigen Halbschalen bestehen. Vorzugsweise sind die Halbschalen halbkreisförmig oder weisen Ecken auf. Die Trennebene würde in diesem Fall zumindest abschnittsweise annähernd parallel zu der Mittelachse verlaufen, wobei die halbkreisförmigen Halbschalen auch von zwei Trennebenen geteilt werden können und die beiden Trennebenen vorzugsweise einen Winkel von 40° bis 90° zueinander haben und die jeweilige Trennebene annährend parallel zu der Mittelachse verläuft. Mittels beider Ausführungsformen ist ein einfaches Zusammenfügen beider Teilstücke des Abstandshalters möglich, wobei die Dichtungselemente schon vor dem Zusammenfügen in die Aussparungen eingelegt werden können.

[0024] Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die mindestens zwei Teilstücke mittels einer Presspassung im zusammengefügten Zustand unlösbar miteinander verbunden sind. Die Presspassung lässt sich mittels der Aufbringung eines Drucks einfach und vor allem schnell umsetzen. Infolgedessen kann der Montageprozess beschleunigt werden. Die Presspassung verhindert, dass sich die Teilstücke nach dem Zusammenfügen wieder unbeabsichtigt von einander lösen, weshalb sie besonders gut für die Herstellung der Abstandshalter geeignet ist.

[0025] "Unlösbar" heißt im Sinne dieser Anmeldung, dass die Teilstücke derart miteinander verbunden werden, dass diese vor und während der Anbringung der Abstandshalter in dem Heizkörper nicht auseinander fallen können. Lediglich unter Einwirkung einer gewollten Krafteinwirkung lassen sich die Teilstücke möglicherweise wieder voneinander trennen, was aber typischerweise nicht erforderlich ist.

[0026] Alternativ sind die mindestens zwei Teilstücke miteinander verklebt, verlötet oder verschweißt. Falls es nicht möglich oder gewünscht ist einen hohen Druck beim Zusammenfügen der Teilstücke aufzubringen, also eine Presspassung zu erzeugen, können die vorgenannten Varianten angewendet werden, so dass die Teilstücke unlösbar miteinander verbunden sind. Auch können diese Verbindungsvarianten zusätzlich zur Presspassung angewandt werden, um somit eine zusätzliche Sicherheit vor einem Auseinanderfallen der Teilstücke zu bieten.

[0027] Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeweils ein Dichtungselement in dem mindestens einen Rastquerschnitt, im zusammengefügten Zustand der mindestens zwei Teilstücke unlösbar mit dem Abstandshalter verbunden ist. Wie zuvor beschrieben, können die Dichtungselemente in die Aussparungen in dem jeweiligen Teilstück eingesetzt werden, weshalb auch feste Werkstoffe als Dichtungselemente zum Einsatz kommen können. Die Dichtungselemente sind derart ausgeformt, dass diese nach dem Zusammenfügen der Teilstücke, nicht mehr aus dem Abstandshalter entnommen werden können, so dass während der Montage nicht ständig darauf geachtet werden muss, ob die Dichtungselemente noch in dem Abstandshalter angeordnet sind. Die Dichtungselemente besitzen im Bereich der Aussparung jeweils eine Einschnürung, das heißt, ihr Querschnitt ist im Bereich der Aussparung kleiner als in den in beiden Richtungen angrenzenden Bereichen.

[0028] Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Abstandshalters, wobei der Rastquerschnitt in der Weise offen oder öffenbar ist, dass bei einem Montieren des Dichtungselements dessen Verbindungsabschnitt unmittelbar in axiale Richtung in den Rastquerschnitt eingeführt werden kann und der Abstandhalter durch Verbinden von mindestens zwei Teilstücken zusammengesetzt wird und mindestens zwei Teilstücke miteinander korrespondieren, wobei mindestens eine Trennebene zwischen zwei Teilstücken durch mindestens einen Rastquerschnitt verläuft. Daraus ergeben sich die zum Vorrichtungsanspruch geschriebenen Vorteile, dass eine schnellere und kostengünstigere Produktion der Abstandshalter und eine ausreichende Abdichtung zwischen den Sammelkanälen der jeweiligen Heizplatte gegeben sind. Außerdem kann der Abstandshalter beliebige Formen aufweisen und muss nicht zwingend ringförmig sein.

[0029] In verfahrenstechnischer Hinsicht ist es besonders vorteilhaft, dass vor dem Verbinden der korrespondierenden Teilstücke Dichtungselemente in entsprechende Aussparungen mindestens eines Teilstücks eingelegt werden und bei dem Verbinden der Teilstücke gleichzeitig die Dichtungselemente mit dem Abstandshalter verbunden werden. Die Dichtungselemente werden folglich derart ausgestaltet, dass diese im zusammengefügten Zustand des Abstandshalters nicht mehr aus letzterem herausfallen können, also sind die Dichtungselemente unlösbar mit dem Abstandshalter verbunden, sofern dieser sich im zusammengefügten Zustand befindet. Die Materialauswahl der Dichtungselemente ist nicht mehr auf elastisches gummiartiges Material beschränkt, stattdessen kann auch steiferes Material für die Dichtungselemente verwendet werden.

[0030] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei der Verbindung der mindestens zwei Teilstücke unter Aufbringung eines Drucks eine Presspassung, erzeugt wird. Die Erzeugung einer Presspassung kann schnell und kostengünstig ermöglicht werden. Zudem erzeugt die Presspassung eine unlösbare Verbindung zwischen den einzelnen Teilstücken, sodass der Abstandshalter als gesamtes ohne Weiteres in die Heizplatten, beziehungsweise an den Halbschalen der Heizplatten eingesetzt werden kann. Hinzu kommt, dass die Dichtungselemente in den Aussparungen die Kaltfließpressung nicht behindern und somit vor dem Zusammenfügen der Teilstücke in deren Aussparungen eingesetzt werden können.

[0031] Schließlich betrifft die Erfindung noch ein Verfahren zur Herstellung eines Heizkörpers in dem insbesondere der Abstandshalter gemäß Anspruch 1 eingesetzt werden kann, wobei vorgesehen ist, dass eine Seitenfläche des Verbindungsabschnitts des Dichtungselements in dessen in dem Abstandshalter montierten Zustand frei zugänglich ist und der Verbindungsabschnitt im Bereich dieser Seitenfläche erst abgedeckt wird, wenn der Abstandshalter zwischen den beiden Wandteilen positioniert wird. Dadurch ergeben sich insbesondere die zu Anspruch 1 geschriebenen Vorteile, wie beispielsweise, dass es nicht unbedingt erforderlich ist ein elastisches Material für die Dichtungselemente zu wählen. Außerdem kann die Anbringung der Dichtungselemente an dem Abstandshalter maschinell durchgeführt werden.

Ausführungsbeispiele

[0032] Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren dargestellt werden, näher erläutert.

[0033] Es zeigt:

Fig. 1:

Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen ringförmigen Abstandshalters in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2:

Ansicht eines Teilstücks des ringförmigen Abstandshalters gemäß Figur 1,

Fig. 3:

Ansicht des zusammengefügten ringsförmigen Abstandshalters gemäß Figur 1,

Fig. 4:

Seitenansicht des zusammengefügten erfindungsgemäßen ringförmigen Abstandshalter gemäß Figur 1,

Fig. 5:

Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen ringförmigen Abstandshalters in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6A bis 6B:

Herstellungsverfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Abstandshalters,

Fig. 7:

Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen ringförmigen Abstandshalters in einer dritten Ausführungsform, und

Fig. 8:

Ansicht des zusammengefügten ringsförmigen Abstandshalters gemäß Figur 7.

[0034] Die Figur 1 zeigt einen noch nicht zusammengefügten erfindungsgemäßen ringförmigen Abstandshalter 1 mit zwei Dichtungselementen 2, 3. Das heißt, zwei Teilstücke 4, 5 sind mittels einer Trennebene 6 gemäß Figur 4 voneinander getrennt. Die Trennebene 6 ist abschnittsweise senkrecht oder horizontal zu einer Mittelachse 7 des Abstandshalters 1 angeordnet und trennt zwei Rastquerschnitte 8, 9 sowie einen Durchlassquerschnitt 10 gemäß Figur 3, welche von den Teilstücken 4, 5 im zusammengefügten Zustand gebildet werden. Das erste Teilstück 4 und das zweite Teilstück 5 des Abstandshalters 6 weisen Patrizen 11, 12, 17, 18, 19 und Matrizen 15, 16, 20, 21, also erhabene Bereiche und vertiefte Bereiche, auf, welche miteinander mit umgekehrter Ausrichtung korrespondieren. Das erste Teilstück 4 weist zwei sich gegenüberliegende kreisringförmige Patrizen 11, 12 auf, in denen jeweils eine annähernd trapezförmige Aussparung 13, 14 vorhanden ist. Die beiden kreisringförmigen Patrizen 11, 12 korrespondieren jeweils mit einer kreisringförmigen Matrize 15, 16 in dem zweiten Teilstück 5. Die beiden trapezförmigen Aussparungen 12, 13 bilden in einem zusammengefügten Zustand des Abstandshalters 1 die Rastquerschnitte 8, 9 gemäß Figur 3.

[0035] Auf dem zweiten Teilstück 5 befinden sich eine kreisringförmige Patrize 17 und zwei kleine trapezförmige Patrizen 18, 19, wobei die zwei kleinen Patrizen 18, 19 später den Durchlassquerschnitt 10 im zusammengefügten Zustand des Abstandshalters 1 mit einer Matrize 20 des ersten Teilstücks 4 umgeben. Die kreisringförmige Patrize 17 korrespondiert wiederum mit einer Matrize 21 des ersten Teilstücks 4.

[0036] Die beiden Teilstücke 4, 5 werden mittels einer Kaltfließpressung verbunden, da die Matrizen 15, 16, 20, 21 und Patrizen 11, 12, 17, 18, 19 derart ausgestaltet sind, dass eine Presspassung zwischen diesen entsteht.

[0037] Auf einer der Patrizen 11, 12, 17, 18, 19 und Matrizen 15, 16, 20, 21 gegenüberliegenden Seite eines jeden Teilstücks 4, 5 befindet sich jeweils eine ebene Stützfläche 22, 23, welche sich in einem eingebauten Zustand des Abstandshalters 1 an einer hier nicht dargestellten Innenfläche einer Heizplatte anschließt.

[0038] Wie in der Figur 2 dargestellt, werden die Dichtungselemente 2, 3 in die Aussparungen 13, 14 des ersten Teilstücks 4 eingesetzt, bevor die beiden Teilstücke 4, 5 verpresst werden. Die Dichtungselemente 2, 3 weisen jeweils einen Dichtungsabschnitt 26, 27, einen Verbindungsabschnitt 45, 46 sowie einen Rückhalteabschnitt 24, 25 auf. Die Verbindungsabschnitte 45, 46 der Dichtungselemente 2, 3 werden vorzugsweise in eine axial Richtung entlang der Mittelachse 7 des Abstandshalters 1 in die Aussparungen 13, 14 der Rastquerschnitte 8, 9 eingesetzt, sodass die Rückhalteabschnitte 24, 25 in einen Freiraum 30 in dem Abstandshalter 1 gemäß Figur 3 zeigen und die Dichtungsabschnitte 26, 27 in eine Umgebung, also in eine Richtung welche von einem Mantel 29 des Abstandshalters 1 gemäß Figur 3 weg zeigt. Der Verbindungsabschnitt 45, 46 verbindet den Rückhalteabschnitt 24, 25 und den Dichtungsabschnitt 26, 27 und bildet vorzugsweise eine Einschnürung 47, 48. Nach dem Verpressen der Teilstücke 4, 5 des Abstandshalters 1 befinden sich die Dichtungselemente 2, 3 in den von den Aussparungen 13, 14 gebildeten Rastquerschnitten 8, 9, wobei die Dichtungselemente 2, 3 um 180° versetzt zueinander angeordnet sind.

[0039] Die Rückhalteabschnitte 24, 25 der Dichtungselemente 2, 3 sind trapezförmig ausgestaltet, so dass die Dichtungselemente 2, 3 im zusammengesetzten Zustand des Abstandshalters 1 nicht mehr aus letzterem herausgelöst werden können. Folglich sind die Dichtungselemente 2, 3 formschlüssig mit dem Abstandshalter 1 verbunden. Die jeweiligen dem Abstandshalter 1 abgewandten Dichtungsabschnitte 26, 27 der Dichtungselemente 2, 3 sind dreiecksförmig ausgestaltet, wobei der Dichtungsabschnitt 26 des ersten Dichtungselements 2 größer als der Dichtungsabschnitt 27 des Dichtungselements 3 ist. Außerdem weist der Dichtungsabschnitt 27 des Dichtungselements 3 eine Entlüftungsöffnung auf, in der sich ein Entlüftungsröhrchen 28 befindet. Ist in dem zweiten Dichtungselement kein Entlüftungsröhrchen vorhanden, kann auf einer dem Durchlassquerschnitt gegenüberliegenden Seite eine Entlüftungsöffnung in dem Mantel des Abstandshalters angeordnet sein.

[0040] Die Figur 3 zeigt den erfindungsgemäßen ringförmigen Abstandshalter 1 mit den zwei Dichtungselementen 2, 3 im zusammengesetzten Zustand. Die beiden Teilstücke 4, 5 werden dazu unter Aufbringung eines Drucks zusammengepresst.

[0041] Die Matrizen 15, 16, 20, 21 und Patrizen 11, 12, 17, 18, 19 gemäß Figur 1 bilden den Mantel 29 des Abstandshalters 1, wobei sich in dem Mantel 29 die beiden Rastquerschnitte 8, 9 mit den darin eingelegten Dichtungselementen 2, 3 und der Durchlassquerschnitt 10 befinden. Im Bereich des Mantels 29 weist der Abstandshalter 1 vorzugsweise eine Wandstärke von 3 mm auf. Der Durchlassquerschnitt 10 ist mittig zwischen den beiden Rastquerschnitten 8, 9, also um 45° versetzt zu den Rastquerschnitten 8, 9, angeordnet. Der Mantel 29 bildet gemeinsam mit den beiden Stützfläche 22, 23 des jeweiligen Teilstücks 4, 5 den mittigen Freiraum 30, durch welchen Heizmittel von einer äußeren Umgebung in eine weitere äußere Umgebung geleitet wird. Das heißt beispielsweise, dass das Heizmittel vorzugsweise aus einem hier nicht dargestellten Steigkanal einer ersten Heizplatte, durch den Durchlassquerschnitt 10 in den Freiraum 30 geleitet wird und anschließend von dem Freiraum 30 weiter durch ein Heizmittelrohr in einen weiteren Freiraum und einen weiteren Durchlassquerschnitt eines zweiten Abstandshalters in einer zweiten Heizplatte in einen Sammelkanal dieser Heizplatte strömt.

[0042] Die Figur 4 zeigt eine Seitenansicht des zusammengefügten Abstandshalters 1 mit den darin angeordneten Dichtungselementen 2, 3. Die beiden Teilstücke 4, 5 bilden den Durchlassquerschnitt 10 und den hier nicht sichtbaren Rastquerschnitt 8, 9 in denen die Dichtungselemente 2, 3 angeordnet sind. Die Teilstücke 4, 5 wurden an der Trennebene 6 zusammengefügt. Senkrecht zu der Mittelachse 7 sind die beiden Stützflächen 22, 23 des Abstandshalters 1 angeordnet.

[0043] Die Figur 5 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abstandshalters 1', in dem die Matrizen 31 bis 35 und Patrizen 36 bis 40 eine alternative Form aufweisen. Die Matrize 32 und Patrize 38 sind an einer dem Durchlassquerschnitt gegenüberliegenden Seite derart ausgeformt, dass die Wandstärke im Bereich des Mantels teilweise jeweils von einem Teilstück 4', 5' ausgeformt wird. In den kreisringförmigen Patrizen 36, 37 des ersten Teilstücks 4' befinden sich die Aussparungen 13', 14', in welche die Dichtungselemente 2, 3 eingelegt werden.

[0044] An dieser Stelle sei vermerkt, dass jede beliebige Ausformung der Patrizen und Matrizen denkbar ist und die hier dargestellten Ausformungen nicht einschränkend sind.

[0045] Die Figuren 6A bis 6H zeigen ein mögliches Herstellungsverfahren für den erfindungsgemäßen Abstandshalter 1, 1". In der Figur 6A wird ein Aufnahmezylinder 41 mit einer daran angeordneten Platte 42 dargestellt. Das erste Teilstück 4 wird über den Aufnahmezylinder 41 gestülpt, wobei die Stützfläche 22 des Teilstücks 4 zur Platte 42 hin zeigt. Folglich können die beiden Dichtungselemente 2, 3 in die Aussparungen 13, 14 des Teilstücks 4 eingelegt werden. Anschließend wird das zweite Teilstück 5 über den Aufnahmezylinder 42 gestülpt, so dass die jeweiligen Matrizen und Patrizen des ersten Teilstücks 4 und des zweiten Teilstücks 5 miteinander korrespondieren. Mittels eines rohrförmigen Anpressteils 43 kann die Stützfläche 23 des zweiten Teilstücks 5 mit einem gleichmäßigen Druck beaufschlagt werden. In den Figuren 6F und 6G wird dieser Druck beispielsweise mit einem Hammer 44 beaufschlagt, wodurch die beiden Teilstücke 4, 5 mit den darin eingelegten Dichtungselementen 2, 3 eine Presspassung bilden, wie in Figur 6H sichtbar ist.

[0046] Die Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstandshalters 1", in dem die Dichtungselemente 2', 3' noch nicht eingesetzt sind. Der Abstandshalter 1" weist einen Freiraum 30', einen Durchlassquerschnitt 10' sowie zwei sich gegenüberliegende Rastquerschnitte 8', 9' auf. Weiterhin wird der Abstandshalter 1" von zwei Stützflächen 22', 23' und einem Mantel 29' gebildet. Die Stützfläche 23' unterscheidet sich in der Hinsicht von der Stützfläche 23 gemäß Figur 1, dass die Stützfläche 23' von dem gleichen Teilstück 4" gebildet wird wie die Stützfläche 22', da dieser Abstandshalter 1" einteilig ausgestaltet ist.

[0047] In der Figur 8 wird der Abstandshalter 1" gemäß Figur 7 dargestellt, wobei die Dichtungselemente 2', 3' in dem Abstandshalter 1 "angeordnet sind. Die Dichtungselemente 2', 3' weisen auch jeweils einen Dichtungsabschnitt 26', 27', einen Einschnürung 47' , 48' bildenden Verbindungsabschnitt 45', 46' und einen Rückhalteabschnitt 24', 25' auf, wobei der jeweilige Verbindungsabschnitt 45', 46' in den dazugehörigen Rastquerschnitt 8', 9' gemäß Figur 7 eingesetzt wird. Eine Seitenfläche 49, 50 des jeweiligen Dichtungselements 2', 3' ist in einem unmontierten Zustand des Abstandshalters 1" frei zugänglich. Der Abstandshalter 1" wird mit den darin montierten Dichtungselementen 2', 3' zwischen zwei hier nicht dargestellten Wandteilen, welche im zusammengefügten Zustand einen Heizkörper bilden, angeordnet und mit diesen derart verschweißt, dass die Dichtungselemente 2', 3' nicht mehr aus dem Abstandshalter 1" entnommen werden können.

Bezugszeichenliste

[0048] 

1, 1', 1"

Abstandshalter

2, 2'

Dichtungselement

3, 3'

Dichtungselement

4, 4', 4"

Teilstück

5, 5'

Teilstück

6

Trennebene

7

Mittelachse

8, 8'

Rastquerschnitt

9,9'

Rastquerschnitt

10, 10'

Durchlassquerschnitt

11

Patrize

12

Patrize

13, 13'

Aussparung

14, 14'

Aussparung

15

Matrize

16

Matrize

17

Patrize

18

Patrize

19

Patrize

20

Matrize

21

Matrize

22, 22'

Stützfläche

23, 23'

Stützfläche

24, 24'

Rückhalteabschnitt

25, 25'

Rückhalteabschnitt

26, 26'

Dichtungsabschnitt

27, 27'

Dichtungsabschnitt

28

Entlüftungsröhrchen

29, 29'

Mantel

30, 30'

Freiraum

31

Matrize

32

Matrize

33

Matrize

34

Matrize

35

Matrize

36

Patrize

37

Patrize

38

Patrize

39

Patrize

40

Patrize

41

Aufnahmezylinder

42

Platte

43

Anpressteil

44

Hammer

45, 45'

Verbindungsabschnitt

46, 46'

Verbindungsabschnitt

47, 47'

Einschnürung

48, 48'

Einschnürung

49

Seitenfläche

50

Seitenfläche

Ansprüche

1. Abstandshalter (1, 1', 1") mit zwei Stützflächen (22, 22', 23, 23') und einem Mantel (29, 29'), wobei der Mantel (29, 29') mindestens einen Durchlassquerschnitt (10, 10') zum Durchlassen eines Fluids von einem mittigen Freiraum (30, 30') des Abstandshalters (1, 1', 1") in eine äußere Umgebung des Abstandshalters (1, 1', 1") oder in eine umgekehrte Richtung, sowie mindestens einen Rastquerschnitt (8, 8', 9, 9') zur Aufnahme eines Dichtungselements (2, 2', 3, 3') aufweist, wobei das Dichtungselement (2, 2', 3, 3') einen Dichtungsabschnitt (26, 26', 27, 27'), einen Rückhalteabschnitt (24, 24', 25, 25') und einen diese beiden verbindenden und eine Einschnürung (47, 47', 48, 48') bildenden Verbindungsabschnitt (45, 45', 46, 46') aufweist, wobei der Rückhalteabschnitt (24, 24', 25, 25') sich in einem montierten Zustand des Dichtungselements (2, 2', 3, 3') in dem Freiraum (30, 30') und das Dichtungselement (2, 2', 3, 3') sich in einem montierten Zustand des Dichtungselements (2, 2', 3, 3') in der Umgebung befinden, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastquerschnitt (8, 8', 9, 9') in der Weise offen oder öffenbar ist, dass bei einem Montieren des Dichtungselements (2, 2', 3, 3') dessen Verbindungsabschnitt (45, 45', 46, 46') unmittelbar in axiale Richtung in den Rastquerschnitt (8, 8', 9, 9') einführbar ist.

2. Abstandshalter (1") nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (1") einstückig ausgeführt ist und eine Seitenfläche (49, 50) des Verbindungsabschnitts (45', 46') des Dichtungselements (2', 3') in dessen montierten Zustand, in einem unmontierten Zustand des Abstandshalters (1 ") frei zugänglich ist.

3. Abstandshalter (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (1, 1') aus mindestens zwei Teilstücken (4, 4', 5, 5') besteht, wobei jeweils mindestens zwei Teilstücke (4, 4', 5, 5') so miteinander korrespondieren, dass eine die beiden Teilstücke (4, 4', 5, 5') voneinander trennende Trennebene (6) in einem zusammengefügten Zustand der beiden Teilstücke (4, 4', 5, 5') durch den mindestens einen Rastquerschnitt (8, 9) verläuft.

4. Abstandshalter (1, 1') nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (45, 46) des Dichtungselements (2, 3) in dessen montierten Zustand umlaufend von den beiden Teilstücken (4, 5) des Abstandshalters (1, 1') umschlossen ist.

5. Abstandshalter (1, 1') nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teilstücke (4, 4', 5, 5') miteinander korrespondierende Matrizen (15, 16, 20, 21) und Patrizen (11, 12, 17, 18, 19) aufweisen.

6. Abstandhalter (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teilstücke (4, 4', 5, 5') derart ausgeformt sind, dass sie in einem zusammengefügten Zustand mindestens einen Durchlassquerschnitt (10) bilden.

7. Abstandshalter(1, 1') nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstücke (4, 4', 5, 5') zwei rahmenförmige, vorzugsweise ringförmige, Halbschalen oder zwei C-förmige, vorzugsweise halbkreisförmige, Halbschalen sind.

8. Abstandshalter (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teilstücke (4, 4', 5, 5') mittels einer Presspassung im zusammengefügten Zustand unlösbar miteinander verbunden sind.

9. Abstandshalter (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teilstücke (4, 4', 5, 5') miteinander verklebt, verlötet oder verschweißt sind.

10. Abstandshalter (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 9, gekennzeichnet durch jeweils ein Dichtungselement (2, 3) in dem mindestens einen Rastquerschnitt (8, 9) im zusammengefügten Zustand der mindestens zwei Teilstücke (4, 4', 5, 5') unlösbar mit dem Abstandshalter (1, 1') verbunden sind.

11. Verfahren zur Herstellung eines Abstandshalters (1, 1'), insbesondere für einen Plattenheizkörper, mit zwei Stützflächen (22, 23) und einem Mantel (29), wobei der Mantel (29) mindestens einen Durchlassquerschnitt (10) zum Durchlassen eines Fluids von einem mittigen Freiraum (30) des Abstandshalters (1, 1') in eine äußere Umgebung des Abstandshalters (1, 1') oder in eine umgekehrte Richtung, sowie mindestens einen Rastquerschnitt (8, 9) zur Aufnahme eines Dichtungselement (2, 3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastquerschnitt (8, 8', 9, 9') in der Weise offen oder öffenbar ist, dass bei einem Montieren des Dichtungselements (2, 2', 3, 3') dessen Verbindungsabschnitt (45, 45', 46, 46') unmittelbar in axiale Richtung in den Rastquerschnitt (8, 8', 9, 9') eingeführt werden kann und dass der Abstandhalter (1, 1') durch Verbinden von mindestens zwei miteinander korrespondierenden Teilstücken (4, 4', 5, 5') zusammengesetzt wird, wobei mindestens eine Trennebene (6) zwischen zwei Teilstücken (4, 4', 5, 5') durch die mindestens ein Rastquerschnitt (8, 9) verläuft.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verbinden der korrespondierenden Teilstücke (4, 4', 5, 5') Dichtungselemente (2, 3) in entsprechende Aussparungen (13, 13', 14, 14') mindestens eines Teilstücks (4, 4', 5, 5') eingelegt werden und bei dem Verbinden der Teilstücke (4, 4', 5, 5') gleichzeitig die Dichtungselemente (2, 3) mit dem Abstandshalter (1, 1') verbunden werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verbindung der mindestens zwei Teilstücke (4, 4', 5, 5') unter Aufbringung eines Drucks eine Presspassung, erzeugt wird.

14. Verfahren zur Herstellung eines Heizkörpers mit zwei einen Kanal zur Führung eines Fluids begrenzenden Wandteilen und zwischen den gegenüberliegenden Wandteilen angeordneten und diese kontaktierenden Abstandshalter (1"), der durch Schweißen mit mindestens einem der Wandteile verbunden ist, wobei der Abstandshalter (1") zwei Stützflächen (22', 23') und einen Mantel (29') aufweist, der einen Durchlassquerschnitt (10') zum Durchlassen eines Fluids von einem mittigen Freiraum (30') des Abstandshalters (1 "), der mit einem Durchlassquerschnitt (10') in mindestens einem der Wandteile korrespondiert, in eine äußere Umgebung des Abstandshalters (1") oder in eine umgekehrte Richtung, wobei das mindestens eine Dichtungselement (2', 3') einen Dichtungsabschnitt (26', 27'), einen Rückhalteabschnitt (24', 25') und einen diese beiden verbindenden und eine Einschnürung (47', 48') bildenden Verbindungsabschnitt (45', 46') aufweist, wobei der Rückhalteabschnitt (24', 25') sich in einem montierten Zustand des Dichtungselements (2', 3') in den Freiraum (30') und der Dichtungsabschnitt (26, 27') sich in einem montierten Zustand des Dichtungselements (2', 3') in der Umgebung befindet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenfläche (49, 50) des Verbindungsabschnitts (45', 46') des Dichtungselements (2', 3') in dessen in dem Abstandshalter (1') montierten Zustand frei zugänglich ist und der Verbindungsabschnitt (45', 46') im Bereich dieser Seitenfläche (49, 50) erst abgedeckt wird, wenn der Abstandshalter (1') zwischen den beiden Wandteilen positioniert wird.

Zeichnung