Stahlradiator
Die Stahlradiatoren nach DIN 4722, deren Glieder aus zwei an den Rändern miteinander verschweissten Stahlblechprofilen bestehen, sind im wesentlichen Nachbildungen des im vorigen Jahrhundert entwickelten und in seinem grundsätzlichen Aufbau bis heute kaum ver änderten Gussradiators und schöpfen keineswegs die technologischen Möglichkeiten aus, die der Werkstoff Stahl anbietet. Daher sind vor und nach der Normung des Stahlradiators zahlreiche von der Form des Gussradiators mehr oder weniger stark abweichende Formen von Stahlradiatoren bekannt geworden, mit denen versucht wurde, die Eigenschaften des Stahls besser nutzbar zu machen. So wurden unter anderem an die Wandungen der heizmittelführenden Kanäle der Glieder von Stahlradiatoren Flügel verschiedener Form angesetzt, die einerseits die Heizfläche vergrössern, andererseits Luftkanäle mit Kaminwirkung bilden.
Die bekannten Radiatoren der letztgenannten Art haben aber noch verschiedene Nachteile, wie geringe Druckfestigkeit, hohes Gewicht, schlechter Wärmeübergang, schwierige Reinigung.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile der bekannten Stahlradiatoren, deren an einen Vorlauf- und einen Rücklaufsammler angeschlossene Glieder aus miteinander verschweissten Stahlblechprofilen bestehen, die so geformt und miteinander verbunden sind, dass sie miteinander einen im Verhältnis zu ihrer gesamten Oberfläche nur engen Heizmittelkanal einschliessen, zu vermeiden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die sich nicht berührenden Profilteile der Glieder in eine oder annähernd in eine Ebene abgebogen sind, die zu einer durch die Mittelachse der Sammler gehende Ebene parallel ist. Das hat mehrere Vorteile:
Zur Herstellung der Glieder sind nur gleiche Teile erforderlich. Der enge Heizmittelkanal erlaubt hohe Heizmitteldrücke, macht den Radiator frostunenpfindlich und für Hochhäuser und für hohe Heizmitteltemperaturen geeignet.
Weil Heizmittelkanal und Flügel aus einem Stück sind, besteht zwischen ihnen kein Wärme übergangswiderstand; daher ist die spezifische Heizleistung dieses Radiators grösser als bei den bekannten Gliedern mit aufgesetzten Flügeln bei gleichgrosser abgewickelter Oberfläche. Der Radiator ist einschliesslich der Heizmittelfüllung sehr leicht und erwärmt sich wegen seiner geringen Masse sehr schnell, folgt also auch leicht der Regelung. Da nur ein Heizmittelkanal vorhanden ist, der dazu noch eng ist, kann dieser unmittelbar an den oberen und den unteren Sammler des Radiators angeschweisst werden. Diese Sammler können genormte Stahlrohre sein; sie können aber auch, wie weiter unten beschrieben ist, speziell ausgebildet sein.
Der unmittelbare Anschluss der Heizmittelkanäle der Glieder in gerader Linie an die Sammler erlaubt die Herstellung der Stahlblechprofile als reine Prismen, die daher durch einfaches Biegen ohne Tiefziehen hergestellt werden können, so dass weder ihre Wandstärke an irgendeiner Stelle geschwächt wird noch Haarrisse auftreten, die Ansatzpunkte einer Korrosion sein können. Materialungleichmässigkeiten, die beim Tiefziehen zum Verwerfen der Profile führen, sind daher unschädlich, bzw. es kann billigeres Stahlmaterial verwendet werden, als für Norm-Radiatoren erforderlich ist.
Die Beschränkung der Heizmittelführung auf einen engen Kanal erlaubt ausserdem, die freien Flügel der Stahlblechprofile so abzubiegen, dass der Radiator nur etwa halb so tief ist wie ein Norm-Radiator gleicher Leistung, und gestattet ausserdem, dem Radiator eine glatte Aussenseite zu geben, die eine Verkleidung überflüssig macht, trotzdem aber die von unverkleideten Norm Radiatoren her bekannten Unfälle ausschliesst und doch eine gleich leichte Reinigung des Radiators ermöglicht.
Weitere Einzelheiten an einem Stahlradiator nach der Erfindung werden nachstehend anhand der beige gebenen Zeichnungen erläutert, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine Teilansicht mit verschieden gestalteten Gliedern;
Fig. 2, 3 und 4 einen Schnitt durch je eines der Glieder des Radiators nach Fig. 1 nach der Schnittlinie 11-11;
Fig. 5 eine andere Ausführungsform in Vorderansicht;
Fig. 6 das Einzelglied nach Fig. 5 in Seitenansicht;
Fig. 7 bis 12 verschiedene Ausführungen der Sammler im Schnitt;
Fig. 13 eine andere Ausführungsform des Radiators in Ansicht;
Fig. 14 eine Doppelanordnung von zwei Stahlradiatoren im Schnitt mit eingezeichneter Reinigungsbürste;
Fig. 15 eine Ausbildung des Radiators als Deckenstrahlheizkörper im Schnitt;
Fig. 16 einen Schnitt durch ein Glied eines Deckenstrahlheizkörpers anderer Form.
Der nur in Teilansicht dargestellte Radiator nach Fig. 1 hat drei Glieder 1, 2 und 3, die an einen Vorlaufsammler 4 und einen Rücklaufsammler 5 angeschweisst sind. Das Glied 1 besteht nach Fig. 2 aus zwei gleichen Stahlblechprofilen 6 und 7, die durch Nahtschweissung miteinander verbunden sind und zwischen sich einen Heizmittelkanal 8 von Kreisquerschnitt bilden. Die freien Flügel 9 und 10 der Profile 6 und 7 sind in eine Ebene abgeknickt, die zu einer durch die Millel- achsen der beiden Sammler 4 und 5 (Fig. 1) gelegten Ebene liegt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 schliessen die Stahlblechprofile 11 und 12 einen Heizmittelkanal 13 von quadratischem Querschnitt ein, der gegen Frost unempfindlicher ist als ein Kreisquerschnitt; besonders zweckmässig ist eine zwischen Kreis und Quadrat liegende Querschnittsform oder auch eine andere Querschnittsform, die nicht kreisrund ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die Flügel der Profile 11 und 12 nicht eben, sondern leicht gewölbt, während sie bei dem Beispiel nach Fig. 4 leicht geknickt sind. Diese Darstellungen sollen lediglich andeuten, welche Möglichkeiten bestehen, die Ansichtsfläche des Radiators beliebig gefällig zu gestalten.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt, dass die Stahlblechprofile 14 und 15 nicht gleich sein müssen. Es genügt, wenn nur in einem der Profile - hier in Profil 15 - ein Heizmittelkanal 16 eingeformt ist.
Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Rohrsammler 4 und 5 vom Raum her sichtbar sind, sind bei dem Ausführungsbeispiel nach den Bildern 5 und 6 die Sammler 17 und 18 dadurch verdeckt, dass die Stahlblechprofile 19 und 20 nicht symmetrisch wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen sind, sondern ungleich lange Flügel 20 und 21 haben; hierbei können die zwischen den Flügeln 20 und 21 liegenden Stege der Profile schräg wie bei 22 oder gerade wie bei 23 sein. Bei entsprechendem Fertigungsverfahren ist es auch möglich, den Flügel 20 gleich lang wie den Flügel 21 zu machen, so dass die Sammler 17 und 18 nach beiden Seiten hin verdeckt sind.
Während die Sammler der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 6 aus Stahlrohren bestehen, zeigen die Fig. 7 bis 12 Sammler aus vorgeformten und vorgelochten Blechstreifen. Gegenüber Rohren haben diese Sammler den Vorteil, dass die Löcher für den Anschluss der einzelnen Glieder nicht gebohrt zu werden brauchen, sondern einfach eingestanzt werden können, und zwar gleich in der erforderlichen Form, dass die Glieder von der Innenseite des Sammlers her angeschweisst werden können, was einfacher ist und Fehlschweissungen weitgehend vermeidet, dass die anzuschweissenden Enden der Glieder nicht einer Rohrrundung angepasst zu werden brauchen und dass, was besonders die Bilder 10 bis 12 zeigen und was in Bild 13 oben in Ansicht dargestellt ist, der Radiator besser aussieht.
Der Sammler wird aus zwei vorgefertigten Blechstreifen zusammengeschweisst, nachdem an den einen - gelochten - Blechstreifen die Glieder angeschweisst sind; Fig. 9 zeigt ausserdem eine Möglichkeit, mit einem einzigen Blechstreifen für den Sammler auszukommen, der erst nach dem Anschweissen der Glieder zu einem geschlossenen Querschnitt zusammengebogen und dann längsgeschweisst wird.
Fig. 13 zeigt in Teilansicht einen Radiator mit Sammler 24 und 25 aus Stahlblech, die nach oben und nach unten die Glieder 26 und 27 glatt abschliessen.
Damit die Luftzirkulation innerhalb des Radiators durch den unmittelbar auf die Glieder 26 und 27 aufgesetzten Sammler nicht beeinträchtigt ist, können oben und unten Aussparungen 28 angebracht werden, die auf beiden Seiten oder nur auf einer Seite des Radiators vorgesehen sein können; ihre Form ist beliebig.
Der vorgeschlagene Radiator hat seine optimale Heizleistung bei etwa 50 mm Tiefe und vermag bei dieser Tiefe einen Norm-Radiator gleicher Baulänge und Bauhöhe von 100 mm Bautiefe zu ersetzen. Reicht seine Leistung bei vorgegebenem Platz nicht aus, werden zwei (oder mehr) gleiche Radiatoren nach Fig. 14 hintereinander angeordnet. Diese Massnahme ist für die Herstellung und Lagerhaltung einfacher und billiger als die Fertigung von Modellen verschiedener Bautiefen.
Fig. 14 zeigt ausserdem die Reinigungsmöglichkeit des Radiators auch bei Mehrfachanordnung: eine schmale Reinigungsbürste 29, die Querstreben 30 je nach Zahl der hintereinander angeordneten Radiatoren besitzt, wird hochkant durch die Schlitze 31 zwischen den Raditaorgliedern hindurchgeschoben, um 90 gedreht und auf und ab bewegt. Damit können - im Gegensatz zu vielen bekannten Stahlradiatoren - alle Flächen der Glieder von Staub befreit werden.
Fig. 15 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Stahlradiators als Deckenstrahlungsheizkörper. Bei dieser Ausführungsform hat das Einzelglied nur zwei Flügel 32 und 33; anstelle der Flügel der anderen Seite des Gliedes kann dieses bei 34 an der Decke des zu beheizenden Raumes befestigt sein.
Der Sammler 35 verläuft verdeckt in gleicher Ebene mit dem Heizmittelkanal 36 des Gliedes. Eine Isolierung 37 hemmt die unerwünschte Wärmeabgabe nach oben.
Fig. 16 zeigt in vereinfachter Ausführungsform eines Deckenstrahlungsheizkörpers. Die Deckenstrahlungsheizkörper können selbstverständlich auch als Wandheizkörper verwendet werden.
Steel radiator
The steel radiators according to DIN 4722, the links of which consist of two sheet steel profiles welded together at the edges, are essentially reproductions of the cast radiator developed in the previous century and its basic structure has hardly changed to this day and by no means exploit the technological possibilities offered by steel offers. Therefore, before and after the standardization of the steel radiator, numerous forms of steel radiators that differ more or less strongly from the shape of the cast radiator have become known, with which an attempt has been made to make better use of the properties of steel. Thus, among other things, wings of various shapes were attached to the walls of the heating medium-carrying channels of the members of steel radiators, which on the one hand increase the heating surface and on the other hand form air channels with a chimney effect.
The known radiators of the last-mentioned type, however, have various disadvantages, such as low compressive strength, high weight, poor heat transfer, difficult cleaning.
The invention aims to address these disadvantages of the known steel radiators, the links of which are connected to a flow and a return collector and consist of welded sheet steel profiles which are shaped and connected to one another so that they enclose a heating medium channel that is only narrow in relation to their entire surface avoid. The invention is characterized in that the non-touching profile parts of the links are bent into or approximately into a plane which is parallel to a plane passing through the central axis of the collector. This has several advantages:
Only the same parts are required to manufacture the links. The narrow heating medium channel allows high heating medium pressures, makes the radiator frost-resistant and suitable for high-rise buildings and for high heating medium temperatures.
Because the heating medium duct and the wing are made from one piece, there is no heat transfer resistance between them; therefore the specific heating power of this radiator is greater than that of the known members with attached wings with an equally large unrolled surface. The radiator, including the heating medium filling, is very light and heats up very quickly due to its low mass, so it also easily follows the control. Since there is only one heating medium duct, which is also narrow, it can be welded directly to the upper and lower header of the radiator. These collectors can be standardized steel pipes; however, as will be described below, they can also be specially designed.
The direct connection of the heating medium channels of the links in a straight line to the collector allows the production of sheet steel profiles as pure prisms, which can therefore be produced by simple bending without deep-drawing, so that neither their wall thickness is weakened at any point nor hairline cracks appear, the starting points of a Corrosion can be. Material irregularities which lead to the profile being warped during deep drawing are therefore harmless, or cheaper steel material can be used than is necessary for standard radiators.
The restriction of the heating medium to a narrow channel also allows the free wings of the sheet steel profiles to be bent so that the radiator is only about half as deep as a standard radiator of the same power, and also allows the radiator to have a smooth exterior, the one Makes cladding superfluous, but still eliminates the accidents known from unclad standard radiators and yet enables the radiator to be cleaned easily.
Further details of a steel radiator according to the invention are explained below with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments are shown. Show it:
Fig. 1 is a partial view with differently designed members;
2, 3 and 4 show a section through one of the members of the radiator according to FIG. 1 along the section line 11-11;
5 shows another embodiment in a front view;
6 shows the individual link according to FIG. 5 in side view;
7 to 12 different versions of the collector in section;
13 shows another embodiment of the radiator in view;
14 shows a double arrangement of two steel radiators in section with the cleaning brush shown;
15 shows a design of the radiator as a ceiling radiant heater in section;
Fig. 16 is a section through a member of a radiant ceiling heater of another shape.
The radiator according to FIG. 1, shown only in partial view, has three members 1, 2 and 3 which are welded to a flow collector 4 and a return collector 5. According to FIG. 2, the link 1 consists of two identical sheet steel profiles 6 and 7 which are connected to one another by seam welding and between them form a heating medium channel 8 of circular cross section. The free wings 9 and 10 of the profiles 6 and 7 are bent into a plane which lies on a plane laid by the Millel axes of the two collectors 4 and 5 (FIG. 1).
In the embodiment according to FIG. 3, the sheet steel profiles 11 and 12 enclose a heating medium duct 13 of a square cross section which is less sensitive to frost than a circular cross section; A cross-sectional shape lying between a circle and a square or another cross-sectional shape that is not circular is particularly useful.
In the embodiment of FIG. 3, the wings of the profiles 11 and 12 are not flat, but slightly curved, while they are slightly bent in the example of FIG. These representations are only intended to indicate the possibilities that exist to design the viewing surface of the radiator as desired.
The embodiment according to FIG. 4 shows that the sheet steel profiles 14 and 15 do not have to be the same. It is sufficient if only in one of the profiles - here in profile 15 - a heating medium channel 16 is formed.
While in the embodiment of Fig. 1 the pipe collectors 4 and 5 are visible from the room, in the embodiment of Figures 5 and 6, the collectors 17 and 18 are covered by the fact that the sheet steel profiles 19 and 20 are not symmetrical as in the previously described Embodiments are, but have wings 20 and 21 of unequal length; in this case, the webs of the profiles lying between the wings 20 and 21 can be inclined as at 22 or straight as at 23. With a corresponding manufacturing process, it is also possible to make the wing 20 the same length as the wing 21, so that the collectors 17 and 18 are covered on both sides.
While the collectors of the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 6 consist of steel tubes, FIGS. 7 to 12 show collectors made of preformed and pre-perforated sheet metal strips. Compared to pipes, these collectors have the advantage that the holes for connecting the individual links do not need to be drilled, but can simply be punched in the required shape so that the links can be welded on from the inside of the collector, which is easier and largely avoids faulty welds, that the ends of the links to be welded do not have to be adapted to a pipe rounding and that, which is shown in pictures 10 to 12 in particular and what is shown in a view in picture 13 above, the radiator looks better.
The collector is welded together from two prefabricated sheet metal strips after the links have been welded to one of the - perforated - sheet metal strips; FIG. 9 also shows a possibility of getting by with a single sheet metal strip for the collector, which is only bent to form a closed cross section after the links have been welded on and then welded longitudinally.
13 shows a partial view of a radiator with collectors 24 and 25 made of sheet steel, which close the links 26 and 27 smoothly at the top and bottom.
So that the air circulation within the radiator is not impaired by the collector placed directly on the members 26 and 27, recesses 28 can be made above and below, which can be provided on both sides or only on one side of the radiator; its shape is arbitrary.
The proposed radiator has its optimal heating power at a depth of about 50 mm and at this depth can replace a standard radiator of the same length and height of 100 mm. If its output is not sufficient for a given space, two (or more) identical radiators are arranged one behind the other according to FIG. 14. This measure is simpler and cheaper for the production and storage than the production of models of different depths.
Fig. 14 also shows the possibility of cleaning the radiator even with multiple arrangements: a narrow cleaning brush 29, which has cross struts 30 depending on the number of radiators arranged one behind the other, is pushed upright through the slots 31 between the radiator members, rotated by 90 and moved up and down. In contrast to many known steel radiators, this enables all surfaces of the links to be freed of dust.
15 shows in section an embodiment of the steel radiator according to the invention as a ceiling radiant heater. In this embodiment, the single link has only two wings 32 and 33; instead of the wings on the other side of the link, it may be attached at 34 to the ceiling of the room to be heated.
The collector 35 runs concealed in the same plane with the heating medium channel 36 of the link. An insulation 37 inhibits the undesired upward release of heat.
16 shows a simplified embodiment of a ceiling radiant heater. The ceiling heating elements can of course also be used as wall heating elements.