DE3903009A1 - Vorrichtung zum einfrieren von mediendurchstroemten rohrleitungen, insbesondere von wasserleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfrieren von mediendurchströmten Rohrleitungen, insbesondere für Wasserleitungen von Heizungssystemen, mit einem Kälteag­ gregat für die Kreislaufführung eines verdampfbaren Kältemittels, mit mindestens einem, zwei gegenüber der Atmosphäre geschlossene Kühlbacken aufweisenden, auf die Rohrleitung aufsetzbaren, in den Kältemittelkreislauf geschalteten Kontaktelement, das über mindestens eine Hin- und eine Rückleitung mit dem Kälteaggregat verbunden ist, wobei dem Kontaktelement ein als Drosselorgan dienendes Kapillarrohr vorgeschaltet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die GB-PS 5 88 225 bekannt. Zu einer solchen Vorrichtung gehören üblicher­ weise zwei Kontaktelemente, von denen jedes eine Hin- und eine Rückleitung aufweist, und zwar selbst dann, wenn die beiden, ein Kontaktelement bildenden Kühlbacken je eine gemeinsame Hin- und Rückleitung besitzen. Zwei Kontakt­ elemente werden deswegen benötigt, um die Rohrleitung auf beiden Seiten einer Reparaturstelle absperren zu können. Dies führt bei der bekannten Lösung bei zwei Kontaktele­ menten zu insgesamt vier Schläuchen, die wegen ihrer Materialbeschaffenheit wenig flexibel und daher sperrig sind. Der Kältemittelkreislauf läßt sich zu Transport­ zwecken auch nicht unterbrechen. Beim Stand der Technik nach der GB-PS 5 88 225 wird daher das Kontaktelement auf die Außenseite eines Tragkoffers geschraubt, der das Kälteaggregat enthält, und die beiden Schlauchleitungen werden um das Kontaktelement herumgewickelt. Es versteht sich, daß bei einer Doppelanordnung dieses Prinzips ein nur schlecht zu transportierendes und zu handhabendes Aggregat entsteht.

Die Praxis hat daher einen hierzu parallelen Weg be­ schritten und zum Einfrieren von Rohrleitungen aus elastischem Kunststoff bestehende Manschetten verwendet, die über eine einzige Schlauchleitung mit einem leicht­ siedenden Flüssiggas beaufschlagt wurden, das auf der Oberfläche der einzufrierenden Rohrleitung verdampfte und alsdann in die Atmosphäre entwich. Eine solche Einfrier­ technik und ein sehr einfaches hierfür verwandtes Gerät mit einer einzigen Zuleitung, die lediglich an eine Flüssiggasflasche angeschlossen werden muß, ist durch die US-PS 37 42 723 bekannt.

Da bei einem solchen Stand der Technik vorwiegend Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe verwandt werden, die die Fachwelt für die wachsenden Ozonlöcher über den Polkappen verantwortlich macht, ist diese Technik auf erhebliche Bedenken gestoßen, so daß Versuche unternommen werden, andere Einfriermethoden anzuwenden.

So wird beispielsweise in dem DE-GM 88 03 407.0 eine Einfriermethode angegeben, bei der komprimierte und auf Raumtemperatur abgekühlte Luft in einem sogenannten "Wirbelrohr" entspannt und hierbei auf tiefe Temperaturen abgekühlt wird. Diese Luft wird in einer gleichfalls einseitig offenen Kammer gegen die Oberfläche der zu einfrierenden Rohrleitung geblasen und kühlt diese entsprechend stark ab. Während das Verfahren für Rohr­ leitungen kleinen Durchmessers durchaus brauchbar ist, hat sich das Einfrieren von Rohrleitungen großen Durch­ messers als praktisch nicht möglich erwiesen, und zwar ganz einfach deswegen, weil die in Rohrleitungen nie vollständig auszuschaltende Restkonvektion den in der Entstehung begriffenen Eispfropfen schneller wieder aufschmilzt, als er eingefroren werden kann.

Der in der eingangs genannten GB-PS 5 88 225 beschriebene Weg ist daher als der einzig erfolgversprechende anzuse­ hen, wobei jedoch die Leitungsführung ein erhebliches Hindernis darstellt. Bei diesem Stand der Technik wird zur Entspannung des flüssigen Kältemittels ein Kapillar­ rohr als Drosselorgan verwandt, das schraubenlinienförmig gewendelt und in einem Handgriff des aufklappbaren Kontaktelements untergebracht ist. Das Kapillarrohr besteht üblicherweise aus Metall und ist daher wenig flexibel. Man hat derartige Kapillarrohre auch bereits unmittelbar am Ausgang des Kälteaggregats angebracht, was jedoch mit dem ganz erheblichen Nachteil verbunden ist, daß die Hinleitung von dem bereits expandierten und stark abgekühlten Kältemittel durchströmt wird, so daß dieses über die Wandung der Schlauchleitung wieder Wärme aus der Atmosphäre aufnimmt, so daß der Wirkungsgrad erheblich beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art anzugeben, bei der die Leitungsführung vereinfacht wird, ohne den thermischen Wirkungsgrad zu beeinträchtigen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der ein­ gangs angegebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß das Kapillarrohr die Hinleitung zwischen Kälteaggre­ gat und Kontaktelement bildet und mit der Rückleitung baulich vereinigt ist.

Das Kapillarrohr, das vorzugsweise aus einem dünnen, kältebeständigen Kunststoffschlauch mit einem engen Innendurchmesser besteht, beispielsweise aus einem Polyamidschlauch, erhält hierdurch eine doppelte Funkti­ on, nämlich einmal die Bildung eines bei Kältemittel- Kreisprozessen erforderlichen Drosselorgans, und zum anderen die Funktion einer Hinleitung.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn das Kapillarrohr als Hinleitung innerhalb der Rückleitung angeordnet ist und mit dieser eine Verbundleitung bildet.

Von außen sichtbar ist daher nur die Rückleitung für das verdampfte und expandierte Kältemittel, während der sehr viel geringere Innenquerschnitt des Kapillarrohrs der Hinleitung für die Führung des noch flüssigen Kältemit­ tels durchaus ausreicht. Die Verbundleitung ist ausrei­ chend flexibel und kann auch für einen Transport auf einem relativ kleinen Wickelvolumen untergebracht werden, so daß das Gesamtgerät entsprechend kompakt ausgeführt werden kann, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird.

Das Kapillarrohr ist schon infolge seines sehr geringen Innen- und Außendurchmessers äußerst flexibel und kann auch bei ständiger Biegebeanspruchung der äußeren Rück­ leitung nicht beschädigt oder gar unterbrochen werden.

Hinzu kommt, daß das im Kapillarrohr transportierte flüssige Kältemittel, das Raumtemperatur besitzt oder eine Temperatur, die geringfügig darüber liegt, durch das zurückströmende expandierte Kältemittel, das immer noch hohe Minustemperaturen aufweist, außerordentlich wirksam gekühlt wird, so daß das flüssige Kältemittel seine Expansion bereits bei einer entsprechend niedrigeren Temperatur beginnt. Die sogenannte Verbundleitung hat daher zusätzlich die Wirkung eines Gegenstrom-Wärme­ tauschers, der den Kreisprozeß bei gleichzeitiger Ver­ einfachung des Gesamtgeräts wirksam verbessert.

Hierbei muß man sich vor Augen halten, daß die Wärme­ übertragung über metallische Berührungsflächen innerhalb der Kühlbacken bei den vorhandenen geringen Temperatur­ differenzen entsprechend schlecht ist. Jede, auch noch so geringfügige Verbesserung des Wärmehaushalts trägt daher ganz entscheidend zur Verbesserung des Einfrierprozesses bei. Hierbei muß man sich wegen der hohen Stundenlöhne des Arbeitspersonals auch vor Augen halten, daß die Geschwindigkeit des Einfrierens eine besondere Rolle spielt. So ist es beispielsweise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, eine Kupferleitung mit einem Außendurchmesser von 10 mm in etwa 8 bis 10 Minuten, eine Kupferleitung mit einem Außendurchmesser von 28 mm in etwa 20 bis 30 Minuten vollkommen flüssigkeitsdicht einzufrieren.

Es ist dabei gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn beide Kühlbacken ein von teilzylindrischen Kontaktflächen nach innen begrenztes Zangenmaul bilden, wenn mindestens eine der Kühlbacken als Hohlkörper mit einem Hohlraum ausgebildet ist, und wenn die Verbundleitung als flexible Leitung bis in die unmittelbare Nähe der den Hohlraum aufweisenden Kühlbacke geführt ist.

Es ist nämlich nicht erforderlich, wohl aber möglich, beide Kühlbacken als Hohlkörper mit je einem Hohlraum auszubilden. Eine besonders einfache Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ergibt sich nämlich dann, wenn nur die eine Kühlbacke als Hohlkörper ausgebildet ist und wenn die Rückleitung abgedichtet in ein Wandungsteil dieser hohlen Kühlbacke eingesetzt ist, und wenn ferner die Hinleitung durch die Abdichtungsstelle hindurch koaxial und mit Abstand zur Rückleitung mit ihrem offenen Ende innerhalb des Hohlraumes bis in die Nähe einer das Zangenmaul begrenzenden Wand geführt ist.

In einem solchen Fall kann die jeweils andere Kühlbacke als Massivkörper aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff ausgebildet sein, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß sie mit der hohlen Kühlbacke in einer wärmeleitenden Verbindung steht.

Diese wärmeleitenden Verbindung kann beispielsweise über diejenigen Oberflächenteile der Kühlbacken erfolgen, die sich zumindest nahezu berühren und allenfalls einen ganz engen Spalt zwischen sich einschließen. Dieser Spalt kann dann zum Beispiel, ebenso wie die Kontaktflächen für die Rohrleitung, mit einer Wärmeleitpaste oder mit einem Schmierfett bestrichen werden, die bzw. das den Wärme­ übergang ganz enorm verbessern.

Es wurde überraschend festgestellt, daß sich an dem Wärmeübergang auf das einzufrierende Rohr auch diejenige Kühlbacke beteiligt, in der nicht unmittelbar ein Ver­ dampfungsprozeß stattfindet, sondern der nur mittelbar durch die unmittelbar gekühlte Kühlbacke Wärme entzogen wird.

Es ist allerdings gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung auch vorteilhaft, wenn beide Kühlbacken als Hohlkörper mit Hohlräumen ausgebildet sind, wenn die Verbundleitung bis in die Nähe der einen Kühlbacke geführt ist, wenn die zur Führung des noch flüssigen Kältemittels vorgesehene Hinleitung unmittelbar vor der besagten Kühlbacke aus der Rückleitung herausgeführt ist und über ein erstes federelastisches Zwischenrohr mit der jeweils anderen (hohlen) Kühlbacke verbunden ist, und wenn die beiden Kühlbacken untereinander über mindestens ein zweites federelastisches Zwischenrohr verbunden und hinsichtlich des Kältemittelkreislaufs in Reihe geschal­ tet sind.

Bei beiden alternativen Ausführungsformen ist die Länge der Hin- und Rückleitung in dem Bereich, in dem sie notwendigerweise getrennt verlaufen, extrem kurz, und es ist mit besonderem Vorteil möglich, die in der Nähe der Kühlbacken liegenden Leitungsteile weitgehend verdeckt anzuordnen, dann nämlich, wenn die Kühlbacken Anschlußstutzen aufweisen, auf die in spiegel­ symmetrischer Anordnung U-förmige Griffschalen aufgesetzt sind, die die unmittelbar an die Anschlußstutzen angren­ zenden Leitungsteile auf drei Seiten umschließen, wobei die offenen Seiten der Griffschalen aufeinander zu gerichtet sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsge­ genstandes ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 15 näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Kontaktelements in Richtung der Achse A der einzufrierenden Rohrleitung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Innenseite einer Kühlbacke in Richtung der Pfeile II in Fig. 3,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Gegenstand von Fig. 2 entlang der Linie III-III,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die zweite, die Kühlbacke nach Fig. 3 zu einem Kontakt­ element ergänzende Kühlbacke mit Blick­ richtung entlang der Achse A nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Außenseite der Kühlbacke nach Fig. 4 in Richtung des Pfeils V,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Griffschale mit der gleichen Blickrichtung wie in Fig. 1,

Fig. 7 einen Schnitt durch die Griffschale nach Fig. 8 entlang der Linie VII-VII,

Fig. 8 einen weiteren Schnitt durch die Griffschale nach Fig. 6 entlang der Linie VIII-VIII,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Kälteaggregats mit Gehäuse und einer der beiden Anschlußleitungen,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Kälteaggregats nach Fig. 9, jedoch mit aufgesetztem Deckel,

Fig. 11 einen Vertikalschnitt durch den oberen Teil des Gegenstandes nach Fig. 10 entlang der Linie XI-XI,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des Kälteaggregats mit seiner Bodenplatte nach Abnahme des Gehäuses,

Fig. 13 eine Variante eines Details aus Fig. 12,

Fig. 14 eine erste vereinfachte Ausführungsform des Kontaktelements nach Fig. 1 und

Fig. 15 eine zweite vereinfachte Ausführungsform des Kontaktelements nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Kontaktelement 1 mit einer Hinlei­ tung 2 und einer Rückleitung 3 für das Kältemittel dargestellt. Die beiden wesentlichen Elemente sind zwei hohle Kühlbacken 4 und 5, deren Einzelheiten anhand der Fig. 2 bis 5 noch näher erläutert werden.

Die Kühlbacken 4 und 5 bestehen aus einem gut wärmelei­ tenden Werkstoff (Kupfer) und sind sehr weitgehend spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet und angeordnet und um eine Gelenkachse 8 um ein begrenztes Maß schwenk­ bar. Sie bilden ferner ein Zangenmaul 7 mit halbzylin­ drischen Kontaktflächen 8 und 9, die sich in geschlos­ senem Zustand der Kühlbacken zu einer Zylinderfläche ergänzen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Im Bereich der genannten Kontaktflächen 8 und 9 findet die Berührung der Kühlbacken entweder mit der einzufrierenden Rohrlei­ tung statt, die entlang der Achse A verläuft, die ihrer­ seits wiederum senkrecht auf der Zeichenebene steht. Falls der Durchmesser der einzufrierenden Rohrleitung kleiner ist als derjenige der Kontaktflächen 8 und 9, wird zwischen die Kontaktflächen und die Rohrleitung noch ein Satz von Adapterschalen gelegt, von denen einer in Fig. 9 dargestellt ist.

Auch die Gelenkachse 8 ist von teilzylindrischen Wand­ flächen 10 und 11 umgeben (Fig. 3 und 4), die den gewendelten Teil 12 a einer Klemmfeder 12 zwischen sich einschließen, so daß dieser gewendelte Teil 12 a mit seiner äußeren zylindrischen Hüllfläche eine Art Gelenk­ bolzen für die beiden Kühlbacken 4 und 5 bildet. Die Klemmfeder 12 ist eine sogenannte Schenkelfeder, wie sie auch bei Wäscheklammern zu finden ist, und umgreift unter Vorspannung mittels zweier paralleler Schenkelenden 12 b und 12 c die Kühlbacken 4 und 5.

Die Kühlbacken 4 und 5 besitzen auf ihren Außenseiten Anschlußstutzen 13 und 14, in die die Enden eines als Bogenfeder ausgebildeten Zwischenrohres 15 eingelötet sind. Die Bogenfeder hat einen nahezu kreisförmigen bzw. spiralförmigen Verlauf und erstreckt sich über einen Umfangswinkel von mehr als 380 Grad mit der Gelenkachse 8 als Zentrum. Die Enden der Bogenfeder sind zusätzlich in Richtung der Kühlbacken 4 und 5 abgewinkelt, verlaufen aber in der Projektionsebene gemäß Fig. 1 in etwa tangential zu dem unmittelbar davorliegenden Rohrab­ schnitt, und in dieser Richtung sind auch die Bohrungen 18 und 17 in den Anschlußstutzen 13 und 14 ausgerichtet. Auf dem allergrößten Teil des Umfangs liegt die Rohrachse des Zwischenrohres 15 jedoch in einer Ebene, die parallel zur Schwenkebene der Kühlbacken 4 und 5 verläuft.

Die Kühlbacken 4 und 5 sind weiterhin auf der dem Zan­ genmaul 7 abgekehrten Seite der Gelenkachse 8 mit je einem weiteren Anschlußstutzen 18 und 19 versehen, deren Achsen 18 a und 19 a unter einem spitzen Winkel divergie­ ren, der dem maximalen Spreizwinkel der Kühlbacken 4 und 5 entspricht. Die Achsen 18 a und 19 a verlaufen in einer Ebene, die senkrecht zur Gelenkachse 6 verläuft.

Auf die Anschlußstutzen 18 und 19 sind in Richtung ihrer Achsen 18 a und 19 a aus einem schlagfesten Kunststoff bestehende Griffschalen 20 und 21 aufgesetzt, die anhand der Fig. 6 bis 8 noch näher erläutert werden. Die Griffschalen sind durch Schrauben 22 festgelegt. Es ist zu erkennen, daß die Rückleitung 3 durch die in Fig. 1 rechte Griffschale 21 hindurch verläuft und in den Anschlußstutzen 19 eingesetzt ist. In diesem Abschnitt besteht die Rückleitung 3 aus einem lötfähigen Metallrohr 3 a. Die als Kapillarrohr ausgeführte Hin­ leitung 2 besteht in diesem Bereich gleichfalls aus einem lötfähigen Metallrohr und ist an der Stelle "D" aus der Rückleitung 3 abgedichtet (verlötet) herausgeführt. In dem jenseits der Griffschale 21 liegenden Bereich bilden Hinleitung 2 und Rückleitung 3 eine sogenannte Verbund­ leitung 23. Außerdem ist jenseits einer Druckverschrau­ bung 24 die Verbundleitung 23 als Schlauchleitung ausge­ führt, die aus kältebeständigen flexiblen Werkstoffen besteht.

Die Stelle "D" liegt relativ unmittelbar vor der Kühl­ backe 5. Ausgehend von der Durchführungsstelle ist die Hinleitung 2 über ein erstes federelastisches Zwischen­ rohr 25 mit der anderen Kühlbacke 4 verbunden. Um die Schwenkbarkeit der Kühlbacken des in Fig. 1 darge­ stellten Kontaktelements zu gewährleisten, ist das Zwischenrohr 25 in der nachstehenden Weise geformt und angeschlossen: Das Zwischenrohr 25 ist in der Projektion auf eine Ebene, die zur Schwenkebene der Kühlbacken 4 und 5 parallel verläuft, in etwa Z-förmig ausgebildet und im Bereich der spitzen Winkel des "Z" schraubenlinienförmig gewendelt, wodurch besonders elastische Stellen 25 a und 25 b gebildet werden. Die freien Schenkel 25 c und 25 d verlaufen dabei zumindest im wesentlichen im Innern der Griffschalen 20 und 21.

Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Griffschalen 20 und 21 im Querschnitt U-förmig ausgebildet sind (Fig. 7 und 8) und die unmittelbar an die Anschlußstutzen 18 und 19 angrenzenden Leitungsteile auf drei Seiten umschließen, wobei die offenen Seiten der Griffschalen aufeinander zu gerichtet sind. Dabei ist das federelastische erste Zwischenrohr 25 aus der offenen Seite der Griffschale 21 herausgeführt und in die offene Seite der gegenüberliegenden Griffschale 20 hineinge­ führt. Auf diese Weise verläuft das federelastische Zwischenrohr 25 zumindest auf dem größten Teil seiner Länge verdeckt und ist auf diese Weise gegen Beschädi­ gungen geschützt. In den Anschlußstutzen 18 ist das Zwischenrohr 25 unter Zwischenschaltung eines Zwischen­ stücks 28 abgedichtet eingesetzt, und sein Ende 25 e ist bis in die unmittelbare Nähe der halbzylindrischen Wand 27 geführt, die die Kontaktfläche 8 trägt.

Aus Fig. 1 ergibt sich, daß die Kühlbacken 4 und 5 durch Zusammendrücken der Griffschalen 20 und 21 so weit ge­ spreizt werden können, daß die Kontaktflächen 8 und 9 auf eine begrenzte Teillänge einer zylindrischen Rohrleitung aufsetzbar sind und mit dieser in einen innigen Wärme­ kontakt gebracht werden können. Es wurde bereits ausge­ führt, daß dies bei Rohrleitungen geringeren Durchmessers auch unter Zwischenschaltung von sogenannten Adapter­ schalen möglich ist. Der Wärmeübergang kann noch dadurch verbessert werden, daß die jeweils miteinander in Berüh­ rung kommenden Flächenpaare mit einer sogenannten "Wär­ meleitpaste" versehen werden.

Beim Betrieb des Kälteaggregats strömt flüssiges Kälte­ mittel durch die Hinleitung 2, zu der auch das federelastische Zwischenrohr 25 gehört, in die Kühlbak­ ke 4 und beginnt hier unter Entzug erheblicher Wärmemengen aus der einzufrierenden Rohrleitung (nicht dargestellt) zu verdampfen. Ein Gemisch aus verdampftem und unverdampftem Kältemittel gelangt alsdann aus der Kühlbacke 14 über das federelastische Zwischenrohr 15 in die Kühlbacke 5, in der es restlos verdampft wird. Dadurch entzieht auch die Kühlbacke 5 der einzufrierenden Rohrleitung eine entsprechende Wärmemenge. Der Dampf des Kältemittels gelangt alsdann über die Rückleitung 3, zu der auch das lötfähige Teilstück 3 a gehört, zum Kälteag­ gregat zurück. Hierbei findet in dem Bereich, in dem Hinleitung 2 und Rückleitung 3 mehr oder weniger koaxial zueinander verlaufen, ein inniger Wärmeaustausch im Gegenstrom statt.

Es versteht sich, daß alle wesentlichen Teile des in Fig. 1 gezeigten Kontaktelements zusätzlich mit einem wärmeisolierenden Überzug versehen sein können, der den Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft sehr weitgehend verhindert und dadurch die Kühlwirkung im Bereich der Kontaktflächen 8 und 9 verstärkt.

Wie sich aus den Fig. 2 bis 5 ergibt, sind die Kühl­ backen 4 und 5 im wesentlichen als quaderförmige Hohl­ körper ausgebildet, die in Richtung auf die zwischen ihnen liegende Symmetrieebene E-E zwei im wesentlichen halbzylindrische Einbuchtungen 28 und 29 besitzen, von denen die größere zur Aufnahme der einzufrierenden Rohrleitung oder von Adapterschalen und die kleinere zur Aufnahme des gewendelten Teils 12 a der Klemmfeder 12 dient. Die Einbuchtungen 28 und 29 werden von entspre­ chenden Wänden 27 und 30 gebildet, die entsprechende Sektoren von Zylinderschalen sind. Die Einbuchtungen 28 und 29 gehen von koplanaren ebenen Flächen 31 und 32 aus, die bei geschlossenem Zangenmaul praktisch in der Symme­ trieebene E-E liegen. Die axiale Länge der Kontaktflächen 8 und 9 bestimmt diejenige Teillänge der Rohrleitung, in der zum Zwecke eines Verschlusses ein Eispropfen gebildet wird.

Zwecks Erzeugung einer entsprechenden Biegefestigkeit sind die Anschlußstutzen 18 und 19 über Versteifungs­ rippen 33 mit dem übrigen Teil der Kühlbacken 4 bzw. 5 verbunden. Zwischen diesen Versteifungsrippen liegt eine einstückig angeformte Gewindebuchse 34, die zum Ein­ schrauben der Schrauben 22 in Fig. 1 dienen.

Die Kühlbacken 4 und 5 sind auf gegenüberliegenden Seiten, die zu ihrer Schwenkebene parallel verlaufen, von Wandelementen 35 und 38 begrenzt, die die Anschluß­ stutzen 13 und 14 tragen. Wie sich insbesondere aus den Fig. 2 und 5 ergibt, sind auf jeder Seite der Kühl­ backen 4 und 5 entsprechende Anschlußstutzen 13 und 14 vorhanden, so daß auch auf beiden Seiten der Kühlbacken Bogenfedern nach Art des Zwischenrohrs 15 in Fig. 1 angeordnet werden können. Es ist noch den Fig. 2, 4 und 5 zu entnehmen, daß die die Kontaktflächen 8 und 9 tragenden Wände 27 des Zangenmauls auf beiden Seiten geringfügig über die Wandelemente 35 und 38 überstehen, so daß ein besserer Wärmekontakt mit etwa einzusetzenden Adapterschalen gewährleistet ist.

Die Hohlräume 4 a und 5 a in den Kühlbacken 4 und 5 sind die Expansions- und Verdampfungskammern des Kontaktele­ ments 1. Sie ermöglichen einen Wärmeentzug aus der einzufrierenden Rohrleitung. Kühlbacken der vorstehend beschriebenen Bauweise werden - unter Weglassung der Anschlußstutzen 13 und 14 - auch für die Ausführungsbei­ spiele nach den Fig. 14 und 15 verwendet. In Fig. 15 ist lediglich die Kühlbacke 4 a geändert, d. h. massiv ausgeführt.

Die Griffschalen nach den Fig. 6, 7 und 8 sind, wie bereits gesagt, im Querschnitt U-förmig ausgebildet. In der Nähe des inneren Endes der Griffschalen, d. h. im Bereich der Schnittebene VII-VII sind die Griffschalen mit durch beide Schenkel hindurchgehenden Bohrungen 37 zum Hindurchstecken der Schrauben 22 versehen. Am freien Ende besitzen die Griffschalen einen Wulst 38.

Das Kälteaggregat selbst (Fig. 12) ist in einem quader­ förmigen Gehäuse 39 untergebracht, das auf gegenüber­ liegenden Langseiten mit rasterförmig angeordneten Belüftungsöffnungen 40 versehen ist. Von diesen Belüf­ tungsöffnungen 40, die innerhalb eines rechteckigen Feldes 40 a liegen, ist nur ein Teil dargestellt. Zwischen den gegenüberliegenden Belüftungsöffnungen 40 liegt der in Fig. 12 dargestellte Kondensator 41, d. h., man hat sich das Kälteaggregat nach Fig. 12 um 180 Grad herum­ gedreht zu denken. Das Gehäuse 39 besitzt außer den beiden Langseiten 42 auch zwei Stirnwände 43 und 44. In der den Belüftungsöffnungen 40 abgekehrten Stirnwand 44 befindet sich eine analoge Anordnung von Belüftungsöffnungen, so daß auch der in Fig. 12 darge­ stellte Kompressor 45 von Kühlluft umströmt wird. Das Gehäuse 39 ist nach unten hin durch eine in Fig. 12 dargestellte Bodenplatte 48 verschlossen, auf dem Kon­ densator 41 und Kompressor 45 sowie ein Ventilator 47 befestigt sind.

Wie aus Fig. 9 weiter hervorgeht, besitzt das Gehäuse 39 einen Aufbau 48, in dessen einer Seitenwand 49 elek­ trische Bedien- und Anzeigegeräte angeordnet sind, die hier jedoch nicht näher erläutert werden sollen. Im oberen Teil des Aufbaus 48 befindet sich ein Behälter 50, der zur Aufnahme von Adapterschalen 51 dient, von denen nur ein Paar dargestellt. Diese Adapterschalen 51 dienen - wie bereits gesagt - zur Überbrückung von Durchmesser­ differenzen zwischen dem Kontaktelement 1 und der einzu­ frierenden Rohrleitung.

Auf der dem Aufbau 48 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 39 befindet sich eine weitere Stirnwand 52. Zwischen dem Aufbau 48 und der Stirnwand 52 erstreckt sich eine zweiteilige Trennwand 53, zwischen deren spiegelsymmetrischen Teilen herausziehbar (gestrichelte Linien) ein Traggriff 54 angeordnet ist. Die beiden Teilelemente der Trennwand 53 sind an ihren oberen waagrechten Längskanten in entgegengesetzten Richtungen nach außen abgewinkelt, wodurch leistenförmige Flansche 55 gebildet werden.

Die auf beiden Seiten der Trennwand 53 gebildeten Zwi­ schenräume zwischen den Flanschen 55 und der Oberseite des Gehäuses 39 dienen zur Aufnahme der beiden Verbund­ leitungen in aufgewickeltem Zustand, d.h. auf jeder Seite der senkrechten Trennwand 53 wird je ein Wickelraum für die Aufnahme der Verbundleitung und des zugehörigen Kontaktelements geschaffen. Das Aufwickeln wird durch zapfenförmige Vorsprünge 58 erleichtert, von denen in Fig. 9 nur einer sichtbar ist.

Wie sich aus den Fig. 10 und 11 ergibt, ist auf das Gehäuse 39 ein Deckel 57 aufgesetzt, der im Bereich des teleskopartig versenkbaren Traggriffs 54 eine Griffmulde 58 besitzt, die so dimensioniert ist, daß der Trag­ griff 54 auch in abgesenkter Stellung gemäß Fig. 11 bequem ergriffen und nach oben in die in Fig. 9 ge­ strichelt dargestellte Stellung herausgezogen werden kann. Der Deckel 57 besitzt an seiner Unterkante auf dem gesamten Umfang einen flanschförmigen, nach unten abge­ wickelten Rand 59, der das Gehäuse 39 übergreift, so daß eine Querverschiebung des Deckels gegenüber dem Gehäuse unmöglich ist. Während das Gehäuse 39 bevorzugt aus Blech besteht, wird der Deckel 57 bevorzugt aus schlagfestem Kunststoff gebildet. Zur Festlegung des Deckels gegenüber dem Gehäuse dienen Verschlußelemente 80, die an den beiden Stirnseiten angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein kofferförmiges Kälteaggregat gebildet, das beim Transport die Kontaktelemente in sich einschließt. Ein versenkt angeordnetes Schriftfeld 81 dient zur Anbringung der Firmen- und/oder Typenbezeichnung.

Zu Fig. 12 ist noch auszuführen, daß die Verbundlei­ tungen 23 bis zu einem Verzweigungskörper 82 führen, in dem die Trennung bzw. Vereinigung von Hinleitung 2 und Rückleitung 3 erfolgt. Da zu jedem Kontaktelement je eine Hinleitung 2 und eine Rückleitung 3 führt, ist auch für die Verzweigung der Hinleitung 2 ein weiterer Verzwei­ gungskörper 83 vorgesehen. Zu dem Verzweigungskörper 83 führt ein vom Kondensator 41 kommendes Metallrohr 2 a. Vom Verzweigungskörper 82 führt als weiterer Teil der Rück­ leitung 3 ein Metallrohr 3 b zum Kompressor 45. Es ist zu erkennen, daß - bezogen auf Fig. 12 - rechts vom Ver­ zweigungskörper 82 eine getrennte Führung von Hinleitung 2 und Rückleitung 3 bzw. 3 b erfolgt, während das Lei­ tungssystem links vom Verzweigungskörper 82 als paarweise vorhandene Verbundleitung ausgeführt ist. Links von den Druckverschraubungen 84 sind die Verbundleitungen 23 als Schlauchleitungen ausgeführt, und zwar bis zu den beiden Druckverschraubungen 24, von denen in Fig. 1 die eine dargestellt ist. Die in Fig. 12 sichtbaren Enden der Verbundleitungen 23 sind durch in Fig. 9 nicht sicht­ bare, d. h. verdeckte Öffnungen in dem Aufbau 48 heraus- bzw. hineingeführt.

Fig. 13 zeigt eine Variante eines Details aus der rechten Seite von Fig. 12. Für den Fall, daß die Länge der Verbundleitungen 23 nicht die Unterbringung einer ausreichenden Länge der als Kapillarleitung ausgebildeten Hinleitung 2 ermöglicht, kann diese Hinleitung innerhalb des Kälteaggregats 85 gemäß Fig. 13 zumindest auf einem Teil ihrer Länge je einen gewendelten Bereich 2 b besit­ zen.

Fig. 14 zeigt eine gegenüber Fig. 1 stark vereinfachte Ausführung eines Kontaktelements 1 a. Die beiden Kühlbac­ ken 4 und 5 sind zwar hinsichtlich ihrer geometrischen Form im wesentlichen unverändert, und auch die Griff­ schalen 20 und 21 sind in unveränderter Weise mittels der Schrauben 22 auf den Anschlußstutzen 18 und 19 der Kühlbacken befestigt, jedoch wurde zunächst auf das bogenförmige Zwischenrohr 15 verzichtet, das die Hohl­ räume 4 a und 5 a der beiden Kühlbacken miteinander ver­ bindet. Infolgedessen sind auch die beiden Anschluß­ stutzen 13 und 14 auf den Kühlbacken in Fortfall geraten, die nach wie vor unter der Vorspannung einer Klemmfeder 12 stehen.

Die Verbundleitung 23 ist in diesem Fall koaxial bis in den Anschlußstutzen 19 der Kühlbacke 5 hineingeführt. Ausgehend von der an dieser Stelle befindlichen Lötstelle ist die Hinleitung 2 in Form eines Metallrohres 2 c in den Hohlraum 5 a der Kühlbacke 5 hineingeführt. Genauer gesagt, befindet sich das Ende 2 d der Hinleitung 2 in unmittelbarer Nähe der Wand 27, die das Zangenmaul 7 auf einer Seite begrenzt. Dadurch findet der Verdampfungs­ vorgang des zunächst noch flüssigen Kältemittels aus­ schließlich im Hohlraum 5 a statt, und der Anschlußstutzen 18 der anderen Kühlbacke 4 ist nichts weiter als ein "Blindstutzen". Infolgedessen entfällt auch das ela­ stische Zwischenrohr 25 in Fig. 1. Das Kontaktelement 1 a wird auf diese Weise wesentlich einfacher gestaltet und dadurch billiger, bei gleichzeitiger Erhöhung der Ro­ bustheit und Betriebssicherheit. Auch läßt sich die Vorrichtung auf einfachere Weise mit einer Wärmedämmung umgeben.

Es hat sich nämlich bei Versuchen überraschend gezeigt, daß auf eine Verdampfungskühlung in einer der beiden Kühlbacken, hier in der Kühlbacke 4, verzichtet werden kann, ohne daß dadurch der Einfriereffekt verschlechtert würde. Es kann angenommen werden, daß die verblüffend gute Kühlwirkung auf dem Gesamtumfang der einzufrierenden Rohrleitung deswegen beibehalten wird, weil sich der Kühleffekt indirekt auf die Kühlbacke 4 überträgt, und zwar durch die enge Nachbarschaft der Kühlbacken im Bereich der ebenen Flächen 31 und 32 (Fig. 2, 3 und 4). Die Erfahrung hat gezeigt, daß es hierbei keine entscheidende Rolle spielt, ob die metallischen Berüh­ rungsflächen einen geringfügigen Abstand voneinander haben. Eine geringfügige Menge einer Wärmeleitpaste, und sei es auch nur einfaches Schmierfett, im Bereich der ebenen Flächen 31 und 32 ist bereits ausreichend, um den Kühleffekt von einer Kühlbacke auf die andere zu über­ tragen, wodurch die jeweils nicht unmittelbar gekühlte Kühlbacke an dem Einfriereffekt auf die Rohrleitung teilnimmt. Es ist lediglich erforderlich, daß die jeweils nicht unmittelbar gekühlte Kühlbacke gleichfalls aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, vorzugsweise aus Kupfer, besteht. Selbstverständlich beteiligt sich auch die einzufrierende Rohrleitung an dem Wärmetransport in Umfangsrichtung. Die Feststellung, daß die Rohrleitung, ausgehend von ihrem Gesamtumfang her, im wesentlichen gleichmäßig und zügig eingefroren werden kann, obwohl nur eine der beiden Kühlbacken unmittelbar durch die Verdampfungskühlung des Kältemittels gekühlt wird, ist jedenfalls überraschend.

Fig. 15 zeigt eine noch weitergehende Vereinfachung des Kontaktelements 1 b gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 14. Der in Fig. 15 rechts von der Teilungsebene T liegende Teil des Kontaktelements 1 b ist gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 14 weitgehend unverändert, wenn man von der anderen Form der Klemmfeder 12 einmal absieht. Bei dem in Fig. 15 links von der Teilungsfuge T liegenden Teil des Kontaktelements 1 b bestehen jedoch einige Unterschiede, und zwar ist die Kühlbacke 4 b als Massivteil aus Kupfer ausgeführt, das mit Ausnahme des Zangenmauls 7 keinen weiteren Hohlraum umschließt oder einschließt. Auch bei dieser Einführungsform hat sich durch praktische Versuche ein schnelles und zuverlässiges Einfrieren von Rohrleitungen erwiesen. Auf der dem Zangenmaul 7 gegenüberliegenden Seite der Gelenkachse 8 ist an die Kühlbacke 4 b lediglich ein Handgriff 20 a angesetzt, der aus einem Rohrabschnitt besteht.

Es ist aus den Fig. 14 und 15 klar ersichtlich, daß durch diese bauliche Vereinfachung auch die Leitungsfüh­ rung stark vereinfacht wird. Zu jeden der im allgemeinen paarweise vorhandenen Kontaktelemente führt nur eine einzige Koaxial-Leitung, wodurch auch die Handhabung wesentlich vereinfacht und erleichtert wird. Im übrigen sind die erforderlichen Bedienungshandgriffe auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 14 und 15 die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Einfrieren von mediendurchströmten Rohrleitungen, insbesondere für Wasserleitungen von Heizungssystemen, mit einem Kälteaggregat für die Kreislaufführung eines verdampfbaren Kältemittels, mit mindestens einem, zwei gegenüber der Atmosphäre geschlossene Kühlbacken aufweisenden, auf die Rohrleitung aufsetzbaren, in den Kältemit­ telkreislauf geschalteten Kontaktelement, das über mindestens eine Hin- und eine Rückleitung mit dem Kälteaggregat verbunden ist, wobei dem Kontaktele­ ment ein als Drosselorgan dienendes Kapillarrohr vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarrohr die Hinleitung (2) zwischen Kälteag­ gregat (65) und Kontaktelement (1, 1 a, 1 b) bildet und mit der Rückleitung (3) baulich vereinigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarrohr (Hinleitung 2) innerhalb der Rückleitung (3) angeordnet ist und mit dieser eine Verbundleitung (23) bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kühlbacken ein von teilzylindrischen Kontaktflächen (8, 9) nach innen begrenztes Zangenmaul (7) bilden, daß mindestens eine (5) der Kühlbacken (4, 5) als Hohlkörper mit einem Hohlraum (5 a) ausgebildet ist, und daß die Verbundleitung (23) als flexible Leitung bis in die unmittelbare Nähe der den Hohlraum (5 a) aufweisenden Kühlbacke (5) geführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung (3) abgedichtet in ein Wan­ dungsteil der hohlen Kühlbacke (5) eingesetzt ist, und daß die Hinleitung (2) durch die Abdichtstelle hindurch koaxial und mit Abstand zur Rückleitung (3) mit ihrem offenen Ende (2 d) innerhalb des Hohlraums (5 a) bis in die Nähe einer das Zangenmaul (7) begrenzenden Wand (27) geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils andere Kühlbacke (4 b) als Massiv­ körper aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff ausgebildet ist und mit der hohlen Kühlbacke (5) in einer wärmeleitenden Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kühlbacken (4, 5) als Hohlkörper mit Hohlräumen (4 a, 5 a) ausgebildet sind, daß die Verbundleitung bis in die Nähe der einen Kühlbacke (5) geführt ist, daß die zur Führung des noch flüssigen Kältemittels vorgesehene Hinleitung (2) unmittelbar vor der besagten Kühlbacke (5) aus der Rückleitung (3) herausgeführt ist und über ein erstes federelastisches Zwischenrohr (25) mit der jeweils anderen Kühlbacke (4) verbunden ist, und daß die beiden Kühlbacken (4, 5) untereinander über mindestens ein zweites federelastisches Zwischen­ rohr (15) verbunden und hinsichtlich des Kältemit­ telkreislaufs in Reihe geschaltet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (1, 1 a, 1 b) in an sich bekannter Weise als Klemmzange ausgebildet ist, dessen Zangenmaul (7) aus den Kühlbacken (4, 4 b, 5) besteht, die um eine in der Trennfuge (T) liegende Gelenkachse (8) begrenzt schwenkbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zwischenrohr (15) als Bogenfeder um die im Zentrum liegende Gelenkachse (8) herumgeführt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Hohlkörper ausgebildeten Kühlbacken (4, 5) auf der dem Zangenmaul (7) gegenüberliegenden Seite der Gelenkachse (8) mit Anschlußstutzen (18, 19) versehen sind, von denen der eine (19) mit der zur Führung des dampfförmigen Kältemittels dienenden Rückleitung (3) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils andere Anschluß­ stutzen (18) zum Anschluß des ersten feder­ elastischen Zwischenrohrs (15) der Hinleitung (2) dient.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Anschlußstutzen (18, 19) in spiegel­ symmetrischer Anordnung U-förmige Griffschalen (20, 21) aufgesetzt sind, die die unmittelbar an die Anschlußstutzen angrenzenden Leitungsteile auf drei Seiten umschließen, wobei die offenen Seiten der Griffschalen aufeinander zugerichtet sind.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische erste Zwischenrohr (25) aus der offenen Seite der einen Griffschale (21) herausgeführt und in die offene Seite der gegenüberliegenden Griffschale (20) hineingeführt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste federelastische Zwischenrohr (25) in der Projektion auf eine Ebene, die zur Schwenkebene der Kühlbacken (4, 5) parallel verläuft, in etwa Z-förmig ausgebildet ist und im Bereich der spitzen Winkel des "Z" schraubenlinienförmig gewendelt ist, wobei die freien Schenkel (25 c, 25 d) des "Z" im Innern der Griffschalen (20, 21) verlaufen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrachse der Bogenfeder einen etwa kreis­ förmigen Verlauf hat und sich über einen Umfangs­ winkel von mehr als 360 Grad erstreckt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbacken (4, 5) im wesentlichen als quaderförmige Körper ausgebildet sind, die in Richtung auf die zwischen ihnen liegende Teilungs­ fuge ("T") zwei im wesentlichen halbzylindrische Einbuchtungen (28, 29) besitzen, von denen die eine (größere) zur Aufnahme der einzufrierenden Rohrleitung oder von Adapterschalen (51) und die andere (kleinere) zur Aufnahme des gewendelten Teils (12 a) einer Klemmfeder (12) dient.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf den zur Schwenkebene der Kühlbacken (4, 5) parallel verlaufenden Wandelementen (35, 38) der Kühlbacken Anschluß­ stutzen (13, 14) für die Enden der Bogenfeder ange­ ordnet sind.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungsebene der Bogenfe­ der parallel zur Schwenkebene der Kühlbacken (4, 5) verläuft.

18. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Kühlbacken (4, 5) je eine Bogenfeder angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine der Kühlbacken (4, 4 b, 5) ein Tempera­ turfühler eingesetzt ist.