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Vorrichtung zur Herstellung eines Konvektors
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Konvektors, bestehend aus einer Vielzahl von in annähernd gleichen Abständen angeordneten Lamellen, die von mindestens einem das Heizmedium führenden Rohr durchsetzt sind, wobei die mit einer Bohrung zur Aufnahme des Rohres ausgestatteten Lamellen mit Abstand voneinander in einem Halter angeordnet sind und das Leitungsrohr in die Bohrungen eingeführt und ebenfalls im Halter fixiert ist, wobei die zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen liegenden Rohrstücke aufgeweitet sind.
Bei solchen Konvektoren sind die Lamellen mit den innen und aussen glatten Rohren, die das Heizmedium leiten, verschweisst oder verlötet. Es sind jedoch auch solche Konvektoren bekannt, die vor- zugsweise aus Aluminium im Spritzgussverfahren gefertigt sind und bei denen Lamellen und Rohr eine Einheit bilden. Bei all diesen Konvektoren sind die Leitungsrohre innen und aussen glatt, d. h. die innere sowie die äussere Wand des Rohres bildet einen Zylinder.
Zum Beispiel ist eine Vorrichtung zum Ausrichten von als Paket vorrätigen Blechscheiben, insbe-
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einanderschwenken der Leisten die parallelen Kanten jeder Scheibe erfasst werden. Diese Ausgestaltung ist im wesentlichen zum abstandsrichtigen Aufschieben von Radiatorenrippen auf die Leitungsrohre ausgebildet.
Weiters ist es bekannt, zum Festsetzen der Lamellen einen Ausweitkörper vorzusehen, der durch das Leitungsrohr hindurchgezogen wird, dessen Eingriffsbereich von zwei in spitzem Winkel zuein- ander stehenden Ringflächen gebildet ist. Durch diese Ausgestaltung wird es oft zum Verzug des Leitungsrohres kommen, da die wesentlichen Kräfte des Ausweitungskörpers in der Längsrichtung des Leitungsrohres wirken.
Eine andere Vorrichtung besitzt einen Ausweitkörper, der an seinem Umfangsbereich mehrere drehbar gelagerte Kugeln aufnimmt, die sich bei der Rotation des Ausweitkörpers in das Leitungsrohr einpressen und somit die angesetzten Rippen festklemmen. Durch die zusätzlich erforderliche Rotation des Ausweitkörpers ist eine wesentlich höhere Abnützung der Geräte als auch des Ausweitkörpers gegeben.
Durch aufgeweitete Rohrstücke zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen werden die einzelnen Lamellen mit dem Rohr zur Führung des Heizmediums formschlüssig verbunden. Die Rohrinnenwand verläuft genau so wie die Rohraussenwand gewellt. Dadurch wird die an sich laminare Strömung des Heizmediums turbulent, so dass infolge des dadurch erhöhten Strömungswiderstandes sich die Verweilzeit des Mediums in den einzelnen Rohrabschnitten vergrössert gegenüber jener, wenn das Medium durch ein Rohr mit glatter Wand strömt, so dass durch eine effektiv längere Zeit hindurch die Wärme an das Rohr bzw. die Lamellen abgegeben werden kann. Zur Vergrösserung der Wärmeabgabefläche werden die Lamellen gewellt ausgebildet. Die Leitungsrohre bestehen aus einem relativ weichen, plastisch verformbaren und die Lamellen aus einem harten, elastischen Werkstoff.
So eignet sich für die Lamellen Aluminium, vor-
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einem maximalen Sauerstoffgehalt von 0, 02%.
Es sind schon Vorrichtungen bekannt geworden, die zur Herstellung von Konvektoren dienen.
Auf einfache Weise lässt sich der erfindungsgemässe Konvektor dadurch herstellen, dass zur Auswei-
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tung der zwischen jeweils zwei benachbarten Lamellen liegenden Rohrstücke mindestens ein in der Richtung des Leitungsrohres verschiebbarer, kugelförmiger grösser als der Rohrdurchmesser ausgebildeter Ausweitkörper vorgesehen ist. Durch den erfindungsgemässen Ausweitkörper wird eine hohe Radialkraft auf das Leitungsrohr ausgeübt, so dass es nie zu einer Längsausdehnung des Leitungsrohres kommen kann. Die Wandstärke der Rohre, die meist aus Kupfer gefertigt ist, wird dadurch nicht verringert.
Dies bringt insofern enorme Vorteile, als das Leitungsrohr nur wenig belastet wird. Durch die zweckmässige Ausgestaltung, dass der Ausweitkörper aus drei unmittelbar aneinandergrenzenden Kugelzonen gebildet ist, und dass die Kugelzone, die in der Zugrichtung als letzte angeordnet ist, den grössten und die in der Zugrichtung als erste angeordnete Kugelzone den kleinsten Durchmesser besitzt und die Durchmesserdifferenz zwischen der kleinsten und der mittleren Kugelzone grösser ist als die zwischen der grössten und der mittleren Kugelzone, wird das Leitungsrohr stufenweise ausgeweitet, so dass nur kleine aufzubringende Zugkräfte notwendig sind und auch Materialbrüche durch zu hohe Zugkräfte ausgeschlossen sind.
Die Wahl eines grossen Krümmungsradius wird zudem zu den vorhin erwähnten Vorteilen beitragen, wobei die Oberfläche des Ausweitkörpers nur wenig beansprucht wird.
Ohne die Erfindung einzuschränken, wird diese an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Konvektor, weilweise im Schnitt Fig. 2 den Halter, wobei in den links der Schnittlinie liegenden Teil bereits Lamellen eingelegt und das Heizrohr eingeschoben ist ; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-111 in Fig. 2 : Fig. 4 den Ausweitkörper und die Fig. 5 und 6 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Konvektoren in Grund- und Aufriss.
Der Konvektor 1 besteht aus einem Kupferrohr 2 mit aufgesetzten, gewellten Lamellen 3, die mit dem Rohr 1 formschlüssig verbunden sind, da das Rohr 1 jeweils zwischen zwei benachbarten Lamellen 3'und 3" aufgeweitet ist, so dass jede Lamelle bzw. deren Bohrungsrand 4 von zweikugelzonenartigen Wülsten 5 und 5'festgeklemmt ist. Zur Vergrösserung der wärmeabgebenden Oberfläche sind die Lamellen 3 gewellt.
Zur Herstellung eines Konvektors nach Fig. 1 werden die einzelnen Lamellen 3 in einen Halter 6 eingesetzt. Dieser Halter ist kastenartig ausgebildet und in Umfangsrichtung von drei Seiten 7, 8 und 9 begrenzt. In gleichmässigen Abständen sind normal zur Längserstreckung des Halters 6 verlaufende Nuten 10 vorgesehen zur Aufnahme der Lamellen 3. Die Seitenwand 7 des kastenartigen Halters 6 ist mittels Scharnieren 11 schwenkbar gelagert.
Fig. 4 stellt den Ausweitkörper 12 dar, der als Rotationskörper ausgebildet ist und aus drei unmittelbar aneinandergrenzenden Kugelzonen 13, 13' und 13"besteht. Mittels der Schraube 14 ist der Ausweitkörper 12 mit der hydraulisch verschiebbaren Ziehstange 15 verbunden. Die Durchmesserdifferenz zwischen der kleinsten Kugelzone 13 und der mittleren Kugelzone 13'ist grös- ser als die Durchmesserdifferenz zwischen der grössten Kugelzone 13" und der mittleren Kugelzone 13'. Alle Kugelzonen 13, 13'und 13" besitzen denselben Krümmungsradius 9 und die Höhen h, h', h" der Kugelzonen 13, 13', 13"sind annähernd gleich dem doppelten Lamellenabstand 1, l'.
Eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Konvektoren ist schematisch in Grund- und Aufriss in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Diese Maschine besteht aus dem Halter 6', dessen Vorderwand 7'mittels der Scharniere 11'schwenkbar gelagert ist. Die Ziehstange 15 trägt am einen Ende den Ausweitkörper 12 und ist am andern Ende an einem hydraulisch verschiebbaren Schlitten 16 gelagert, der im Rahmen 17 geführt ist. Der Hydraulikzylinder 18 liegt parallel zum Halter 6. Das Pumpenaggregat 19 ist zweckmässig im Maschinenrahmen gelagert.
Wird ein erfindungsgemässer Konvektor gefertigt, so werden vorerst die einzelnen, gebohrten Lamellen in die Nuten 10 des Halters 6 bzw. 6'eingelegt. Darauf wird das Rohr 2 eingeschoben und ebenfalls im Halter fixiert. Die Ziehstange 15 wird bei abgenommenem Ausweitkörper in das Rohr eingefahren, bis ihr freies Ende aus dem Rohr austritt. Nun wird der Ausweitkörper 12, der Kugelzonen mit verschiedenem Kaliber aufweist, mit der Ziehstange verschraubt. Die Hydraulik wird in Be- trieb genommen und zieht nun den Ausweitkörper 12 durch das Rohr 2 hindurch, wobei das Rohr 2, wie in Fig. 1 dargestellt, verformt wird. Durch diese Verformung werden die Lamellen 3 mit dem Rohr 2 formschlüssig verbunden.
Ist der Ausweitkörper durch das Rohr 2 durchgezogen und die Verformung damit beendet, dann wird die Seitenwand 7 nach vorne unten geschwenkt nach Lösen der Verriegelung 20, und der Konvektor wird fertig dem Halter entnommen.
Beim beschriebenen Konvektor sind die Lamellen 3 von einem einzigen Rohr 2 durchsetzt.
Selbstverständlich ist es möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die Lamellen von mehreren Rohren durchsetzen zu lassen, oder an Stelle der gezeigten gewellten Lamellen glatte oder im Zickzack verlaufende zu verwenden.
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Device for making a convector
The invention relates to a device for producing a convector, consisting of a plurality of lamellae arranged at approximately the same distance and penetrated by at least one pipe carrying the heating medium, the lamellae equipped with a bore for receiving the pipe at a distance from one another in are arranged in a holder and the conduit pipe is inserted into the bores and also fixed in the holder, the pipe pieces lying between each two adjacent fins being widened.
In convectors of this type, the fins are welded or soldered to the tubes, which are smooth on the inside and outside, which conduct the heating medium. However, convectors are also known which are preferably manufactured from aluminum in an injection molding process and in which the lamellas and tube form a unit. In all of these convectors, the pipes are smooth inside and out, i. H. the inner and outer walls of the tube form a cylinder.
For example, a device for aligning sheet metal disks that are available as a package, in particular
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pivoting of the strips, the parallel edges of each pane are detected. This configuration is essentially designed for the correct spaced pushing of radiator ribs onto the conduit pipes.
It is also known to provide an expansion body for fixing the lamellae, which is pulled through the conduit pipe, the area of engagement of which is formed by two annular surfaces at an acute angle to one another. This configuration will often result in a warping of the conduit pipe, since the essential forces of the expansion body act in the longitudinal direction of the conduit pipe.
Another device has an expansion body, which on its circumferential area receives a plurality of rotatably mounted balls which, when the expansion body rotates, press into the conduit and thus clamp the attached ribs. Due to the additionally required rotation of the expansion body, there is a significantly higher wear of the devices and of the expansion body.
The individual lamellae are positively connected to the pipe for guiding the heating medium by means of expanded pipe sections between each two adjacent lamellae. The inner wall of the pipe is corrugated just like the outer wall of the pipe. As a result, the flow of the heating medium, which is actually laminar, becomes turbulent, so that the dwell time of the medium in the individual pipe sections increases as a result of the increased flow resistance compared to that when the medium flows through a pipe with a smooth wall, so that it effectively lasts longer the heat can be transferred to the pipe or the fins. The lamellae are designed to be corrugated to enlarge the heat emission surface. The line pipes are made of a relatively soft, plastically deformable material and the fins are made of a hard, elastic material.
For example, aluminum is suitable for the slats,
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a maximum oxygen content of 0.02%.
Devices have already become known which are used for the production of convectors.
The convector according to the invention can be manufactured in a simple manner in that for identification
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direction of the pipe sections lying between each two adjacent lamellas, at least one spherical expansion body which is displaceable in the direction of the conduit pipe and is larger than the pipe diameter is provided. The expansion body according to the invention exerts a high radial force on the conduit pipe so that the conduit pipe can never expand longitudinally. The wall thickness of the pipes, which is usually made of copper, is not reduced as a result.
This has enormous advantages in that the line pipe is only slightly stressed. Due to the practical design that the expansion body is formed from three directly adjacent spherical zones, and that the spherical zone that is arranged last in the pulling direction has the largest and the first spherical zone arranged in the pulling direction has the smallest diameter and the diameter difference between the The smallest and the middle spherical zone is larger than the one between the largest and the middle spherical zone, the pipe is gradually expanded so that only small tensile forces are required and material breaks due to excessive tensile forces are also excluded.
The choice of a large radius of curvature will also contribute to the advantages mentioned above, with the surface of the expansion body being only slightly stressed.
Without restricting the invention, it is explained with reference to the drawings. 1 shows a convector, partly in section; FIG. 2 shows the holder, with lamellas already inserted in the part lying to the left of the cutting line and the heating pipe inserted; 3 shows a section along the line III-111 in FIG. 2: FIG. 4 shows the expansion body and FIGS. 5 and 6 schematically show a device for producing convectors in plan and elevation.
The convector 1 consists of a copper tube 2 with corrugated lamellas 3 attached, which are positively connected to the tube 1, since the tube 1 is widened between two adjacent lamellas 3 'and 3 "so that each lamella or its bore edge 4 is clamped in place by beads 5 and 5 ', similar to spherical zones. In order to enlarge the heat-emitting surface, the lamellae 3 are corrugated.
To produce a convector according to FIG. 1, the individual slats 3 are inserted into a holder 6. This holder is box-like and delimited in the circumferential direction by three sides 7, 8 and 9. At regular intervals, grooves 10 running normal to the longitudinal extension of the holder 6 are provided for receiving the lamellas 3. The side wall 7 of the box-like holder 6 is pivotably mounted by means of hinges 11.
Fig. 4 shows the expansion body 12, which is designed as a body of rotation and consists of three directly adjacent spherical zones 13, 13 'and 13 ". By means of the screw 14, the expansion body 12 is connected to the hydraulically displaceable pull rod 15. The difference in diameter between the smallest The spherical zone 13 and the central spherical zone 13 'is greater than the difference in diameter between the largest spherical zone 13 "and the central spherical zone 13'. All spherical zones 13, 13 'and 13 "have the same radius of curvature 9 and the heights h, h', h" of the spherical zones 13, 13 ', 13 "are approximately equal to twice the lamella spacing 1, l'.
A device for producing such convectors is shown schematically in plan and elevation in FIGS. 5 and 6. This machine consists of the holder 6 ', the front wall 7' of which is pivotably mounted by means of the hinges 11 '. The pull rod 15 carries the expansion body 12 at one end and is mounted at the other end on a hydraulically displaceable slide 16 which is guided in the frame 17. The hydraulic cylinder 18 lies parallel to the holder 6. The pump unit 19 is expediently mounted in the machine frame.
If a convector according to the invention is manufactured, the individual, drilled lamellas are first placed in the grooves 10 of the holder 6 or 6 ′. The tube 2 is then pushed in and also fixed in the holder. The pull rod 15 is retracted into the pipe with the expansion body removed until its free end emerges from the pipe. Now the expansion body 12, which has spherical zones with different calibres, is screwed to the pull rod. The hydraulic system is put into operation and now pulls the expansion body 12 through the pipe 2, the pipe 2 being deformed as shown in FIG. 1. As a result of this deformation, the lamellae 3 are positively connected to the tube 2.
If the expansion body is pulled through the tube 2 and the deformation is thus ended, then the side wall 7 is pivoted forward and down after releasing the lock 20, and the convector is completely removed from the holder.
In the convector described, the slats 3 are penetrated by a single tube 2.
It is of course possible, without departing from the scope of the invention, to have several tubes penetrate the lamellas, or to use smooth or zigzag lamellas instead of the corrugated lamellas shown.