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Die vorliegende Erfindung betrifft einen im wesentlichen flächig plattenförmigen Energie-, insbesondere Wärme-Absorptions-und/oder-Austauschkörper mit einem jeweils über die Breite der Platte bzw. Tafel mit linearen Abschnitten mäandrierenden, von einem Wärmeträgerfluid, insbesondere Wasser, durchströmbaren Fluidführungs-Rohr oder einer Mehrzahl von im wesentlichen parallel zueinander angeordneten derartigen Rohren aus einem metallischen Werkstoff und mit einer jeweils sich zwischen den genannten Rohrabschnitten bzw.
Rohren erstreckenden, zumindest an Teilbereiche der Aussenf) äche (n) derselben flächig anliegenden, im wesentlichen plattenbzw. blatt- bzw. blechartigen Energie-, insbesondere Wärme-Aufnahme- und -Übertragungsfolie, ebenfalls aus einem metallischen Werkstoff, ein Verfahren zur Herstellung der neuen Wärmetauchkörper bzw. -platten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die häufigst verwendete Art von derartigen, auf Aufnahme und Übertragung von Energie aus der Umwelt in ein der Nutzung zuzuführendes Wärmeträgerfluid ausgelegten Einrichtungen ist durch die in vielen Varianten vorgeschlagenen, tatsächlich ausgeführten und im Handel angebotenen Sonnenkollektoren realisiert. Diese bestehen prinzipiell aus einer Absorberplatte, die aus warmeleitfähigem Metall hergestellt ist und mit der Rohre verbunden sind, die in der Form von Gittern, Spiralen, Stangen oder dgl. gebogen oder geschweisst sind. Die Absorberplatte ist in einem dichten wärmeisolierenden Gehäuse untergebracht, das mit einer durchsichtigen bzw. durchscheinenden Vorderseite versehen ist, die derart der Sonne zugewandt ist, dass die Aufnahme eines Höchstmasses an Sonnenstrahlung möglich ist.
Es ist eine zwingende Forderung, eine gute Verbindung zwischen Platte und Rohren vorzusehen, um bestmögliche Wärmeübergangseigenschaften für den Weg vorzusehen, der von der Platte durch die Rohrwände zum Wasser als Wärmeträgerfluid führt, das durch die Rohre strömt. In der Vergangenheit wurden mehrere Verfahren entwickelt, die kurz angeführt werden.
So führt eine Verbindung von Rohren und Blechen mittels Silberlot zwar zu einer hervorragenden Verbindung, aber auch zu hohen Herstellungskosten ; weiters kommt es oft zum Verwerfen der Platte. Herkömmliches Weichlöten führt zwar nicht zum Verwerfen, aber das Lot neigt zum Schmelzen, wenn die Rohre nicht mit Wasser gefüllt sind.
Ein relativ zufriedenstellendes Verfahren besteht dann, dass man die Metallbleche vorformt, indem man sie in Nuten oder Vertiefungen in der gewunschten Form eindrückt und dann zwei symmetrisch geformte Bleche miteinander durch Schweissen verbindet, um eine Absorberplatte zu bilden. Dieses Verfahren ist allerdings aufwendig und auf Stahlbleche beschränkt geeignet, da weder Kupfer- noch Aluminiumbleche auf solche Weise geschweisst werden können.
Weiters kann man Rohre auf Bleche afklemmen, die flach bzw. eben sind oder mit Halbkreisnuten versehen sind, die eng auf den äusseren Rohrumfang passen. Die Rohrklemmen sind mit Abstand längs des Rohres angebracht und drücken es gegen das Metallblech. Diese Ausführungart ist zwar von den Kosten her erträglich, aber der Wärmeübergang Ist nicht optimal
Im Handel erhältlich sind auch gegossene, in jeweils gewünschter Zahl zu einem Sonnenkollektor vereinigbare Aluminiumplatten-Elemente mit ebenen, der Sonne zugewandten Aussenflä- chen, welche mittig unterseitig jeweils zwei mit ihren konkaven Flächen einander zugekehrte, etwa C-förmigen Querschnitt aufweisende KlammerfortsÅatze aufweisen, zwischen weiche jeweils das Rohr für das Wärmeträgerfluid in nicht verformtem Zustand eingeklemmt werden kann.
Nachteil dieses Systems ist der relativ hohe Materialverbrauch für den Guss - und die Tatsache, dass auf der Energleeinstrahlseite, bedingt durch die aussenseitig über dem Rohr angeordnete Aluminiumplatte, der Wärmefluss zum Rohr und letztlich m das Fluid gehemmt wird.
Weiters ist aus der CH 635 009 A ein Verfahren zum Verbinden gerader Metallrohre mit einem flachen Metallblech bekannt geworden, mit einer Abfolge der folgenden Schritte.
- Anbringen von mehreren, mit Abstand angeordneten, parallelen Einschnitten in das Blech, die bezüglich der Rohrachse jeweils symmetrisch und senkrecht angeordnet sind ; - Verformen des Bleches durch Eindrücken der Bereiche zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Einschnitten, zur Bildung von halbzylindnschen Ausbauchungen längs der Achse, die wechsel- weise in entgegengesetzten Richtungen aus der Blechebene hervorspringen ; - Einschieben des Rohres in die Ausbauchungen und schliesslich - Aufweiten des Rohres zu den Innenoberflächen der Ausbauchungen hin.
Nachteile dieses bekannten Verfahrens sind die relativ aufwendige Vorbereitung des EnergieAbsorptionsbleches mit Ausbuchtungen nach belden Seiten hin und weiters die schliesslich für die
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Fixierung der Rohre nötige Aufweitung. Es wird eine Absorptionsplatte mit einer Vielzahl von beidseitig halbzylinderförmig überstehenden "Rippen" erhalten.
Aus der DE 43 34 916 AI ist ein Solarabsorber bekannt geworden, dessen Herstellung sehr material- und fertigungsaufwendig ist. Gemäss dieser Schrift werden durch einen Material-Press- und-Ziehvorgang ein ein Fluidführungsrohr umschliessendes Bett und das Rohr seitlich übergreifende Halteleisten gebildet, wobei das Rohr selbst beim Einpressen einen abgeflachten Querschnitt erhält. Zusätzlich zur schon angesprochenen aufwendigen Fertigung ist dort der wesentliche Nachteil gegeben, dass die Wärme-Träger-Rohre über die Oberfläche der Solar-Paneele weit hinausragen und somit in jedem Fall wesentlich grössere Flächen, z. B. für unerwünschte Verschmutzungen, und damit Wirkungsgrad-Senkungen gegeben sind.
Einen Wärmetauscher betrifft auch die DE 35 21 378 A 1, welcher allerdings nicht für Strahlungsabsorption, also etwa als Solar-Kollektor, vorgesehen ist.
Es ist dort zwar eine Vorspannung von Nuten im Paneel für die Gewährleistung einer satten Umschliessung der in ihnen verlaufenden Wärmeträgerfiuid-Rohre vorgesehen, ein Schritt für einen besonders intensiven, durch materialfluss-unterstützten durchgehenden Verbund durch radiales Ein- und Umpressen des Rohres mit dem Absorberblech ist dort nicht vorgesehen, sondern vielmehr bloss ein axiales Pressen, was allerdings vornehmlich nur der Lagefixierung des Fluidrohres im Blech dient.
Der DE 30 04 311 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Wärmetauscherplatten, gebildet mit Rohren für das Wärmetauschmedium, die mit einer Metallplatte verbunden werden, zu entnehmen, dessen wesentliches Merkmal darin besteht, dass die Verbindung über eine das Rohr umhüllende Blechlamelle oder über Drahtgitter bzw. Spangen erfolgt, weiche mit ihren Randbereichen in die Blechplatte eingewalzt bzw. eingepresst werden, wobei verschiedene Methoden, wie Kaltwalzen, Eindrücken der gratigen Ränder von Stanzungen und dgl. vorgeschlagen werden. Dort ist auch eine Variante beschrieben, bei welcher die Rohre an der Berührungsstelle mit der Metallplatte abgeflacht sind.
Bei allen in der DE-A1 vorgeschlagenen Varianten zur Befestigung der vom Wärmeträgerfluid durchströmbaren Rohre ist der Nachteil gegeben, dass der grösste Teil der Wandung der Rohre mit dem Energieabsorptionsblech nur wenig in engen Kontakt kommt, sodass der Energiefluss vom Energiesammelblech über die Rohrwandung zum Wärmeträgerfluid nur mangelhaft ist.
Die US-4, 517. 721 A beschäftigt sich mit einem Sonnenkollektor und besonders mit der Ausführung und Seitabdeckung von dessen Gehäuse. Dort ist eine der Einwirkung der Sonne bzw. des Tageslicht ausgesetzte Energiekollektor-Folie, z. B. aus einem Aluminium-Superlegierungsblech, vorgesehen, welche zur Einstrahlungsseite nach oben hin stark gekröpfte, omega-artigen Querschnitt aufweisende Ausbuchtungen aufweist, weiche die vom Wärmeträgerfluid durchströmten Rohre umschliessen. Nachteil dieser bekannten Ausführungsart ist, dass die Rohre rippenartig voll aus der Kollektorfläche herausragen, bei schrägerer Bestrahlung daher Schatten werfen, und die Rohre ausserdem überhaupt nicht direkt, sondern nur über den Weg durch die sie umhüllende Folie mit der Wärmeenergie beaufschlagt werden.
Praktisch die gleichen Nachteile weist die Konstruktion des Sonnenkollektor-Paneels gemäss der GB 1, 565. 092 auf.
Hinzuweisen ist weiters auf die EP 41653 Al, welche ein Wärmetauschelement zum Gegenstand hat, bei dem ein Wärmeträger-Rohr in eine Nut eines Trägerblech eingelegt ist und bei weichem die Innenwand der Nut an das Rohr angepresst ist. Um den für einen effektiven Wärme- übergang wichtigen Anlagedruck sicherzustellen, sind Verbindungsmittel vorgesehen, welche den offenen Nutspalt überbrücken.
Die dortigen Erfinder sind sich offenbar hinsichlich Aufrechterhaltung eines satten Verbundes zwischen Wärmeträgerfluid-Rohr und dasselbe über einen Grossteil seines Mantelumfang umschliessendem Wärmetauschpaneel nicht sicher genug gewesen : Sie haben daher eine echte, den Nutspalt deckende Überbrückung vorgesehen, wie die Fig. 1 bis 3 der EP-A1 zeigen, oder aber zumindest eine Zick-Zack-Haltenaht, welche die seitlichen Haltelippen für die Rohre über den Nutspalt hinweg verbindet und zusammenhält.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine neue Art von Energie-Sammelund -Weitergabe-Platten, -Tafeln oder -Paneelen flachen Typs zu schaffen, deren Fertigung relativ einfach und anlagen-technisch wenig aufwendig ist und bei weichen durch eine innige Verbindung
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des Energiesammelblechs und der Wärmeträgerfluid-Rohre die Verluste beim Wärme-Energiefluss vom Blech zum Rohr und letztlich in das dasselbe durchströmende Fluid möglichst gering gehalten werden, wobei aber gleichzeitig ein möglichst direkter Energiefluss von aussen zum Wärmeträgerfluid hin gewährleistet ist
Darüber hinaus wird als bevorzugtes Ziel angestrebt, bei Erzielung der eben genannten Effekte möglichst eine nicht durch vorstehende Rippen und dgl.
gestörte, glatte Oberseite zu erreichen, wobei die Rohre mit dem Absorptionsblech im wesentlichen flächenbündig sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die durch verschiedene Versuche gewonnene Erkenntnis zugrunde, dass auf Vorsichtsmassnahmen, wie sie aus der EP 41653 A1 hervorgehen, problemlos verzichtet werden kann-was in jedem Fall eine Vereinfachung bringt und auch korrosionstechnisch günstiger ist - schliesslich fällt eine dritte Materialart, nämlich die der dort vorgesehenen Verbindungsbrücke oder -naht weg. Dieser Verzicht kann, wie gefunden wurde, dadurch ermöglicht werden, dass nicht nur ein im wesentlichen ziehender Materialverformungsprozess bei der Ausbildung seitlicher Haltelippen für das Fluidrohr - z. B. durch zangenartige Bewegung eines entsprechenden Werkzeugs - vorgenommen wird, sondern zusätzlich ein quer drückender Verformungsprozess.
Es wurde gefunden, dass allein durch einfache Pressvorgänge mechanisch durchaus stabile, die oben angeführten Forderungen bezüglich Energie- bzw. Wärmefluss durchaus zufriedenstellend erfüllende Energie bzw. Wärmekollektor-Platten bzw. -Tafeln herstellbar sind, weiche letztendlich noch den Vorteil haben, bei Notwendigkeit einer Entsorgung bzw. eines Recyclings der wertvollen Metall-Materialien ihrer Komponenten problemlos, z. B. durch einfaches Aufbiegen, zerlegbar zu sein, sodass auf rein mechanische Weise eine saubere Trennung der verschiedenen Metalle zu erreichen ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine neue Energie-, insbesondere Wärme-Absorptions- und/oder Tauschplatte bzw. -tafel, mit einem jeweils über die Breite der Platte bzw. Tafel mit linearen Abschnitten mäandrierenden, von einem Wärmeträgerfluid, insbesondere Wasser, durchströmbaren Fluidführungs-Rohr oder einer Mehrzahl von im wesentlichen parallel zueinander angeordneten derartigen Rohren aus einem metallischen Werkstoff und mit einer jeweils sich zwischen den genannten Rohrabschnitten bzw.
Rohren erstreckenden, zumindest an Teilbereiche der Aussenfläche (n) derselben flächig anliegenden, im wesentlichen platten- bzw. blatt- bzw. blechartigen Energie-, insbesondere Wärme-Aufnahme- und -Übertragungsfolie, ebenfalls aus einem metallischen Werkstoff, wobei die einzelnen Abschnitte des Wärmeträgerfluid-Führungsrohres bzw. die einzelnen Fluid-Führungsrohre jeweils-im wesentlichen über die gesamte Breite der Energie- bzw. Wärmetauschplatte hin sich erstreckend-in einer denselben kraft- und energiefluss-schlüssig anlie-
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-Rinneeiner mit ihr einstückigen, im wesentlichen flachen bzw. ebenen, sich jeweils bis zu einer benachbarten Tasche bzw.
Rinne erstreckenden Energietausch-Zone flankiert ist, und wobei den jeweiligen Rohrabschnitt bzw. das jeweilige Rohr seitlich übergreifende, bevorzugt über die gesamte Breite der Wärmetauschplatte sich erstreckende, Rohr-Klemm- bzw. -Halte-Lippen bzw. -Leisten angeordnet oder ausgebildet sind. Die neue Energie-Tauschplatte ist dadurch gekennzeichnet, - dass die einzelnen Abschnitte (20) des Wärmetragerfiutd-Führungsrohres (2) bzw. die einzel- nen Fluid-Führungsrohre (20') im wesentlichen eine abgeplattete Querschnittsform und eine
Wandung (200) mit einem im wesentlichen flachen bzw. abgeplatteten, rohrachsen-parallelen
Bereich (21) und dem rohrachsen-parallelen, im zylindermantelartig gekrümmten Bereich (22) aufweisen, und - dass der gekrümmte Wandungsbereich (22) der einzelnen Rohrabschnitte (20) bzw.
Rohre (20') jeweils - im wesentlichen über die gesamte Breite (b) der Energie- bzw. Wärmetausch- platte (1) hin sich erstreckend - in der Rohraufnahme-Tasche bzw. - Rinne (12) der Energie-, insbesondere Wärme-Aufnahme- und -Übertragungsfolie (10) angeordnet sind, - dass die genannten Rohr-Klemm- bzw. -Halte-Lippen bzw. -Leisten längs der beiden Über- gangszonen von der Rohr-Tasche bzw. -Rinne zur flachen bzw. ebenen Energietausch-Zone der Energie-Aufnahme- und -Übertragungsfolie, den jeweiligen Rohrabschnitt bzw.
das jewei- lige Rohr, ebenfalls im genannten Bereich der beiden seitlichen Übergangsbereiche vom fla- chen zum gekrümmten Wandungsbereich desselben übergreifen und - dass die der Einwirkung der Energie-, insbesondere Wärme(-Strahlungs)quelle direkt ausge-
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setzten und ihr zugewandten Aussenseiten der abgeflachten bzw. abgeplatteten Wandungs- bereiche der Rohrabschnitte bzw.
Rohre im wesentlichen flächenbündig mit den flachen bzw. ebenen Energietausch-Zonen der Energie-, insbesondere Wärme-Aufnahme-und-Übertra- gungsfolie, ausgebildet sind
Erfindungsgemäss erfolgt also nicht nur ein ziehender Materialverformungsprozess, wenn das Paneel-Blech um die Wärmeträgerrohre gezogen wird, sondern zusätzlich ein quer drückender Verformungsprozess, nämlich beim Abflachungs-Pressen des in der Nut des Paneels eingezogenen Rohres an dessen Oberseite und beim gleichzeitig erfolgenden Einpressen der das Rohr beidseitig randbegleitenden Haltelippen.
Durch diesen sowohl Zug- als auch Druckbeaufschlagung kombinierenden Verformungsvorgang wird zusätzlich zum Kraftschluss sogar eine Art Materialschluss zwischen Fluidrohr und dem dasselbe mehr als halbumfänglich umschliessenden Energietauschpaneel generiert und in jedem Fall ist das satte Anliegen der Nut des Paneels an der Aussenfläche des Fluidrohrmantels wesentlich intensiviert.
Damit ist, wie sich gezeigt hat, absolut keine Gefahr einer Desintegration von Rohr und Paneel - wie sie mit der Lösung gemäss der EP 41 653 A1 mit einer zusätzlichen den Nutspalt überbrükkenden Haltebrücke, Haltenaht od. dgl. ausgeschaltet werden soll - mehr gegeben, der Energiefluss Ist infolge der besonders intensiven Materialberührung bzw. -integration weiter verbessert, und schliesslich ist durch die Bündigkeit bzw. durch das Fluchten der direkt der Energieeinstrahlung ausgesetzten, abgeflachten Seite der Fluidrohre und des Energietauschpaneels auch die latente Gefahr einer, den Absorptionsgrad jedenfalls beeinflussenden Verschmutzung wesentlich gemindert.
Gleich vorweg sei allgemein zu den erfindungsgemässen Platten bzw. Tafeln bemerkt, dass das mit parallelen oder im Winkel zueinander angeordneten Rohrabschnitten ausgebildete, jeweils über die Tafelbreite mäandrierende Wärme-Trägerfluid-Rohr einstückig sein kann und z. B. jeweils von Rohrabschnitt zu Rohrabschnitt in der Tafel einen seitlich die Tafel überragenden Rohrbogen aufweisen kann. Es kann auch mehrteilig sein, wobei die Rohrbögen mit, gegebenenfalls lösbaren, fluiddichten Anschlusselementen an die Rohrabschnitte in der Tafel gebunden sind.
Bei einem anderen System können mehrere Einzelrohre in der Tafel vorgesehen sein, deren Öffnungen fluiddicht an je eine seitlich angeordnete Fluid-Verteiler- und -Sammler-Leiste angeschlossen sind.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass technisch und kostenaufwendige Schweiss-, Löt-, Klebvorgänge oder dgl. vermieden sind und durch wenig aufwendige Pressvorgänge grossflächig ein sattes, den Wärmefluss nicht behinderndes Anliegen des Absorberbleches an den Aussenseiten der Rohre und - als Folge der grossen Kontaktfläche - ein grosser Querschnitt für den Wärmefluss zur Verfügung steht.
Ein Grossteil des Rohrmantels, im Extremfall sogar praktisch dessen gesamte Aussenfläche, ist in die Absorberfläche integriert, wobei ausserdem ein ausgezeichneter mechanischer Halt und hohe mechanische Festigkeit sowie Stabilität der neuen Energie-Absorberplatten bzw. -tafeln gegeben sind.
Bei der erfindungsgemässen Ausführungsform der Energiekollektoren mit Rohren mit abgeflachten, direkt der Energieeinwirkung, Strahlung oder dgl. ausgesetzten Wandungsbereichen ist der Vorteil gegeben, dass dort statt laminarer, eher turbulente Strömung auftritt, wodurch die thermische Austauscheffizienz der Wärmeträgerflüssigkeit optimal ausgenützt werden kann.
Erfindungsgemäss besonders bevorzugte Metall-Materialien für die Wärmeträgerfluid-Rohre und die Wärmeabsorber-Bleche nennet der Anspruch 2.
Vorteilhaft ist eine Material-Kombination gemäss Anspruch 3, da sie auf jederzeit verfügbare und bewährte, handelsübliche Komponenten, wie Kupferrohre jeweils gewünschter Dimension sowie auf Aluminium- oder Stahl- bzw. Eisenbleche verschiedener Materialstärke und dgl. zurückgreifen kann.
Ergänzt kann dieser Vorteil noch dadurch werden, dass, wie aus Anspruch 4 hervorgeht, auch Abfallbleche bzw. für ein Recycling vorgesehenes Blech- bzw. Plattenmaterial für die Absorber-Bleche Einsatz finden kann. Im Fall eines Einsatzes verbrauchter Druckplatten für diesen Zweck ist noch zusätzlich der Vorteil gegeben, dass deren chemische Beschichtung einen hervorragenden Haftgrund für eine Strahlungs- und Wärme-Absorptionsfarbe abzugeben imstande ist.
Durch die gemäss Anspruch 5 vorgesehenen, etwa streifenförmigen Halteleisten und deren
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Befestigung lässt sich-auf jeweilige Bedürfnisse und vorhandene Ressourcen bezüglich WerkstattInfrastruktur abgestimmt - eine besonderes stabile Halterung und Fixierung der Rohre für das Wärmeträgerfluid in den Taschen bzw. Rinnen der Energieabsorptions-Folie erzielen.
Die Bindung dieser Halte-Leisten an die Energle-Absorptions- und Weitergabe-Folie lässt sich zusätzlich durch sich dort einpressende Verankerungselemente dieser Leisten, wie gemäss Anspruch 6 vorgesehen, verbessern.
Eine weitere wegen des geringen Fertigungsaufwands bei gleichzeitig erzielbarem, optimalem Verbund zwischen Fluidführungs-Rohr und Energie-Absorptionsfolie bzw. deren RohraufnahmeTasche besonders bevorzugte Verfahrensvariante gemäss Anspruch 7, sieht eine von Ziehund Material-Fliessvorgängen begleitete Pressfixierung des Rohres durch eine Art "Aufziehen" der es umhüllenden Tasche bzw. Rinne auf dasselbe vor.
Das Ergebnis ist-zumindest in seinen Auswirkungen auf den Energiefluss - praktisch als Einstückigkeit von Rohrtasche und Rohr anzusprechen, es existiert dann praktisch keine Grenzfläche mehr, weiche den Wärmeübergang vom Absorptionsblech zum Rohr behindern könnte. Damit kann der Wirkungsgrad von mit dieser Variante des Erfindungsgegenstandes ausgestatteten Wärmeenergie-Absorptions- und -Austausch-Einrichtungen, Sonnenkollektoren und dgl. wesentlich angehoben werden.
Eine weitere, im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugte Ausführungsvariante gemäss Anspruch 8 sieht vor, die weiter oben beschriebenen, zumindest jedesmal einen gesonderten Montageschritt erfordernden, Halteleisten entfallen zu lassen und an ihre Stellen durch entsprechende Formung und Gestaltung die Übergangszonen von den Rohraufnahme-Taschen zu den Energie-Austauschzonen selbst als das Fluidführungsrohr oben beidseitig umklammern übergreifende Halte-Lippen auszubilden.
Im Rahmen dieser Lippenbildung ist es fertigungsökonomisch besonders vorteilhaft, wenn diese mit der Taschen- und Energie-Austausch-Zone integral einstückigen Halte-Lippen - wie gemäss Anspruch 9 vorgesehen-durch einen Pressvorgang gebildet sind.
Günstig für die Erhöhung der Stabilität der eben beschriebenen, integralen Haltelippen ist es, wie aus Anspruch 10 hervorgeht, gleichzeitig und zusammen mit dem Einpressen des Fluidfüh- rungsrohres in die es satt umhüllende Tasche und dem Pressen der Halte-Lippen eine die Tasche aussenseitig umhüllende und die Halte-Lippen innenseitig verstärkende Verstärkungsmanschette mitzupressen.
Fertigungstechnische Erleichterungen bringt es, wenn, wie gemäss Anspruch 11 vorgesehen, die Rohraufnahme-Taschen schon so vorgebildet sind, dass die künftig die Rohre fixierenden Halte-Lippen schon so weit ausgebildet sind, dass in diesem Produktionsstadium beim Einbringen des Rohres bzw. Rohrabschnitts dasselbe bzw. derselbe in die so vorgebildete Tasche über seine gesamte Länge sozusagen einschnappt. Damit ist eine erste Lagefixierung gewährleistet und es kommt bei der Endpressung, bei welcher dann relativ hohe mechanische Kräfte infolge des Fliessund Zieh-Pressvorganges auftreten, zu keinen unerwünschten Verlagerungen des Rohres, zu unerwarteten Verbiegungen oder dgl.
Insbesondere für Energie-Absorptions- und -Austauschplatten, welche für die Gewinnung von Wärme aus Strahlungsquellen, wie z. B. aus Sonnen- bzw. Tageslicht, vorgesehen sind, ist eine Beschichtung mit einer dunklen und gleichzeitig wenig reflektierenden Farbe gemäss Anspruch
12 günstig.
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eine hohe mechanische Stabilität des Paneels als Folge der praktisch vollumfänglichen Umklammerung des einzelnen Rohres durch die Energie-Absorptions-Folie bzw. durch deren Rohraufnahme-Tasche.
Auch Im Falle von Energie-Austausch-Paneelen mit abgeflachten Rohrabschnitten bzw. Rohren lässt sich noch durchaus ausreichende mechanische Stabilität und Fixierung der Rohre im Energieabsorptions-Blech erzielen, wenn, wie gemäss Anspruch 14 vorgesehen, der Rohrquerschnitt etwa halbkreisförmig ist. Der flache Wandungsbereich hat hiebei die grösste Breite und bei durch die Paneelbreite vorgegebener, unveränderlicher Länge damit auch eine grosse Fläche, weiche-von den seitlichen Halte-Lippen abgesehen - als Wandung selbst mit einer Energiequelle direkt in Kontakt kommt, sodass die Verluste im Energie- bzw. Wärmefluss minimiert sind.
Eine
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bevorzugte Bauweise mit einer zueinander gewinkelten Anordnung der sich über eine Breite des neuen Energiesammelpaneels erstreckenden Rohrabschnitte des Wärmeträger-Fluidführungs- rohres offenbart der A n s p r u c h 15. Bei schräger Anordnung der Energie-Tauschplatte selbst ist so ein stetiges Aufwärtsfliessen des Wärmeträgerftuids im Rohr ohne Stau, wie er bei zueinander parallelen und horizontal angeordneten Rohrabschnitten auftreten kann, vermieden.
Die beim oben erwähnten ziehenden Pressformen der Halte-Lippen und beim endgültigen pressenden Umhüllen der Rohre mit den Taschen auftretenden hohen Reibungskräfte können unter Umständen sogar zu einem teilweise materialbündigen Schluss der Rohraufnahmetasche mit dem Rohr führen.
Wie eingangs erwähnt, bildet einen weiteren wichtigen Gegenstand der Erfindung die Art und Weise der Herstellung der neuen Energie-Absorptions-und-Übertragungs-Platten.
Eine wegen des geringen Fertigungsaufwands besonders bevorzugte Methode der Herstellung der neuen Wärmekollektorplatten gemäss Anspruch 16 ist dadurch gekennzeichnet, - dass in einem ersten Schritt mittels entsprechend geformtem Pressgesenk in ein für die Ener- gie-Aufnahme- und -Übertragungs-Folie vorgesehenes Metall-Blech oder in eine derartige
Metall-Platte mittels Press- (Zieh-) Vorgang eine der Mantel-Aussenfläche des vorgesehenen
Fluidführungs-Rohrabschnittes bzw. -Rohres entsprechende Innen-Fläche aufweisende, längliche, zylinder-teilmantelförmige, bevorzugt zumindest halbzylindrische, Rohraufnahme-
Tasche bzw. -Rinne eingeformt wird, - dass in einem zweiten Schritt an den Übergangszonen zu den beidseitig der Tasche bzw.
Rinne anschliessenden flachen Zonen der Energie-Aufnahme- und -Übertragungs-Folie, be- vorzugt durch horizontale Pressdruckausübung von beiden Seiten her, jeweils die Rohrhalte-
Lippen vorgebildet werden, - dass in einem dritten Schritt - gegebenenfalls unter durch die vorgebildeten Haltelippen be- dingtem Einschnappen - ein Fluidführungs-Rohrabschnitt oder eines der Fluidführungs-Rohre in die vorgebildete Rohraufnahme-Tasche bzw. -Rinne eingebracht wird, - und dass schliesslich in einem vierten Schritt mittels Pressvorgang mit flachem (Gegen-) Press- stempel unter Endformung der beidseitig übergreifenden Halte-Lippen und unter straffend fliess-zieh-verformender Umhüllung des einzelnen Fluid-Rohrabschnitts bzw. -Rohres sowie unter Abflachung des Rohrquerschnitts die Ausbildung des abgeflachten bzw.
abgeplatteten
Wandungsbereiches des einzelnen Rohrabschnittes bzw. Rohres vorgenommen wird.
Um einen besonders satten Sitz der Rohrabschnitte bzw. Rohre in den Taschen bzw. Rinnen der Energie-Austauschfolie zu erreichen, kann die Einschaltung eines Zwischenschrittes mit beidseitiger Druckbeaufschlagung der schon vorgebildeten Halte-Lippen nach innen gemäss An- spruch p ru c h 17 von Vorteil sein.
Bemerkenswert an dieser Herstellungsweise ist der Verzicht auf alle anderweitigen, sonst üblichen Methoden der Fixierung der Lage der Rohre, wie z. B. Schweissen, Löten, Kleben, usw. und die ausschliessliche Nutzung der durch die Fliess- und Ziehvorgänge beim Pressen erreichten Verklemmung der Rohre in ihren Taschen.
Bevorzugt ist eine für die Verstärkung der Halte-Lippen vorgesehene Einarbeitung einer Man- schette als Einlage gemäss Anspruch 18.
Schliesslich bildet einen weiteren wesentlichen Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung der neuen Wärmeenergie-Kollektor-Platten. Bei einer aus Gründen der Robustheit und damit hohe Einsatzbereitschaft gewährleistenden, bevorzugten Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung gemäss Anspruch 19 ist vorgesehen, - dass auf einem mit zumindest einem Presszylinder oder dgl. druckbeaufschlagbaren, im wesentlichen auf- und abbewegbaren, Pressentisch ein Press-Formungs-Gesenk bzw. -Block mit einer der Aussenfläche der vorgesehenen Rohraufnahme-Tasche bzw. -Rinne entspre- chenden Formungsrinne angeordnet ist, welches Gesenk bzw.
welcher Block beidseitig von je einem Pressarm mit nach unten hin überhängend abgeschrägten Halte-Lippen-Presskopf zweier-im Querschnitt bevorzugt etwa gewinkelt gebauter - jeweils mittels seitlichen Presszy- lindern druckbeaufschlagbaren, auf mindestens einer Führung am oder im Gesenkblock hori- zontal auf einander zu oder voneinander weg bewegbaren Pressbacken übergriffen ist, wei- che Pressbacken jedoch vor der Endpressung des Rohres zur Verbindung mit der es umhül- lenden Aufnahme-Tasche und zu dessen Abflachen sowie zur Ausbildung der beidseitigen
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Halte-Lippen beidseitig seitlich nach aussen zurückzieh-oder-schiebbar und zumindest in eine Position absenkbar sind, wo die Oberseiten der Pressarme höchstens mit der Oberseite des Gesenkes fluchten,
- und dass als Gegenwerkzeug ein, gegebenenfalls mittels Presszylinder, druckbeaufschlagba- rer und vertikal bewegbarer, eine im wesentlichen ebenflächige Unterseite aufweisender-für den Kraftschluss von Fluidführungs-Rohr und Rohraufnahme-Tasche und für die Bildung der mit den flachen Energie-Austausch-Zonen der Energie-Aufnahme- und -Übertragungsfolie Im wesentlichen flächenbündigen, oberseitigen Abplattung der Wandung des Fluidführungsroh- res vorgesehener - Gegendruck-Stempel oder dgl. mit in denselben-für eine Vorformung der
Rohraufnahme-Tasche und deren sie oberseitig begrenzenden Halte-Lippen vorgesehenen- lösbar einsetzbarem, der Form und Dimension eines jeweils zum Einsatz kommenden Fluid-
Führungsrohres entsprechendem Gegen-Formungszylinder vorgesehen ist.
Diese Art der Bauweise der Produktionseinrichtung hat den Vorteil, dass sie sich mit geringen Mitteln mit handelsüblichen Bestandteilen ohne grossen Aufwand realisieren lässt und dass die Produktion der neuen Energieabsorptions-Platten im Extremfall sogar in einem Ein-Mann-Betrieb und mit handbetriebenen Press-Werkzeugen erfolgen kann.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert :
Es zeigen die Fig. 1 bis 3 in schematischen Schrägansichten drei Bauweisen von EnergieAbsorptions- und -Austausch-Paneelen, wobei die prinzipielle Bauart gemäss Fig. 2 erfindungsgemäss bevorzugt ist, die
Fig. 4 bis 7 schematische Schnittansichten der neuen Paneele und die
Fig. 8 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung für eine Herstellung der neuen Energle-Austausch-Paneele
Die schematischen Prinzipskizzen der Fig. 1 und 2 zeigen, jeweils in Schrägansicht eine Energie-, insbesondere Wärme-Absorptions-und/oder Austauschpiatte 1 mit einer Breite b, welche mit einer Energie-, insbesondere Wärme-Aufnahme- und -Übertragungsfolie 10 gebildet ist, die wie in Fig.
1 gezeigt, von den mit ihr verbundenen, zueinander parallel angeordneten Rohrabschnitten 20 eines oszillierend über die Breite b der Folie 10 mäandrierenden, von einem Wärmeträgerfluid F durchströmten Rohres 2 durchmessen wird, wobei die Rohrabschnitte durch Rohrbögen 207 miteinander verbunden sind.
Die Fig. 2 zeigt ein ganz analog gebautes Wärmetausch-Paneel 1, wobei jedoch die Abschnitte 20 des Wärmeträger-Fluidführungsrohres 2 nicht parallel zueinander, sondern in einem spitzen Winkel a, der z. B. zwischen 0, 5 und 5 betragen kann, zueinander angeordnet sind, sodass bei schräg geneigter Platte ein stetig ansteigendes Fliessen des Wärmeträgerfluids erfolgt.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, wie das Paneel 1 von einer Serie von zueinander parallelen Rohren 20'geringeren Durchmessers durchquert wird, welche jeweils fluiddicht an ein Wärmeträgerfluid- Verteiler-Rohr 290 und ein derartiges Sammel-Rohr 291 grösseren Durchmessers angeschlossen sind. Die Pfeile zeigen jeweils die Strömungsrichtung des Wärmeträgerfluids F an.
Den Erfindungsgegenstand näher erläutert die Schnittansicht des neuen Energie-Absorptionsund Weitergabe-Paneels 1 der Fig. 4.
In einer etwa zylindrischen Innenraum aufweisenden, linear länglich sich etwa wie eine Rinne quer über die Breite der Energie-Aufnahme- und Austauschfolie 10 erstreckenden, aus derselben z. B. durch einen Vorpressvorgang gebildeten Rohraufnahme-Tasche 12 ist ein nach oben hin abgeflacht ausgebildeter Rohrabschnitt 20 eines mäandrierenden Rohres oder ein derartiges Rohr 20'mit Wandung 200 untergebracht und zwar so, dass dessen im wesentlichen zylindrisch gekrümmter Wandungsbereich 22, gegebenenfalls sogar unter Zug stehend, satt an der Innenwand der Tasche 12 anliegt, womit der Übergang der von der Folie 10 aufgenommenen Wärme auf die Rohrwandung 200 besonders günstig ist und die so mit wenig Verlusten in die Wandung 200 gelangende Wärmeenergie vom den Rohrabschnitt 20 bzw.
das Rohr 20'durchströmenden fluiden Medium F auf- und mitgenommen werden kann.
Die Rohrwandung 200 geht vom zylindrischen Bereich 22 über zwei relativ schmale, rohrachsparallel verlaufende Übergangszonen 221 in einen abgeflachten Wandungsbereich 21 über, dessen Aussenfläche 213 direkt der Energieeinwirkung E ausgesetzt ist.
Auch die Rohraufnahmetasche 12 geht über zwei den Rohrabschnitt 20 bzw. das Rohr 20' beidseitig etwa an dessen Übergangsbereichen 221 vom zylindrischen 22 zum oberseitigen,
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flachen Wandungsbereich 21 übergreifende, aus der Energie-Absorptionsfolie press-gebogene Übergangszonen 112 einstückig in die flache, für die Aufnahme von Strahlungs- und/oder Umgebungswärme vorgesehene Energie-, insbesondere Wärmetausch-Zone 11 der Folie 10 über. Diese genannten beiderseitigen Übergangsbereiche 112 bilden gleichzeitig-die Ränder des abgeflachten energie-einwirkungs-zugewandten Rohrwandungsbereiches 21 übergreifende - Halte-Lippen 15 für den Rohrabschnitt 20 bzw. das Rohr 20'. Mitgepresst mit dem Rohrabschnitt 20 bzw.
Rohr 20'und der Rohraufnahme-Tasche bzw. -Rinne 12 ist in der Ausführungsform gemäss Fig. 4 ausserdem eine dieselbe aussen umschliessende, sich in die obengenannte Rohrhalte-Lippe 15 hineinziehende und mit ihren Rändern 130 an die Unterseite der Energie-Tauschzone 11 der Folie 10 satt anliegende Verstärkungsfolie 13 für die Halte-Lippe 15, weiche dem neuen WärmeenergieSammelpaneel 1 eine erhöhte mechanische Stabilität und zusätzlichen Halt gibt.
Die Oberseite 113 der Energie-Tauschzone 11 der Halte-Lippen 112 und die Oberseite 213
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Bei dem gezeigten, erfindungsgemäss besonders bevorzugten Aufbau des neuen Energie- Absorptions- und/oder -Austausch-Paneels 1 sind alle Komponenten allein durch einen Pressvorgang oder mehrere solche Pressungen ohne andere zusätzliche Verbindungstechniken mechanisch stabil und gegen Ausseneinwirkung robust aneinander gebunden, was eine hohe Effektivität der neuen Paneele bringt.
Die Fig. 5 zeigt-bei gleichbleibenden Bezugszeichenbedeutungen - eine andere Variante der Halterung des Rohrabschnittes 20 bzw. Rohres 20'mit stark abgeflachter, praktisch etwa halbkreisförmigem Wandungs-Querschnitt, in der zu dessen Lagerung und Umfangung vorgesehenen Tasche bzw. Rinne 12. Hier sind mittels nicht gezeigter Befestigungsmittel, weiche von Klebung bis zur Schraubung reichen, von der Energie-Tauschzone 11 der Folie 10 über die Übergangszone 112 zur Tasche 12 hin sich erstreckende und den Rohrabschnitt 20 bzw. das Rohr 20'entlang der Ränder seines flachen Wandungsbereiches 21 übergreifende, gesonderte Halte-Leisten 150 vorgesehen. Diese weisen zur weiteren Verbesserung ihres eigenen Haltes aussenrand-seitig Verankerungselemente, wie Spitzen oder Grate 154 auf, weiche in das Blech der Energie-Austauschzone 11 eingepresst bzw. eingewalzt sind.
Diese Konstruktion ist verfahrenstechnisch insbesondere wegen der gesonderten Montage der Halte-Leisten aufwendiger als die vorher beschriebene, nur auf Pressvorgängen beruhende Bauweise.
Die Fig. 6 zeigt - ebenfalls bei sonst gleichbleibenden Bezugszeichenbedeutungen - wie ein hier relativ nur geringe Breite seines abgeflachten Bereiches 21 aufweisendes Rohr 20, 20'von beiden Seiten her von weit vorgezogenen, breiten, mit der Energie-Tauschzone 11 einstückigen, ebenfalls durch Pressen erhaltenen Rohrhalte-Lippen 15 fast überdeckt ist. Sie nähern sich gegenseitig unter Freihaltung eines nur schmalen Spaltes an. Diese Bauweise zeichnet sich dadurch aus, dass durch sie, obwohl das Rohr 20'oberseitig nur wenig abgeflacht ist, dennoch eine praktisch völlig flache Oberseite des neuen Energie-Absorptions- und/oder -Austausch-Paneels 1 ermöglicht ist.
In Fig. 7 ist gezeigt, wie der Querschnitt des Rohrabschnittes 20 an der Oberseite 21 abgeflacht und gleichzeitig - bedingt durch die seitlich dort eingepressten Halte-Lippen 15 - gekröpft ist, wodurch die der Energie- oder Strahlungseinwirkung ausgesetzten Aussenflächen 213,113 des abgeflachten Rohrabschnittes 21 und der Energie-Austauschzone 11 der Wärmeabsorptions-Folie 10 tatsächlich in gleicher Ebene liegen und somit echte Flächenbündigkeit besteht.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäss vorgesehenen Vorrichtung 678 zur Herstellung der neuen Energie-, insbesondere Wärme-Absorptions- und/oder -Austauschplatten 1 ist in Fig. 8 gezeigt, wobei-soweit nötig-im folgenden insbesondere auf die Fig. 4 und die dort gezeigten Bauteile mit den dortigen Bezugszeichen Bezug genommen wird.
Die Vorrichtung 678 umfasst - in einem - nicht gezeigten - Gestell, Gehäuse oder dgl. angeordnet bzw. untergebracht-einen auf mindestens einem hydraulischen Druckzylinder 51 gelagerten, von diesem vertikal aufwärts druckbeaufschlagbaren Pressentisch 50, auf weichem ein Pressgesenk-Biock 60 mit-hier nur einer-Formungsrinne 62 für die Pressformung der RohraufnahmeTaschen 12 in die Energie-Absorptionsfolie 10 - siehe dazu auch Fig. 4 - ruht.
Rechts und links des Gesenkblocks 60 sind zwei für die Pressformung der ÜbergreifungsLippen 15 der Rohraufnahme-Taschen 12 vorgesehene, mittels Hydraulikzylindern 71 mit Press-
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druck beaufschlagbare, zueinander horizontal verschiebbare, auf einem beidseitig ausragenden Führungsbalken 68 des Gesenkblocks 60 geführte Pressbacken 70 angeordnet. Deren Pressarme 75 übergreifen die flache, zur Pressformung der flachen Energie-Tauschzonen 11 der EnergleAbsorptions-Paneele 1 vorgesehene, beidseitig der Formungsrinne 62 sich erstreckende Oberseite 603 des Gesenkes 60. Für die erste Formgebung der Halte-Lippen 15 im Paneel 1 haben die Arme 75 jeweils distale Pressköpfe 72 mit nach unten weisenden, schrägen Pressflächen 722.
Die Pressbacken 70 bzw. deren senkrechte Winkelschenkel 76 sind-wie schon erwähnt - je- weils auf dem distal je eine abgerundete Absenk-Gleitfläche 682 aufweisenden, beidseitig aus dem Gesenkblock 60 horizontal wegragenden Führungsarm 68 gleit- oder rollengelagert.
Da für ein abschliessendes Flachpressen der Energie-Absorptionsfolie, der mit ihr gebildeten Rohrhalte-Lippen und der Oberseite der Wandung der Wärmeträger-Fluidführungsrohre die genannten Pressarme 75 der Pressbacken 70 im Weg wären, können sie für den End-Flach-Press- vorgang mittels des beidseitig nach aussen wirksamen Hydraulik-Zylinders 771 beidseitig seitlich weggeschoben werden, bis die Arme 75 die Oberseite 603 des Gesenks 60 nicht mehr übergreifen. Sie werden schliesslich, auf den beiden Gleitführungsflächen 682 des Führungsbalkens 68 abgestützt und geführt, nach unten abgesenkt, bis ihre Oberseite 753 unterhalb des Niveaus N der Oberseite 603 des Gesenkes 60 zu liegen kommt.
Mit seiner flachen, nach unten weisenden Seite 803 ist oberhalb des Gesenkenkblocks 60 ein Gegen-Pressstempel 80 angeordnet, der fix montiert sein kann, gegebenenfalls jedoch auch mittels Druckzylinder (n) 81 vertikal bewegbar und druckbeaufschlagbar sein kann. Genau oberhalb der Formungs-Rinne 62 ist ein im wesentlichen der Dimensionierung des letztlich in die EnergieAbsorptionsfolie 10 einzulegenden Rohres 20 bzw. der dasselbe schliesslich umfangenden Rohraufnahme-Tasche 12 entsprechender Rohrtaschen-Formungszylinder 82 anordenbar. Er kann für die Pressformung zur Vorbildung der Rohraufnahme-Tasche 12 mit seinen Haltefortsätzen 824 in Halteausnehmungen 804 des Gegen-Pressstempels 80 eingesetzt und dort mittels Schrauben 805 oder dgl. fixiert werden.
Der Vorgang beim Pressen der erfmdungsgemässen Energie-, insbesondere Wärme-Absorp- tions-und/oder-Tauschpaneeie, siehe wieder auch Fig. 4, ist nun so, dass zuerst die dafür vorgesehene Folie 10, meist ein Aluminium- Kupfer-, Eisen- oder Stahlblech, auf der Oberseite 753 der den Gesenkblock 60 übergreifenden Pressarme 75 aufgelegt wird. Am Gegenpressstempel 80 istgenau oberhalb der Formungsrinne 62 des Gesenkes 60 der vorerwähnte, lösbar dort einsetzbare, Formungszylinder 82 nach unten weisend montiert.
Das Gesenk 60 wird aufwärts bewegt und mittels des Formungszylinders 82 wird das Blech 10 unter Vorbildung einer Rohraufnahme-Tasche 12 in die Formungsrinne 62 hineingedrückt.
Danach werden die beiden Pressarme 75 aufeinander zubewegt und schieben - etwa ziehpressend - die beiderseitig die Tasche 12 oben begrenzenden Halte-Lippen 15 vor.
Nach Rückziehen der Pressarme 75 wird-meist unter Einschnappen unter die vorgebildeten Halte-Lippen - das Wärmeträgerfluid-Führungsrohr bzw. dessen Abschnitt 20, meist aus Kupfer, In die so vorgebildete Tasche 12 eingebracht.
Mittels der beiden, sich dann wieder aufeinander zubewegenden Pressarme 75 werden die Lippen 15 unter Einklemmung des in diesem Stadium noch runden Querschnitt beibehaltenden Rohres 20 in die Tasche 12 weitergebildet.
Nach vollständigem seitlichem Rückziehen beider Pressarme 75 und deren Absenkung unter das Niveau der Oberseite 603 des Gesenks 60 wird, nachdem schon vorher der Formungszylinder 82 für die Vorformung der Tasche 12 aus dem Gegen-Pressstempel 80 entfernt worden ist, der Gesenkblock 60 mit dem sich auf ihm befindlichen Ensemble von Absorptionsblech 10 und von durch dasselbe umgriffenem und umschlossenem Fluidführung-Rohr-Abschnitt 20 gegen die Unterseite 803 des Gegen-Pressstempels 80 gepresst.
Dabei wird unter Verbreiterung der Rohrunterseite die Oberseite des Rohrabschnittes 20 so abgeflacht, dass er mit den sie beiderseits randseitig übergreifenden, nun tatsächlich endformgepressten Halte-Lippen 15 und den Energie-Tauschzonen 11 im wesentlichen flächenbündig ist.
Nach Absenken des Gesenks 60 wird das für die Bildung der erfindungsgemässen Energie- Absorptions-und/oder-Austauschplatte 1 vorgesehene Blech 10 um einen jeweils vorgesehenen Abstand zwischen den Fluidführungs-Rohren weitergeschoben und der beschriebene Vorgang wird wiederholt.
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The present invention relates to a substantially flat plate-shaped energy, in particular heat absorption and / or exchange body with a fluid guide tube or which can be meandered across the width of the plate or panel with linear sections and flows through a heat transfer fluid, in particular water a plurality of such tubes arranged essentially parallel to one another and made of a metallic material and each with one between the said tube sections or
Pipes extending, at least on partial areas of the outer surface (s) of the same surface, essentially plate or. Sheet-like or sheet-like energy film, in particular heat absorption and transfer film, also made of a metallic material, a method for producing the new heat immersion body or plates and a device for carrying out the method.
The most frequently used type of such devices, designed for the absorption and transmission of energy from the environment into a heat transfer fluid to be used, is realized by the solar collectors proposed in many variants, actually executed and commercially available. These basically consist of an absorber plate, which is made of thermally conductive metal and is connected to the tubes, which are bent or welded in the form of grids, spirals, rods or the like. The absorber plate is housed in a dense, heat-insulating housing which is provided with a transparent or translucent front side which faces the sun in such a way that the maximum amount of solar radiation can be absorbed.
It is imperative to provide a good connection between the plate and the pipes in order to provide the best possible heat transfer properties for the path which leads from the plate through the pipe walls to the water as heat transfer fluid which flows through the pipes. In the past, several methods have been developed that are briefly mentioned.
A connection of pipes and sheets by means of silver solder leads to an excellent connection, but also to high manufacturing costs; furthermore, the plate is often discarded. Conventional soft soldering does not lead to rejection, but the solder tends to melt if the tubes are not filled with water.
A relatively satisfactory process then consists in preforming the metal sheets by pressing them into grooves or depressions in the desired shape and then welding two symmetrically shaped sheets together to form an absorber plate. However, this process is complex and is suitable for use on steel sheets, since neither copper nor aluminum sheets can be welded in this way.
Furthermore, pipes can be clamped onto metal sheets that are flat or flat or have semicircular grooves that fit closely on the outer pipe circumference. The pipe clamps are spaced along the pipe and press it against the metal sheet. This type of construction is tolerable in terms of costs, but the heat transfer is not optimal
There are also commercially available cast aluminum plate elements, which can be combined in a desired number to form a solar collector, with flat outer surfaces facing the sun, each of which has two clamp extensions facing each other with their concave surfaces, approximately C-shaped in cross section, facing each other in the center soft in each case the tube for the heat transfer fluid can be clamped in the undeformed state.
Disadvantages of this system are the relatively high material consumption for the casting - and the fact that on the energy beam side, due to the aluminum plate arranged on the outside over the pipe, the heat flow to the pipe and ultimately the fluid is inhibited.
Furthermore, from CH 635 009 A a method for connecting straight metal pipes to a flat metal sheet has become known, with a sequence of the following steps.
- Making several, spaced, parallel cuts in the sheet, which are each arranged symmetrically and vertically with respect to the pipe axis; - Deformation of the sheet by pressing the areas between two successive
Incisions, to form semi-cylindrical bulges along the axis, which alternately protrude from the plane of the sheet in opposite directions; - Pushing the pipe into the bulges and finally - expanding the pipe towards the inner surfaces of the bulges.
Disadvantages of this known method are the relatively time-consuming preparation of the energy absorption sheet with bulges towards the sides and, finally, that for
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Fixing the pipes necessary expansion. An absorption plate with a multiplicity of “ribs” protruding semi-cylindrical on both sides is obtained.
From DE 43 34 916 AI a solar absorber has become known, the production of which is very expensive in terms of materials and production. According to this document, a bed enclosing a fluid guide tube and lateral support bars are formed by a material pressing and pulling process, the tube itself being given a flattened cross-section when pressed in. In addition to the complex production mentioned above, the main disadvantage is that the heat carrier tubes protrude far beyond the surface of the solar panels and thus in any case significantly larger areas, e.g. B. for undesirable contamination, and thus efficiency reductions are given.
A heat exchanger also relates to DE 35 21 378 A 1, which, however, is not intended for radiation absorption, for example as a solar collector.
Although there is a pre-tensioning of grooves in the panel to ensure that the heat-transfer fluid pipes running through them are properly enclosed, this is a step for a particularly intensive, through-material connection, supported by the flow of material, by radially pressing in and pressing the pipe with the absorber sheet Not provided there, but rather only an axial pressing, which primarily serves only to fix the position of the fluid tube in the sheet metal.
DE 30 04 311 A1 is a process for the production of heat exchanger plates, formed with tubes for the heat exchange medium, which are connected to a metal plate, the essential feature of which is that the connection is made via a sheet metal plate enveloping the tube or via wire mesh or Clamping takes place, the edge areas of which are rolled or pressed into the sheet metal plate, various methods such as cold rolling, pressing in of the burr edges of punchings and the like being proposed. There is also described a variant in which the tubes are flattened at the point of contact with the metal plate.
In all of the variants proposed in DE-A1 for fastening the pipes through which the heat transfer fluid flows, there is the disadvantage that most of the wall of the pipes comes into little contact with the energy absorption plate, so that the energy flow from the energy collecting plate via the pipe wall to the heat transfer fluid only is deficient.
The US-4, 517, 721 A deals with a solar collector and in particular with the design and side cover of its housing. There is an energy collector film exposed to the action of the sun or daylight, e.g. B. made of an aluminum superalloy sheet, which has bulging towards the radiation side upwards, omega-like cross-section having bulges, which surround the tubes through which the heat transfer fluid flows. The disadvantage of this known embodiment is that the tubes protrude fully from the collector surface in a rib-like manner, therefore cast shadows when the radiation is more oblique, and the tubes are also not exposed to the thermal energy directly, but rather only via the path through the film enveloping them.
The construction of the solar collector panel according to GB 1, 565.092 has practically the same disadvantages.
Reference should also be made to EP 41653 A1, which relates to a heat exchange element in which a heat transfer tube is inserted into a groove in a carrier plate and in which the inner wall of the groove is pressed against the tube. In order to ensure the system pressure, which is important for effective heat transfer, connecting means are provided which bridge the open slot gap.
The inventors there were apparently not sure enough about maintaining a tight bond between the heat transfer fluid tube and the heat exchange panel enclosing a large part of its circumference: they therefore provided a real bridging covering the slot gap, as shown in FIGS. 1 to 3 of the EP -A1 show, or at least a zigzag retaining seam, which connects the lateral retaining lips for the tubes across the slot gap and holds them together.
The present invention has set itself the task of creating a new type of energy collection and transfer plates, panels or panels of flat type, the production of which is relatively simple and system-technically inexpensive and soft with an intimate connection
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of the energy collecting plate and the heat transfer fluid pipes, the losses in the heat energy flow from the sheet to the pipe and ultimately into the fluid flowing through the same are kept as low as possible, but at the same time the most direct possible energy flow from the outside to the heat transfer fluid is ensured
In addition, the preferred goal is to achieve one of the above-mentioned ribs and the like if possible in order to achieve the effects just mentioned.
to achieve disturbed, smooth top, the tubes with the absorption plate are essentially flush.
The present invention is based on the knowledge gained through various tests that precautionary measures, as they emerge from EP 41653 A1, can be dispensed with without any problems - which in any case brings simplification and is also more favorable in terms of corrosion technology - finally, a third type of material falls, namely that of the connecting bridge or seam provided there. This waiver, as was found, can be made possible by the fact that not only an essentially pulling material deformation process in the formation of lateral retaining lips for the fluid pipe - e.g. B. by forceps-like movement of a corresponding tool - is carried out, but also a transverse pressing process.
It has been found that simple pressing processes can produce mechanically stable energy or heat collector plates or panels that meet the above-mentioned requirements with regard to energy or heat flow, which ultimately have the advantage of requiring disposal or a recycling of the valuable metal materials of their components without problems, e.g. B. can be dismantled by simple bending, so that a clean separation of the different metals can be achieved in a purely mechanical manner.
The invention relates to a new energy, in particular heat absorption and / or exchange plate or plate, with a fluid guide tube which can be meandered across the width of the plate or plate with linear sections and through which a heat transfer fluid, in particular water, can flow or a plurality of such tubes arranged essentially parallel to one another and made of a metallic material and each with a tube located between said tube sections or
Pipes extending, at least on partial areas of the outer surface (s) of the same, essentially plate-like or sheet-like or sheet-like energy, in particular heat absorption and transfer foil, also made of a metallic material, the individual sections of the heat transfer fluid - Guide tube or the individual fluid guide tubes each - essentially extending across the entire width of the energy or heat exchange plate - in a force-fitting and energy-flow-fitting manner.
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Gutter one-piece with it, essentially flat or flat, each up to an adjacent pocket or
Flank extending energy exchange zone is flanked, and wherein the respective pipe section or the respective pipe laterally overlapping, preferably extending over the entire width of the heat exchange plate, pipe clamping or holding lips or strips are arranged or formed. The new energy exchange plate is characterized in that the individual sections (20) of the heat transfer fluid guide tube (2) or the individual fluid guide tubes (20 ') essentially have a flattened cross-sectional shape and one
Wall (200) with a substantially flat or flattened, parallel to the pipe axis
Area (21) and the pipe-axis-parallel area (22) curved in the manner of a cylinder jacket, and - that the curved wall area (22) of the individual pipe sections (20) or
Pipes (20 ') each - essentially extending over the entire width (b) of the energy or heat exchange plate (1) - in the pipe receiving pocket or - groove (12) of the energy, in particular heat Recording and transfer film (10) are arranged, - that said pipe clamping or holding lips or strips along the two transition zones from the pipe pocket or channel for flat or flat energy exchange -Zone of the energy absorption and transmission foil, the respective pipe section or
overlap the respective tube, also in the named area of the two lateral transition areas from the flat to the curved wall area of the same, and - that the source of energy, especially heat (radiation), is directly
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and facing the outside of the flattened or flattened wall areas of the pipe sections or
Pipes are designed essentially flush with the flat or flat energy exchange zones of the energy film, in particular heat absorption and transmission film
According to the invention, not only does a pulling material deformation process take place when the panel sheet is drawn around the heat transfer tubes, but also a transverse pressing deformation process, namely when the tube drawn into the groove of the panel is flattened and pressed at the top thereof and when this is simultaneously pressed in Pipe retaining lips on both sides.
As a result of this deformation process, which combines both tension and pressure, in addition to the frictional connection, a kind of material connection between the fluid pipe and the energy exchange panel that encloses the same more than half-way is generated, and in any case the tight fit of the groove of the panel on the outer surface of the fluid pipe jacket is significantly intensified.
Thus, as has been shown, there is absolutely no risk of disintegration of the tube and panel - as should be eliminated with the solution according to EP 41 653 A1 with an additional retaining bridge, retaining seam or the like bridging the slot gap Energy flow Is further improved as a result of the particularly intensive material contact or integration, and finally, due to the flushness or the alignment of the flattened side of the fluid pipes exposed directly to the energy radiation and the energy exchange panel, the latent risk of contamination that in any case influences the degree of absorption is also significant reduced.
Immediately in advance, it should be noted in general with respect to the plates or panels according to the invention that the heat carrier fluid tube which is formed with parallel or at an angle to one another pipe sections, each meandering across the board width, can be in one piece and z. B. each from pipe section to pipe section in the panel can have a laterally protruding pipe bend. It can also be in several parts, the pipe bends being connected to the pipe sections in the panel with, if appropriate, detachable, fluid-tight connection elements.
In another system, several individual tubes can be provided in the panel, the openings of which are connected in a fluid-tight manner to a laterally arranged fluid distributor and header bar.
The advantage of the invention is, in particular, that technically and costly welding, soldering, gluing processes or the like are avoided and, by means of little complex pressing processes, a large area of the absorber sheet on the outer sides of the tubes, which does not impede the heat flow, and - as a result of this large contact area - a large cross section for the heat flow is available.
A large part of the pipe jacket, in extreme cases even practically its entire outer surface, is integrated in the absorber surface, which also provides excellent mechanical stability and high mechanical strength as well as the stability of the new energy absorber plates or panels.
In the embodiment according to the invention of the energy collectors with tubes with flattened wall areas directly exposed to the action of energy, radiation or the like, there is the advantage that instead of laminar, rather turbulent flow occurs, whereby the thermal exchange efficiency of the heat transfer fluid can be optimally utilized.
According to the invention, particularly preferred metal materials for the heat transfer fluid pipes and the heat absorber sheets are mentioned in claim 2.
A material combination according to claim 3 is advantageous, since it can fall back on available and proven, commercially available components, such as copper pipes of the desired dimensions, as well as on aluminum or steel or iron sheets of different material thickness and the like.
This advantage can be supplemented by the fact that, as is evident from claim 4, waste sheets or sheet or plate material provided for recycling can also be used for the absorber sheets. If used printing plates are used for this purpose, there is the additional advantage that their chemical coating is able to provide an excellent adhesive base for a radiation and heat absorption ink.
By the approximately strip-shaped retaining strips provided according to claim 5 and their
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Fastening can be tailored to the respective needs and existing resources with regard to workshop infrastructure - a particularly stable mounting and fixing of the pipes for the heat transfer fluid in the pockets or channels of the energy absorption film can be achieved.
The binding of these holding strips to the energy absorption and transfer film can additionally be improved by anchoring elements of these strips pressing in there, as provided in accordance with claim 6.
A further method variant according to claim 7, which is particularly preferred because of the low manufacturing effort and at the same time achievable, optimal bond between the fluid guide tube and energy absorption film or its tube receiving pocket, sees a press fixation of the tube accompanied by drawing and material flow processes by a kind of "pulling it up" enveloping pocket or gutter on the same.
The result - at least in terms of its effects on the flow of energy - can be practically addressed as a one-piece pipe pocket and pipe, in which case there is practically no longer any interface which could hinder the heat transfer from the absorption plate to the pipe. The efficiency of heat energy absorption and exchange devices, solar collectors and the like equipped with this variant of the subject matter of the invention can thus be significantly increased.
A further embodiment variant, which is particularly preferred within the scope of the invention, provides that the retaining strips described above, which at least each time require a separate assembly step, are omitted and the transition zones from the tube-receiving pockets to the are replaced by appropriate shapes and designs To form energy exchange zones themselves as cross-holding lips encompassing the fluid guide tube at the top on both sides.
In the context of this lip formation, it is particularly advantageous in terms of production economy if these holding lips, which are integral with the pocket and energy exchange zone, are formed by a pressing process, as provided for in claim 9.
As is apparent from claim 10, it is favorable for increasing the stability of the integral retaining lips just described, at the same time and together with the pressing of the fluid guide tube into the pocket which fully envelops it and the pressing of the retaining lips, a pocket which envelops the outside of the pocket and to press the reinforcing cuff on the inside, which reinforces the holding lips.
Manufacturing technology will make it easier if, as provided for in claim 11, the tube receiving pockets are already designed so that the retaining lips that will fix the tubes in the future are already designed to such an extent that at this stage of production, when the tube or tube section is inserted, the same or it snaps into the thus formed pocket over its entire length, so to speak. This ensures a first position fixation and there is no undesired displacement of the pipe, unexpected bending or the like during the final pressing, in which then relatively high mechanical forces occur as a result of the flow and drawing pressing process.
In particular for energy absorption and exchange plates, which are used for the extraction of heat from radiation sources, such as. B. from sunlight or daylight are provided, is a coating with a dark and at the same time little reflective color according to claim
12 cheap.
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high mechanical stability of the panel as a result of the practically complete encirclement of the individual pipe by the energy absorption film or by its pipe receiving pocket.
In the case of energy exchange panels with flattened pipe sections or pipes, sufficient mechanical stability and fixation of the pipes in the energy absorption sheet can still be achieved if, as provided in accordance with claim 14, the pipe cross section is approximately semicircular. The flat wall area has the greatest width and, given the unchangeable length given by the panel width, also a large area, which - apart from the lateral holding lips - comes into direct contact as a wall itself with an energy source, so that the losses in energy or heat flow are minimized.
A
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Preferred construction with an angled arrangement of the pipe sections of the heat transfer fluid guide tube extending over a width of the new energy collecting panel is disclosed in claim 15. When the energy exchange plate itself is arranged obliquely, a continuous upward flow of the heat transfer fluid in the tube is without jam, such as it can occur in parallel and horizontally arranged pipe sections avoided.
The high frictional forces that occur during the above-mentioned pulling press-forming of the holding lips and during the final pressing enveloping of the tubes with the pockets can even lead to a partially material-flush closure of the tube-receiving pocket with the tube.
As mentioned at the outset, another important object of the invention is the way in which the new energy absorption and transmission plates are manufactured.
A method of producing the new heat collector plates which is particularly preferred because of the low production outlay is characterized in that - in a first step, by means of a correspondingly shaped press die, into a metal sheet or sheet provided for the energy absorption and transmission foil in such a
Metal plate by pressing (pulling) process one of the outer surface of the provided
Fluid guide tube section or tube corresponding to the inner surface, having an elongated, cylindrical partial jacket-shaped, preferably at least semi-cylindrical, tube receiving
Bag or groove is molded in - that in a second step at the transition zones to the pocket on both sides or
Flat zones of the energy absorption and transmission film adjoining the gutter, preferably by horizontal pressure exerted from both sides, the pipe holding
Lips are formed, - that in a third step - if necessary by snapping due to the preformed retaining lips - a fluid guide tube section or one of the fluid guide tubes is inserted into the preformed tube receiving pocket or groove, - and finally in a fourth step by means of a pressing process with a flat (counter) press ram with the final shaping of the holding lips that extend over both sides and with a tightening flow-pull-deforming covering of the individual fluid tube section or tube and with flattening of the tube cross section, the formation of the flattened or ,
oblate
Wall area of the individual pipe section or pipe is made.
In order to achieve a particularly snug fit of the pipe sections or pipes in the pockets or channels of the energy exchange film, it can be advantageous to switch on an intermediate step with pressure on both sides of the already formed holding lips in accordance with claim 17 ,
What is remarkable about this method of production is the omission of all other, otherwise usual methods of fixing the position of the pipes, such as, for. B. welding, soldering, gluing, etc. and the exclusive use of the jamming of the pipes in their pockets achieved by the flow and drawing processes during pressing.
Preference is given to incorporating a cuff as an insert for reinforcing the retaining lips as claimed in claim 18.
Finally, another essential object of the invention is a device for producing the new thermal energy collector plates. In a preferred embodiment of a device of this type, which ensures robustness and thus high readiness for use, it is provided that a press-forming die is provided on a press table that can be pressurized with at least one press cylinder or the like and can essentially be moved up and down or block is arranged with a forming groove corresponding to the outer surface of the pipe receiving pocket or groove provided, which die or
Which block on each side of a press arm with a downwardly beveled holding-lip press head of two - preferably angled in cross-section - each pressurizable with lateral press cylinders, horizontally towards each other on at least one guide on or in the die block Press jaws movable away from one another are gripped, but soft press jaws before the final pressing of the tube for connection to the receiving pocket enveloping it and for flattening it and for forming the two-sided
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Retaining lips can be retracted or pushed laterally outwards on both sides and at least be lowered into a position where the upper sides of the press arms are at most aligned with the upper side of the die,
- And that as a counter tool, optionally by means of a press cylinder, pressurizable and vertically movable, having a substantially flat underside - for the frictional connection of the fluid guide tube and the tube receiving pocket and for the formation of the flat energy exchange zones of the Energy absorption and transmission foil Essentially surface-flush, top-side flattening of the wall of the fluid guide tube - counter-pressure stamp or the like provided in the same - for preforming the
Pipe receptacle pocket and its holding lips delimiting it on the top side - detachably insertable, the shape and dimension of a fluid used in each case -
Guide tube corresponding counter-forming cylinder is provided.
This type of construction of the production facility has the advantage that it can be realized with little resources using commercially available components without great effort and that in extreme cases the production of the new energy absorption plates can even be carried out in a one-man operation and with hand-operated pressing tools can.
The invention is explained in more detail with reference to the drawings:
1 to 3 show diagrammatic oblique views of three designs of energy absorption and exchange panels, the basic design according to FIG. 2 being preferred according to the invention, which
4 to 7 are schematic sectional views of the new panels and
8 schematically shows a preferred embodiment of a device according to the invention for producing the new energy exchange panels
1 and 2 show, each in an oblique view, an energy, in particular heat absorption and / or exchange plate 1 with a width b, which is formed with an energy, in particular heat absorption and transfer film 10 which, as in Fig.
1, from which the pipe sections 20 connected to one another, which are arranged parallel to one another, measure a pipe 2 that oscillates across the width b of the film 10 and through which a heat transfer fluid F flows, the pipe sections being connected to one another by pipe bends 207.
Fig. 2 shows a completely analog heat exchange panel 1, but the sections 20 of the heat transfer fluid guide tube 2 are not parallel to each other, but at an acute angle a, z. B. may be between 0, 5 and 5, are arranged to each other, so that a steadily increasing flow of the heat transfer fluid takes place with an inclined plate.
From Fig. 3 it can be seen how the panel 1 is traversed by a series of parallel pipes 20 'of smaller diameter, each of which is connected in a fluid-tight manner to a heat transfer fluid distributor pipe 290 and such a collecting pipe 291 of larger diameter. The arrows indicate the direction of flow of the heat transfer fluid F.
The sectional view of the new energy absorption and transmission panel 1 of FIG. 4 explains the subject of the invention in more detail.
In an approximately cylindrical interior, linearly elongated, extending approximately like a groove across the width of the energy absorption and exchange film 10, from the same z. B. formed by a pre-pressing tube receiving pocket 12 is an upwardly flattened tube section 20 of a meandering tube or such a tube 20 'with wall 200 housed so that its substantially cylindrically curved wall area 22, possibly even under tension , fits snugly against the inner wall of the pocket 12, which makes the transfer of the heat absorbed by the film 10 to the tube wall 200 particularly favorable and the thermal energy thus reaching the wall 200 with little loss from the tube section 20 or
the fluid medium F flowing through the tube 20 'can be taken up and taken along.
The tube wall 200 merges from the cylindrical region 22 via two relatively narrow transition zones 221 which run parallel to the tube axis into a flattened wall region 21, the outer surface 213 of which is directly exposed to the action of energy E.
The pipe receiving pocket 12 also extends over two the pipe section 20 or the pipe 20 'on both sides, approximately at its transition regions 221 from the cylindrical 22 to the top,
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Flat wall area 21 overlapping, from the energy absorption film press-bent transition zones 112 in one piece into the flat energy, in particular heat exchange zone 11 of the film 10 provided for the absorption of radiation and / or ambient heat. Said two-sided transition regions 112 simultaneously form - retaining lips 15 for the tube section 20 or the tube 20 ', which overlap the edges of the flattened tube wall area 21 facing energy. Pressed with the pipe section 20 or
In the embodiment according to FIG. 4, tube 20 ′ and the tube-receiving pocket or gutter 12 is also a tube that encloses the same on the outside, extends into the tube-holding lip 15 mentioned above, and with its edges 130 on the underside of the energy exchange zone 11 Foil 10 tightly fitting reinforcement foil 13 for the holding lip 15, which gives the new thermal energy collecting panel 1 increased mechanical stability and additional support.
The top 113 of the energy exchange zone 11 of the holding lips 112 and the top 213
EMI8.1
In the construction of the new energy absorption and / or exchange panel 1 shown, which is particularly preferred according to the invention, all of the components are mechanically stable and robustly bound to one another solely by a pressing process or several such pressings without other additional connection techniques, which is highly effective of the new panels.
FIG. 5 shows — with the meanings of the reference symbols remaining the same — another variant of the holding of the tube section 20 or tube 20 ′ with a greatly flattened, practically approximately semicircular wall cross-section, in the pocket or channel 12 provided for its storage and circumference. Here are by means of fastening means, not shown, which range from adhesive to screwing, extending from the energy exchange zone 11 of the film 10 over the transition zone 112 to the pocket 12 and overlapping the pipe section 20 or the pipe 20 'along the edges of its flat wall area 21 , separate holding strips 150 are provided. To further improve their own hold, these have anchoring elements on the outer edge side, such as tips or ridges 154, which are pressed or rolled into the sheet metal of the energy exchange zone 11.
This construction is more complex in terms of process technology, in particular because of the separate mounting of the holding strips, than the previously described construction, which is based only on pressing operations.
6 shows - likewise with otherwise constant reference sign meanings - like a tube 20, 20 ′, which here has only a relatively small width of its flattened area 21, from both sides from widely extended, wide, one-piece with the energy exchange zone 11, also by pressing preserved pipe holding lips 15 is almost covered. They approach each other with a narrow gap. This design is characterized by the fact that, although the tube 20 'is only slightly flattened on the top, it nevertheless enables a practically completely flat upper side of the new energy absorption and / or exchange panel 1.
In Fig. 7 it is shown how the cross section of the pipe section 20 is flattened on the top 21 and at the same time - due to the holding lips 15 pressed in there laterally - is cranked, as a result of which the outer surfaces 213, 113 of the flattened pipe section 21 and the energy exchange zone 11 of the heat absorption film 10 are actually in the same plane and thus there is real flushness.
A preferred embodiment of a device 678 provided according to the invention for the production of the new energy, in particular heat absorption and / or exchange plates 1 is shown in FIG. 8, wherein - if necessary - in the following in particular on FIG. 4 and those shown there Components with the reference numerals there.
The device 678 comprises - arranged in a frame (not shown) or housing or the like - a press table 50 mounted on at least one hydraulic pressure cylinder 51, which can be pressurized vertically upwards thereof, on which a press die block 60 with here only a forming groove 62 for the press-forming of the tube receiving pockets 12 into the energy absorption film 10 - see also FIG.
On the right and left of the die block 60, two are provided for the press-forming of the overlapping lips 15 of the pipe receiving pockets 12, by means of hydraulic cylinders 71 with press
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Pressurizable press jaws 70 which can be displaced horizontally relative to one another and are guided on a guide bar 68 of the die block 60 which projects on both sides. Their press arms 75 overlap the flat upper side 603 of the die 60, which is provided for press-forming the flat energy exchange zones 11 of the energy absorption panels 1 and extends on both sides of the shaping groove 62. For the first shaping of the holding lips 15 in the panel 1, the arms 75 have 75 each distal press heads 72 with downward, oblique pressing surfaces 722.
As already mentioned, the pressing jaws 70 or their vertical angle legs 76 are each slidably or roller-mounted on the guide arm 68, which has a rounded lowering sliding surface 682 and protrudes horizontally on both sides from the die block 60.
Since the press arms 75 of the press jaws 70 would be in the way for a final flat pressing of the energy absorption film, the pipe holding lips formed with it and the upper side of the wall of the heat transfer fluid guide pipes, they can be used for the final flat pressing process by means of the hydraulic cylinders 771 acting on both sides outwards are pushed away laterally on both sides until the arms 75 no longer overlap the upper side 603 of the die 60. Finally, they are supported and guided on the two sliding guide surfaces 682 of the guide beam 68 and lowered until their top side 753 comes to lie below the level N of the top side 603 of the die 60.
With its flat, downward-facing side 803, a counter-pressing die 80 is arranged above the die block 60, which can be fixed, but can also be vertically movable and can be pressurized by means of pressure cylinder (s) 81. Exactly above the shaping channel 62, a tube pocket shaping cylinder 82 which essentially corresponds to the dimensioning of the tube 20 ultimately to be inserted into the energy absorption film 10 or the tube receptacle pocket 12 which ultimately encompasses the same can be arranged. It can be used for press-forming to form the tube receiving pocket 12 with its holding extensions 824 in holding recesses 804 of the counter-press die 80 and fixed there by means of screws 805 or the like.
The process in pressing the energy, in particular heat absorption and / or exchange panels according to the invention, see again FIG. 4, is such that first the foil 10 provided for this purpose, usually an aluminum, copper, iron, or sheet steel, is placed on the upper side 753 of the press arms 75 which overlap the die block 60. The above-mentioned molding cylinder 82, which can be releasably inserted there, is mounted on the counter-pressing die 80 exactly above the molding groove 62 of the die 60, pointing downward.
The die 60 is moved upwards and by means of the forming cylinder 82, the sheet 10 is pressed into the forming groove 62 with the formation of a tube receiving pocket 12.
The two press arms 75 are then moved towards one another and push the holding lips 15, which limit the pocket 12 on both sides, forward, for example by pressing.
After pulling back the pressing arms 75, the heat transfer fluid guide tube or its section 20, usually made of copper, is introduced into the pocket 12 thus formed, usually by snapping under the preformed holding lips.
By means of the two pressing arms 75, which then move towards each other again, the lips 15 are further developed by clamping the tube 20, which is still round in this stage, into the pocket 12.
After both pressing arms 75 have been withdrawn completely to the side and lowered below the level of the upper side 603 of the die 60, the die block 60 with which the die block 60 has been removed has already been removed beforehand from the counter-pressing die 80 for the preforming of the pocket 12 the ensemble of absorption sheet 10 located there and of the fluid guide tube section 20 encompassed and enclosed by the same is pressed against the underside 803 of the counter-press die 80.
The widening of the underside of the tube flattens the top of the tube section 20 such that it is essentially flush with the retaining lips 15 that overlap it on both sides and are now actually final pressed and the energy exchange zones 11.
After lowering the die 60, the sheet 10 provided for the formation of the energy absorption and / or exchange plate 1 according to the invention is pushed forward by a respectively provided distance between the fluid guide tubes and the process described is repeated.