DE102006025303B4 - Einbauelement für Rieselkühler, insbesondere für Kühltürme von Kraftwerken - Google Patents

Einbauelement für Rieselkühler, insbesondere für Kühltürme von Kraftwerken Download PDF

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Abstract

Einbauelement für Rieselkühler, insbesondere für Kühltürme von Kraftwerken, mit
– mindestens zwei übereinander angeordneten, gewellten oder in anderer Weise strukturierten Folienplattenelementen (12), die an mehreren Kontaktfeldern (14) aneinander liegen,
– wobei die beiden Folienplattenelemente (12) innerhalb mindestens eines ihrer Kontaktfelder (14) zwei Löcher (24, 26) mit jeweils aufragenden Lochrändern (28, 30) aufweisen, die ineinander gesteckt sind und nach Art eines Niets nach außen auf eine der beiden Folienplattenelemente (12) umgebördelt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Einbauelement für Rieselkühler und insbesondere ein Einbauelement für Kühltürme von Kraftwerken.
  • Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Art von Wärmetauschern, bei denen Flüssigkeit und insbesondere Wasser über die Flächen eines Einbauelements rieselt und Gas bzw. Luft im Gegenstrom über die Flüssigkeitsoberfläche strömt. Derartige Wärmetauscher werden in Rieselkühlern und Kühltürmen eingesetzt.
  • Es ist bekannt, derartige Einbauelemente aus einzelnen Gittermatten aus Kunststoff herzustellen. Die Gittermatten sind gewellt und liegen aufeinander, so dass sich zwischen ihnen durchströmbare Kanäle bilden. Ein Gittereinbauelement ist dreidimensional durchströmbar. Gitterelemente der vorstehenden Art sind beispielsweise in DE 197 33 480 A1 , US 6 241 222 B1 und EP 0 825 407 A2 beschrieben. Auch in DE 198 19 945 A1 ist ein Gittereinbauelement gezeigt, dessen einzelne Gitterelemente nach Art einer Zapfen-Loch-Verbindung untereinander verbunden sind, wobei die durch die Löcher ragenden Zapfen kaltverformt werden und eine Art Nietverbindung bilden.
  • Neben Einbauelementen, die aus Gittermatten zusammengesetzt sind, existieren auch Einbauelemente, bei denen eine Vielzahl von gewellten Folienplattenelementen aus Kunststoff übereinander liegen. Beispiele für derartige Einbauelemente finden sich in DE 42 41 859 A1 , DE 195 22 402 A1 , DE 600 06 691 T2 und US 4 395 448 A . Dabei werden die Folienplattenelemente der Einbauelemente der beiden zuletzt genannten Druckschriften mit tiefgezogenen Hütchen versehen, die ineinander gesteckt werden, um alsdann umgeformt zu werden (beispielsweise durch Flachdrücken oder durch eine Einschnürung in ihrer Umfangswandung).
  • Die Erfindung betrifft Einbauelemente aus übereinander angeordneten gewellten Folienelementen. Diese werden mitunter aus PVC gefertigt. Damit scheidet als Verbindungstechnik zur Verbindung zweier jeweils benachbarter Folienplattenelemente eine Verschweißung aus. Lediglich ist es möglich, benachbarte Folienelemente an ihren Kontaktflächen zu verkleben. Hierbei werden aber toxische Stoffe freigesetzt, was unerwünscht und zum Teil verboten ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Einbauelement für Rieselkühler zu schaffen, dessen benachbarte Folienplattenelemente untereinander auf einfache Art und Weise mechanisch durch Formschluss verbunden sind.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Einbauelement für Rieselkühler und insbesondere ein Einbauelement für Kühltürme von Kraftwerken vorgeschlagen, wobei das Einbauelement versehen ist mit
    • – mindestens zwei übereinander angeordneten, gewellten oder in anderer Weise strukturierten Folienplattenelementen, die an mehreren Kontaktfeldern neinander liegen,
    • – wobei die beiden Folienplattenelemente innerhalb mindestens eines ihrer Kontaktfelder zwei Löcher mit jeweils aufragenden Lochrändern aufweisen, die ineinander gesteckt sind und nach Art eines Niets nach außen auf eine der beiden Folienplattenelemente umgebördelt sind.
  • Nach der Erfindung ist also vorgesehen, benachbarte Folienplattenelemente eines Einbauelements für Rieselkühler miteinander zu vernieten, ohne dass es eines zusätzlichen Elements in Form eines Niets bedarf. Vielmehr ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass deren Niet bzw. die Nietverbindung integraler Bestandteil des Materials zweier benachbarter Folienplattenelemente ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Nietverbindung der beiden benachbarten, gewellten Folienplattenelemente dadurch realisiert, dass die beiden Folienplattenelemente mindestens jeweils ein Loch mit aufragendem Rand aufweisen und dass beide Ränder axial ineinander gesteckt sind. Die Nietverbindung wird erzeugt, indem die aufragenden ineinander gesteckten Lochränder nach außen bis auf eine der beiden Folienplattenelemente umgebördelt werden. Damit liegen die beiden Lochränder im umgebördelten Zustand nach außen flach gedrückt aufeinander, wodurch eine formschlüssige integrale Nietverbindung gegeben ist.
  • Mit der erfindungsgemäßen Niettechnik ist es möglich, Folienplattenelemente aus nicht schweißbarem oder nicht klebbarem Kunststoffmaterial miteinander zu verbinden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weisen die beiden miteinander zu verbindenden Folienplattenelemente vor der Durchführung der Verbindung örtlich erwärmte Kontaktfelder auf, die mittels eines Tiefziehwerkzeuges tiefgezogen werden, so dass ineinander gesteckte Hütchen entstehen. Wenn diese ineinander gesteckten Hütchen von der Unterseite des unteren Hütchens her durchstochen werden, entstehen zwei miteinander fluchtende Löcher mit jeweils aufragenden Lochrändern, die axial ineinander geschoben sind. Durch anschließendes Umbördeln der beiden über die eine Folie überstehenden Lochränder auf diese eine Folie entsteht dann die Nietverbindung. Der Tiefziehvorgang kann auch als Kaltziehvorgang ausgeführt sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei:
  • 1 eine perspektivische Seitenansicht zweier übereinander liegender Folienplattenelemente eines Rieselkühler-Einbauelements und
  • 2 bis 6 die einzelnen Schritte bei der Herstellung der Nietverbindung.
  • In 1 sind zwei Folienplattenelemente eines Einbauelements 10 gezeigt. Die beiden Folienplattenelemente 12 bestehen beispielsweise aus PVC oder einem anderen Kunststoffmaterial und sind insbesondere durch Tiefziehen hergestellt. Sie weisen jeweils eine Wellung auf und kontaktieren einander im Bereich von Kontaktfeldern 14. Im Bereich einiger dieser sich paarweise berührenden Kontaktfelder 14 werden die beiden Folienplattenelemente 12 örtlich erhitzt, wie es in 2 durch Heizelemente 15 angedeutet ist, um dann die erwärmten Kontaktfelder 14 tief zu ziehen, wie es in 3 dargestellt ist. Die Werkzeuge 16 und 17 erzeugen also durch eine Warmverformung ineinander gesteckte Hütchen bzw. Noppen.
  • Anhand der 4 bis 6 wird nachfolgend beschrieben, wie die erfindungsgemäße Nietverbindung der beiden Folienplattenelemente 12 im Bereich von deren hütchenförmigen Erhebungen realisiert ist. Zunächst wird, wie in 4 gezeigt, mit Hilfe eines ersten Dorns 18, der von der Unterseite aus in die beiden ineinander gesteckten Hütchen 16 geschoben wird, ein Loch in einem Hütchenpaar der Folienplattenelemente 12 erzeugt. Hierbei dient eine Gegenlagerhülse o. dgl. Gegenlagerelement 20 mit Bohrung 22 dem Niederhalten der beiden Folienplattenelementen 12 im Bereich des mit den Hütchen versehenen Kontaktfeldes 14. Auf diese Weise entstehen, wie 4 zeigt, zwei miteinander fluchtende Löcher 24, 26 in den beiden übereinander liegenden Folienplattenelementen 12, wobei jedes dieser Löcher 24, 26 von einem aufragenden Lochrand 28, 30 umgeben ist. Diese beiden Lochränder bestehen jeweils aus dem die Hütchen bildenden (Wand-)Material der beiden Folienplattenelemente 12.
  • Nach dem Durchstechen der beiden Hütchen und dem Entfernen des ersten Dorns 18 und dem Gegenlagerelement 20 wird ein zweiter Dorn 32 in die ineinander gesteckten Löcher 24, 26 mit ihren Lochrändern 28, 30 eingeführt. Alternativ kann auch der im ersten Schritt eingeführte erste Dorn 18 in den Löchern verbleiben. Anstelle des Gegenlagerelements 20 wird nun ein Formwerkzeug 34, wie in 4 gezeigt, verwendet. Dieses Formwerkzeug 34 zeichnet sich durch eine Aufnahmebohrung 36 für den Dorn 32 (bzw. 18) aus, dessen Innendurchmesser im Wsentlichen gleich dem Außendurchmesser des Dorns 32 (bzw. 18) ist. Die dem Dorn 32 (bzw. 18) zugewandte Unterseite des Formwerkzeuges 34 weist eine konzentrisch um die Aufnahmebohrung 32 sich erstreckende Auskehlung 38 auf, die beim Niederdrücken des Formwerkzeuges 34 auf die beiden Folien deren hochstehende Lochränder 28, 30 nach außen umbördelt, wie es in 5 gezeigt ist. Damit ist die integrale Nietverbindung der beiden Folienplattenelemente 12 hergestellt.
  • Der Lochrand 28 des unteren der beiden Folienplattenelemente 12 ist dabei über den Lochrand 30 des oberen Folienplattenelements 12 gelegt. Beide Lochränder sind plastisch verformt, womit eine Nietverbindung gegeben ist.
  • Bei einem Einbauelement, das aus einer Vielzahl von übereinander liegenden Folienplattenelementen aus Kunststoff besteht, können die zuvor erwähnten Nietverbindung simultan (zumindest in Gruppen simultan) über die Höhe des Stapels hergestellt werden. Hierzu werden zangenartige Elemente, die die Dorne bzw. Gegenlagerelemente und Formelemente tragen, seitlich in den Plattenstapel eingebracht. Ein derartiges Zangenelement kann dann auch zum Vortransport des Folienplattenstapels durch die Nietmaschine genutzt werden, indem die Zangenelemente, nachdem sie die hütchenförmigen Vorsprünge durchstochen bzw. in dem zweiten Schritt zuvor durchstochene hütchenförmige Erhebungen zur Nietverbindung umgeformt haben, in Vorschubrichtung des Folienplattenstapels getaktet bewegt werden, um nach Außereingriffbringung zur Erzeugung der nächsten Nietverbindungen zurückgefahren zu werden.

Claims (1)

  1. Einbauelement für Rieselkühler, insbesondere für Kühltürme von Kraftwerken, mit – mindestens zwei übereinander angeordneten, gewellten oder in anderer Weise strukturierten Folienplattenelementen (12), die an mehreren Kontaktfeldern (14) aneinander liegen, – wobei die beiden Folienplattenelemente (12) innerhalb mindestens eines ihrer Kontaktfelder (14) zwei Löcher (24, 26) mit jeweils aufragenden Lochrändern (28, 30) aufweisen, die ineinander gesteckt sind und nach Art eines Niets nach außen auf eine der beiden Folienplattenelemente (12) umgebördelt sind.
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