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Die
Erfindung betrifft ein Verteilerrohr für den Anschluss
von Rohren und/oder Funktionselementen und/oder Ventilen, insbesondere
als Bestandteil einer Heiz- oder Kühlanlage, mit mindestens
einem Anschluss erster Art und mehreren Anschlüssen zweiter Art
an einem rohrförmigen Grundkörper, die mit Aushalsungen
für eine lösbare Befestigung von Funktionselementen
oder Ventilen versehen sind, wobei der Grundkörper aus
einem relativ dünnwandigem Rohrprofil mit zwei durchgängig
parallelen einander gegenüberliegenden flachen Rohrwandungsteilen besteht,
an denen die Anschlüsse zweiter Art vorgesehen sind, und
wobei zwei Anschlüsse erster Art an gegenüberliegenden
Enden des Grundkörpers vorgesehen sind.
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Bei
den bekannten Verteilerrohren sind die Anschlüsse erster
Art an den gegenüberliegenden Enden des Verteilerrohres
ausgebildet. Dazu sind die Verteilerrohre an den Enden durch Pressen
oder Zusammendrücken verjüngt, so dass im Wesentlichen kreiszylindrische
Endabschnitte entstehen, die mit Innengewinde versehen werden können
oder mit Überwurfmuttern zur Befestigung von entsprechenden Anschlussteilen
versehen werden können. Die Verformung der Enden erfolgt
durch Kaltverformung, so dass eine entsprechende Verfestigung des
Materials erfolgt. Diese Ausbildung ist sehr kostenintensiv und auch
in ihrer Auswirkung nachteilig, weil die Enden regelmäßig
kalt verformt werden und hierdurch bei der bestimmungsgemäßen
Benutzung des Verteilerrohres in den Verformungszonen eine erhöhte
Korrosionsgefahr besteht.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Verteilerrohr gattungsgemäßer Art zu schaffen,
welches in einfacher Weise kostengünstig zur Verfügung
gestellt werden kann, wobei zusätzliche Umformungen an
den Enden des Verteilerrohres vermieden werden sollen.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor,
dass jeder Anschluss erster Art durch einen gelochten Deckel gebildet
ist, dessen Abmessung dem Querschnitt des unverjüngten
Endes des Grundkörpers angepasst ist, wobei der Deckel
jeweils vorzugsweise bündig in das entsprechende Ende des
Grundkörpers eingesetzt oder eingepresst ist und umlaufend
mit seiner Umfangsrandkante mit dem Grundkörper verlötet
ist.
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Das
Verteilerrohr selbst besteht aus einem Grundkörper mit
dünnwandigem Rohrprofil, wobei die Wandstärke
beispielsweise 1,5 mm betragen kann. Zur Bildung des Verteilerrohres
bleibt dieses Rohrprofil über seine gesamte Länge
unverformt, so dass der Grundkörper aus einem einfachen
Rohrabschnitt gebildet werden kann. Um die Anschlüsse erster
Art vorzusehen, sind die entsprechenden gelochten Deckel vorgesehen,
die an den Querschnitt des unverjüngten Endes des Grundkörpers
angepasst sind und in die Enden eingesetzt oder eingepresst sind.
Aufgrund des über die gesamte Länge gleich bleibenden
Querschnitts des Grundkörpers ist bezüglich des
oder der Anschlüsse erster Art ein sehr gutes Strömungsverhalten
durchfließenden Mediums, zum Beispiel, Wasser, erreicht.
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Um
eine dichte Anordnung der Deckel an den Enden des Grundkörpers
zu erreichen, ist zusätzlich die Umfangsrandkante des Deckels
mit dem Grundkörper umlaufend verlötet, so dass
eine absolut dichte Anordnung des Deckels an den Grundkörper
erreicht ist. Zusätzliche Umformungsarbeiten an den Rohrkörperenden
sind nicht erforderlich, so dass die diesbezüglich notwendigen
Verfahrensschritte eingespart werden können. Auch eine
entsprechende nachteilige Umformung der Enden des Grundkörpers
erfolgt nicht. Hinzu kommt, dass bei der Ausbildung gemäß Stand
der Technik durch die Umformung der Enden des Rohrkörpers
mit dem Endbereich nahe liegenden Anschlüsse zweiter Art
nicht exakt quer zur Längsachse des Grundkörpers
ausgerichtet sind, sondern durch die Umformung der Enden erfolgt
ebenfalls eine gewisse Verformung der einander gegenüberliegenden
flachen Rohrwandungsteile, woraus eine Schiefstellung der Anschlüsse
zweiter Art relativ zur Mittellängsachse des Grundkörpers
erfolgt.
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Dies
ist insofern nachteilig, als entsprechend in die Anschlüsse
zweiter Art eingeschraubte Funktionselemente, Rohre oder Ventile
ebenfalls nicht korrekt ausgerichtet wären (quer zur Längsmittelachse des
Grundkörpers), was installationstechnisch und funktionell
nachteilig wäre. Alle diese im Stand der Technik bestehenden
Nachteile sind durch die erfindungsgemäße Ausbildung
vermieden.
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Bevorzugt
ist zudem vorgesehen, dass der Grundkörper und die Deckel
aus Edelstahl bestehen.
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Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass die Umfangsrandkante der Deckel mit
dem Grundkörper hartverlötet sind.
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Des
Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Umfangsrandkante der
Deckel mit dem Grundkörper hochtemperaturhartverlötet
sind.
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Eine
unter Umständen mögliche Ausführungsform
wird darin gesehen, dass der Grundkörper als Vierkantrohr
mit über seine gesamte Länge gleichem quadratischem oder
rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist.
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Bei
einer Ausbildung des Grundkörpers als Vierkantrohr ist
anders als bei einem Rundrohr eine nachträgliche Umformung
des Grundkörpers nicht erforderlich, um zwei durchgängig
parallele einander gegenüberliegende flache Rohrwandungsteile
zu erzeugen. Der Herstellungsaufwand ist also hierbei minimiert.
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Alternativ
oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Wandungen
des Grundkörpers, die die durchgängig parallelen,
einander gegenüberliegenden Rohrwandungsteile verbinden,
konkav oder konvex aufgebaucht oder eingebaucht sind.
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Solche
Formen sind aus ästhetischen Gründen häufig
erwünscht oder auch bei Aufbauchungen der Rohrwandungsteile
zum Zwecke der Vergrößerung des Volumens des Verteilerrohres
hilfreich.
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Um
in einfacher Weise die Befestigung von Funktionselementen, Rohren
oder Ventilen an den Deckeln zu ermöglichen, ist vorgesehen,
dass an die Lochungen der Deckel Aushalsungen angeformt sind.
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Dabei
ist bevorzugt vorgesehen, dass Aushalsungen mit spanlos geformtem
Innengewinde vorgesehen sind.
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Die
Deckel mit den Lochungen und Aushalsungen sowie mit dem spanlos
geformten Innengewinde können separat vorgefertigt werden,
so dass beim Zusammenführen der Einzelteile, dann diese vorgefertigten
Deckel mit dem Grundkörper bestimmungsgemäß verbunden
werden können, der die Anschlüsse zweiter Art
aufweist.
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Bevorzugt
ist dabei vorgesehen, dass die Aushalsungen, die die Anschlüsse
zweiter Art bilden, jeweils paarweise koaxial an den einander gegenüberliegenden
flachen Rohrwandungsteilen ausgebildet sind.
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Bei
dieser Anordnung können Funktionselemente, die in die zueinander
koaxialen gegenüberliegenden Aushalsungen eingeschraubt
oder eingesetzt sind, exakt ausgerichtet und funktionell angeordnet
werden, so dass das bestimmungsgemäße Zusammenwirken
von entsprechenden Funktionselementen gewährleistet ist.
Beispielsweise kann eine dieser Aushalsungen mit einem Ventilsitz
und die koaxial gegenüberliegende Aushalsung mit einem
Ventil mit verstellbarem Ventilkörper ausgestattet sein. Die
achsgerechte Anordnung ist durch die erfindungsgemäße
Ausbildung gewährleistet und somit die Funktion eines solchen
Elementes.
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Gegenstand
der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Verteilerrohres
nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein auf die Sollbreite
ausgelegtes Edelstahl-Metallbandmaterial im Endlosverfahren auf
einer Rohrprofiliermaschine vom runden Zustand in das gewünschte
Profil mit zwei durchgängig parallelen einander gegenüberliegenden
flachen Wandungen gerundet, geschweißt und geformt wird,
anschließend Rohrabschnitte entsprechend der Länge
des zu fertigenden Grundkörpers abgetrennt werden, die
separierten Grundkörper vorzugsweise nachfolgend entgratet
und gereinigt werden, zur Bildung der Anschlüsse zweiter
Art Lochungen in den gegenüberliegenden flachen Wandungen
eingebracht werden, anschließend im Bereich der Lochungen
die Aushalsungen durch Tiefziehen erzeugt werden, nachfolgend das
Innengewinde in den Aushalsungen spanlos geformt wird, in einem separaten
Verfahren Deckel aus einem Blechabschnitt gestanzt, gelocht, mit Aushalsungen
und Innengewinde in den Aushalsungen versehen werden.
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Um
die Anschlussmöglichkeiten für die Anschlüsse
erster Art zu bilden ist dabei vorgesehen, dass die Deckel passend
in die Enden des Grundkörpers eingepresst werden, ein Lotdepot
an Hochtemperaturhartlot im Bereich des Spaltes zwischen dem umlaufenden
Rand des Deckels und der Wandung des Grundkörpers positioniert
wird, anschließend das so vorbereitete Werkstück
einer Wärmebehandlung bei 1050 bis 1150°C unter
Wasserstoffschutzgasatmosphäre unterworfen wird, wodurch
die Hartverlötung von Deckeln und Grundkörper
erfolgt und eine Rekristallisation der Umformbereiche des Werkstückes
erfolgt oder nach der Umformung des Grundkörpers und gegebenenfalls
der Deckel zunächst die Wärmebehandlung zum Zwecke
der Entspannung und Rekristallisation der Umformbereiche der Werkstücke
vorgenommen wird und in einem folgenden Arbeitsschritt die Belotung
und nachfolgende Hartverlötung erfolgt.
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Bei
der ersten beschriebenen Variante wird das vorbereitete Werkstück
einer Wärmebehandlung bei etwa 1100°C. unterzogen,
und zwar unter Wasserstoffschutzgasatmosphäre, wodurch
einerseits die Hartverlötung der Deckel mit dem Grundkörper erfolgt
und andererseits eine Rekristallisation der kalt umgeformten Bereiche
des Werkstückes erfolgt. Alternativ können die
beiden Schritte der Verlötung und der Rekristallisation
auch nacheinander durchgeführt werden, was aber verfahrenstechnisch
und kostenmäßig nachteiliger ist. Als Endergebnis
liegt aber in beiden Fällen ein Verteilerrohr vor, welches
im Bereich der Umformzonen nicht korrosionsgefährdet ist, da
durch die Rekristallisation die Korrisionsgefahr in kalt umgeformten
Bereichen beseitigt ist.
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Bei
der Hartverlötung zieht sich das als Lotdepot positionierte
Lot durch Kapillarwirkung in den Spalt zwischen dem Umfangsrand
des Deckels und der Innenwandung des Grundkörpers, so dass
eine vorzügliche und gleichmäßige Hochtemperaturhartverlötung
erfolgt.
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Sofern
die Rekristallisation durch Wärmebehandlung in einem separaten
Schritt vorgenommen wird, ist dabei selbstverständlich
ebenfalls eine entsprechende Temperaturbehandlung unter Schutzgasatmosphäre
vorgesehen.
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Als
Ergebnis wird ein Verteilerrohr zur Verfügung gestellt,
bei dem eine exakte Parallelität der einander gegenüberliegenden
flachen Rohrwandungsteile besteht, an denen die Anschlüsse
zweiter Art vorgesehen sind, sowie eine exakte Maßhaltigkeit des
gesamten Verteilerrohres.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
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1 ein
Verteilerrohr mit Deckeln in Explosionsdarstellung;
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2 ein
Verteilerrohr im Längsschnitt gesehen;
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3 ein
Verteilerrohr im Querschnitt gesehen.
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In
der Zeichnung ist ein Verteilerrohr für den Anschluss von
Rohren und/oder Funktionselementen und/oder Ventilen gezeigt, welches
insbesondere als Bestandteil einer Heiz- oder Kühlanlage
Verwendung findet. Das Verteilerrohr weist zwei Anschlüsse 1 erster
Art und mehrere Anschlüsse 2 zweiter Art auf. Dazu
sind an einem rohrförmigen Grundkörper 3 Aushalsungen 4 vorgesehen,
die zum Anschluss von entsprechenden Funktionselementen dienen.
Diese Aushalsungen 4 können im Wege des Tiefziehens hergestellt
werden.
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Wie
insbesondere aus der Schnittdarstellung gemäß 2 und 3 ersichtlich,
besteht der Grundkörper 3 aus einem relativ dünnwandigem Rohrprofil
mit zwei durchgängig parallelen einander gegenüberliegenden
flachen Rohrwandungsteilen 5, 6, an denen Anschlüsse 2 zweiter
Art vorgesehen sind. Zwei Anschlüsse 1 erster
Art sind an gegenüberliegenden Enden des Grundkörpers 1 vorgesehen,
was noch nachstehend erläutert wird.
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Jeder
Anschluss 1 erster Art ist nämlich durch einen
gelochten Deckel 7 gebildet, dessen Abmessung dem Querschnitt
des unverjüngten Endes des Grundkörpers 3 angepasst
ist, wobei die Deckel jeweils vorzugsweise bündig in das
entsprechende Ende des Grundkörpers 3 eingesetzt
oder eingepresst sind. Zusätzlich sind die Deckel 7 mit
ihrer Umfangsrandkante umlaufend mit der Wandung des Grundkörpers 3 verlötet,
um eine dichte Anordnung der Deckel 7 an dem Grundkörper 3 zu
erreichen.
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Das
bündige Einsetzen der Deckel 7 in den Grundkörper 3 ist
nicht zwingend erforderlich, jedoch vorzugsweise vorgesehen. Es
ist auch möglich, die Deckel 7 geringfügig
vertieft in das Ende des Grundkörpers 3 einzusetzen
und dort zu fixieren.
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Vorzugsweise
besteht sowohl der Grundkörper 3 als auch jeder
Deckel 7 aus Edelstahl. Des Weiteren ist vorzugsweise die
Umfangsrandkante der Deckel 7 mit der Wandung des Grundkörpers 3 hartverlötet.
Vorzugsweise erfolgt eine Hochtemperaturhartverlötung der
Teile. Anstelle des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
kann der Grundkörper 3 beispielsweise auch als
Vierkantrohr mit über seine gesamte Länge gleichem
quadratischem oder rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein.
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Im
Ausführungsbeispiel sind die Wandungen 8, die
die durchgängig parallelen, einander gegenüberliegenden
flachen Rohrwandungsteile 5, 6 verbinden, aufgebaucht.
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An
die Lochungen der Deckel 7 sind Aushalsungen im Wege des
Tiefziehens angeformt, wobei diese Aushalsungen vorzugsweise mit
spanlos geformtem Innengewinde versehen sind, so dass entsprechende
Funktionselemente eingeschraubt werden können. Jeweils
die außen liegende Randkante der Anschlüsse 1 erster
Art und Anschlüsse 2 zweiter Art sind angefast
oder in ähnlicher Weise gestaltet, um eine Anlagefläche
für eine Dichtung eines eingeschraubten Funktionselementes
zu bilden.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform sind die Aushalsungen 4,
die die Anschlüsse 2 zweiter Art bilden, jeweils
paarweise koaxial an den einander gegenüberliegenden flachen
Rohrwandungsteilen 5, 6 ausgebildet, was insbesondere
dadurch sichergestellt ist, dass die flachen Rohrwandungsteile 5, 6 über
die gesamte Länge des Grundkörpers 3 exakt parallel
verlaufen.
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Zur
Herstellung eines solchen Verteilerrohres wird vorzugsweise wie
folgt vorgegangen. Ein auf die Sollbreite ausgelegtes Edelstahlmetallbandmaterial
wird im Endlosverfahren auf einer Rohrprofiliermaschine vom runden
Zustand in das gewünschte Profil mit zwei durchgängig
parallelen, einander gegenüberliegenden flachen Wandungen 5, 6 gerundet, geschweißt
und geformt. Die Schweißnaht des so gebildeten Rohrkörpers
kann beispielsweise in der Mitte einer der Seitenwandungen 8 liegen.
Anschließend werden Rohrabschnitte entsprechend der Länge
des zu fertigenden Grundkörpers 3 abgetrennt und
die separierten Grundkörper 3 werden nachfolgend
entgratet und gereinigt. Zur Bildung der Anschlüsse 2 zweiter
Art werden Lochungen in den gegenüberliegenden flachen
Wandungen 5, 6 eingebracht und anschließend
im Bereich der Lochungen die Aushalsungen 4 durch Tiefziehen
erzeugt. Nachfolgend kann in den Aushalsungen spanlos Innengewinde
geformt werden.
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In
einem separaten Verfahrensschritt werden die Deckel 7 aus
entsprechenden Blechabschnitten gestanzt, gelocht und mit Aushalsungen
und Innengewinde in den Aushalsungen versehen. Nachfolgend werden
die Teile zusammengeführt, indem die Deckel 7 passend
in die Enden des Grundkörpers 3 eingepresst werden.
Zusätzlich wird ein Lotdepot an Hochtemperaturhartlot im
Bereich des Spaltes zwischen dem umlaufenden Rand des Deckels 7 und der
Wandung des Grundkörpers 3 positioniert. Das so
vorbereitete Werkstück wird einer Wärmebehandlung
bei ca. 1100°C. unter Wasserstoffschutzgasatmosphäre
unterworfen, wodurch einerseits die Hartverlötung der Deckel 7 mit
dem Grundkörper 3 erfolgt und andererseits eine
Rekristallisation der Kaltumformbereiche des Werkstückes
erfolgt.
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Die
Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle
neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel-
und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 29924006
U1 [0002]
- - DE 10324454 B3 [0002]