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Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem Rohr und einem Rohrboden eines Wärmetauschers sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbindung.
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Es sind Gas-Gas-Wärmetauscher bekannt, die im Kreuzstromverfahren betrieben werden. Derartige Wärmetauscher kommen beispielsweise zur Wärmerückgewinnung in Rauchgassystemen zum Einsatz. Rohgas, dass einer Rauchgasentschwefelungsanlage zugeführt wird, verlässt die Rauchgasentschwefelungsanlage als Reingas mit niedrigerer Temperatur. Das Reingas wird in dem Wärmetauscher durch die Wärmeenergie des Rohgases wieder aufgeheizt, damit das Reingas die behördlich geforderte Temperatur vor Eintritt in einen Schornstein einhält. Da es bei Taupunktunterschreitungen zur Kondensation von Schadstoffen kommen kann, können diese Wärmetauscher mit Rohren und Auskleidungen aus Fluorkunststoff gefertigt sein. Rohre aus Fluorkunststoff in einem Rohrboden hängend montiert sein. Die Rohre sind dabei schweißtechnisch mit einer Folie aus einem Fluorkunststoff verbunden, die den Rohrboden bedeckt. Da die zu verschweißenden Rohre und die Folie auf dem metallischen Rohrboden aufliegen, wird beim Schweißen viel Wärme abgeleitet, so dass die Wärmeeinflusszone beim Schweißprozess vergleichsweise groß ist und es zu Gefügeveränderungen auch noch im größeren Abstand von der eigentlichen Schweißstelle kommen kann. Diese Gefügeveränderungen in den verwendeten Fluorpolymerkunststoffen können im ungünstigsten Fall zu schädlichen Rissen führen.
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Das Erstellen von Schweißverbindungen von Fluorkunststoffen ist mit höchster Sorgfalt durchzuführen. Das Verschweißen ist daher vergleichsweise zeitaufwendig und erfordert geschultes und fachkundiges Personal, damit die Schweißverbindung den Qualitätsansprüchen genügen kann. Es ist insbesondere zu berücksichtigen, dass die Schweißverbindung starken mechanischen Belastungen unterworfen ist. Fluorpolymerkunststoffe haben einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der etwa zehnmal größer ist als der von Stahl. Bei Rohrlängen von mehreren Metern, kommt es zu erheblichen Längenänderungen der Rohre, die kompensiert werden müssen. Da jedoch Wärmetauscher eine Vielzahl von Rohren umfassen, beispielsweise mehrere hundert Rohre, kann es bei einer ungleichmäßigen Abkühlung auch zu einer ungleichmäßigen Längenänderung kommen, wobei sich das sich am schnellsten abkühlende Rohr schneller verkürzt als ein benachbartes Rohr. Da benachbarte Rohre an einem gemeinsamen Rohrboden festgelegt sind, führt dies dazu, dass das am schnellsten abkühlende Rohr der größten Belastung in Längsrichtung unterliegt, so dass auf die Schweißnaht zwischen Rohr und Folie vergleichsweise große Zugkräfte wirken. Das benachbarte Rohr wird hingegen auf Druck in Längsrichtung belastet.
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Es wurde daher bereits vorgeschlagen, eine Hülse als Ausziehsicherung in das Rohrende des Rohrs einzusetzen, sodass das Rohrende nicht aus der Öffnung im Rohrboden herausgezogen oder hinausgedrückt werden kann. Mit der Hülse wird einerseits die Schweißnaht geschützt. Andererseits bleibt aber das Problem der aufwendigen Verschweißung zwischen Rohr und einer den Rohrboden bedeckenden Folie bestehen.
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Die
DE 10 2010 006 371 A1 offenbart einen Wärmetauscher mit mehreren Rohren aus PTFE, die sich zwischen Öffnungen zweier Rohrböden erstrecken und mit wenigstens einem der Rohrböden verbunden sind. Das Rohr wird mit einem nach außen ragenden umlaufenden Kragen versehen. Der Kragen liegt auf einer Folie auf, die ebenfalls aus Fluorkunststoff besteht. Der Kragen ist umfangsseitig mit der Folie fluiddicht verschweißt.
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Die
US 2012/0315109 A1 offenbart eine Öffnung in einem Metallbauteil, wobei die Öffnung einen nach außen umgestellten Flansch aufweist. Der Flansch umgreift einen Verstärkungsring.
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Die
DE 40 12 045 A1 offenbart einen Wärmetauscher, bei welchem die Rohre durch radiales Aufweiten in Öffnungen des Rohrbodens gehalten sind. Es werden im Bereich der aufgeweiteten Rohrenden Hülsen eingeschoben, die den Sitz der Rohrenden im Rohrboden gewährleisten. Es wird vorgeschlagen, alle Hülsen einteilig auf einem gemeinsamen Streifen tiefzuziehen, jede Hülse mit einem etwa rechtwinklig abstehenden Flansch zu versehen und über den Flansch mit ausgestandenen bügelartigen Stegen mit dem Material des Streifens zu verbinden.
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EP 0 393 221 A1 offenbart einen Wärmetauscher, bei welchem, um eine druckdichte Befestigung zwischen einer Rohrplatte und Kunststoffrohren zu erzielen, jedes Rohr zur Befestigung an der Rohrplatte am jeweiligen Ende mit einem einstückig aus dem Rohrende gebildeten Flanschring versehen ist, wobei der Flanschring an einer die jeweilige Bohrung in der Rohrplatte umgebenden ringförmigen Auflagefläche anliegt und durch ein elastisches Befestigungselement gehalten ist. Zwischen Rohr und Rohrplatte kann bei Bedarf ein Dichtring angeordnet sein.
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Die
DE 38 06 117 A1 offenbart einen Rohrbündelwärmetauscher zur thermischen Nachverbrennung schadstoffbehafteter Abluft. Freie Enden der Rohre sind über einen Schiebesitz längsverschieblich in einen Rohrboden eingepasst. Mit konischen Erweiterungen oder dergleichen versehene Einschubhülsen an den Rohrenden dienen dabei zur thermischen Reinigung eines eventuell am Schiebesitz austretenden Leckagestromes.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zwischen einem Rohr und einem Rohrboden eines Wärmetauschers aufzuzeigen, die einfacher, schneller und mit hoher gleichbleibender Qualität erstellt werden kann.
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Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbindung aufgezeigt werden.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Verbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung betrifft eine Verbindung, die nicht durch thermisches Fügen hergestellt wird, sondern eine rein mechanische Verbindung ist. Das Rohr besitzt in bekannter Weise einen Endabschnitt, der in eine Öffnung in den Rohrboden eingesetzt ist. Die Verbindung umfasst ferner eine Hülse, welche in dem Rohr angeordnet ist. Die Hülse fasst in den Endabschnitt des Rohres und drückt diesen radial nach außen gegen eine Wandung der Öffnung. Dadurch ist das Rohr klemmend in der Öffnung gehalten.
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Die Erfindung sieht nun vor, dass der Endabschnitt durch Umstülpen des Rohres doppelwandig ausgebildet ist. Zudem ist durch das Umstülpen eine Schlaufe gebildet. Diese endseitige Schlaufe nimmt einen Sperrkörper in sich auf. Dadurch bildet die Schlaufe mit dem innenliegenden Sperrkörper eine Verdickung in Form eines Wulstes. Der Wulst besitzt einen Außendurchmesser, der zumindest bereichsweise größer ist als die Öffnung. Dadurch kann das Rohr nicht aus der Öffnung bzw. der Hülse herausrutschen. Die erfindungsgemäße Verbindung ist eine formschlüssige Verbindung. Die Verbindung basiert maßgeblich darauf, dass das Rohr endseitig einen größeren Außendurchmesser hat. Zusätzlich ist es verdickt.
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Die Ausbildung des Wulstes erfolgt durch plastische Umformung eines Endabschnitts des Rohres. Hierzu kann das Rohr in einem Zustand bereitgestellt werden, der eine plastische Verformung ermöglicht. Je nach Werkstoff des Rohres handelt es ich um einen Zustand erhöhter Temperatur, wobei die Temperatur werkstoffabhängig ist.
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Die Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Werkstoff, insbesondere einen bestimmten Kunststoff beschränkt. Wesentlich ist jedoch, dass die Verbindung zwischen dem Rohr und dem Rohrboden mediendicht, insbesondere gasdicht ist. Die Erfindung entfaltet ihre Vorteile insbesondere im Zusammenhang mit Kunststoffen, insbesondere mit Fluorpolymerkunststoffen, insbesondere mit Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Perfluoralkoxy-Polymere (PFA).
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Der größere Außendurchmesser des Wulstes gegenüber dem Innendurchmesser der Öffnung führt zu einem formschlüssigen Hintergreifen der Öffnung und verhindert ein Durchrutschen des Rohres durch die Öffnung. Hierzu trägt auch eine Formstabilität des Wulstes bei und insbesondere des eingesetzten Sperrkörpers. Dadurch kann auch bei Rohren aus Kunststoffen das Durchrutschen bei Zugbelastung sicher verhindert werden. Zusätzlich soll der Sperrkörper selbst eine Dicke haben, die ein Durchrutschen zwischen der eingesetzten Hülse und der Wandung der Öffnung verhindert. Auch aus diesem Grund soll ein Verformen des Wulstes erfindungsgemäß weitgehend ausgeschlossen sein, zumindest aber eine Verformung des Sperrkörpers. Ohne den Sperrkörper bestünde die Gefahr, dass bei nicht ausreichender Anpressung der Hülse an das Rohr der doppelwandige Endabschnitt aus der Hülse herausrutschen könnte. Das ist mit dem Sperrkörper in der Schlaufe nicht möglich, weil der Außendurchmesser des Wulstes größer ist als der Innendurchmesser der Öffnung und weil der Wulst eine Dicke besitzt, die ein Hindurchrutschen zwischen Hülse und Wandung der Öffnung verhindert. Es gibt mithin eine dreifache Sicherung:
- 1. Einen Formschluss durch unterschiedliche Durchmesserverhältnisse zwischen Wulst und Öffnung.
- 2. Einen Formschluss durch einen verdickten Wulst, der nicht zwischen der Hülse und der Öffnung hindurchrutschen kann.
- 3. Eine kraftschlüssige Verbindung durch innenseitiges Anpressen der Hülse an den Endabschnitt des Rohrs, so dass der Endabschnitt des Rohrs dicht an der Öffnung anliegt.
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Es ist für eine formschlüssige Verbindung nicht einmal erforderlich, dass der Sperrkörper sich über den gesamten Umfangbereich der Schlaufe erstreckt. Vorzugsweise ist der Sperrkörper allerdings ein umlaufender Ring, der den gesamten Umfangsbereich des Rohres umgibt. Die erfindungsgemäßen Vorteile werden jedoch auch dann erreicht, wenn der Sperrkörper aus mehreren Teilabschnitten gebildet ist, die sich nur über einen Teilbereich des Umfangs erstrecken.
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Der Sperrkörper hat vorzugsweise über seine Umfangserstreckung einen gleichbleibenden Querschnitt. Theoretisch kann der Querschnitt auch variieren. Der Sperrkörper hat unter anderem die Funktion das Durchrutschen des Endabschnitts zwischen der Wandung der Öffnung und der Hülse zu verhindern. Diese Funktion erfüllen alle Sperrkörper aus inkompressiblen Werkstoffen. Der Sperrkörper kommt durch die Doppelwandigkeit des Endabschnitts nicht mit den Medien im Wärmetauscher in Kontakt. Er kann aus einem Metall bestehen. Das Metall muss nicht korrosionsbeständig sein. Der Sperrkörper kann auch aus dem Werkstoff des Rohres bestehen, insbesondere aus einem Kunststoff. Der Sperrkörper kann theoretisch auch aus einem fließfähigen oder rieselfähigen Werkstoff oder einer Werkstoffkombination bestehen. Entscheidend ist seine Funktion, zusammen mit der Schlaufe einen Wulst auszubilden, der aufgrund seiner Geometrie ein Durchrutschen verhindert.
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Der Wulst ist vorzugsweise radial außenseitig des Rohrs ausgebildet. Dadurch wird der Innendurchmesser des Rohres nicht verengt. Zudem kann sich der nach außen vorstehende Wulst an einer Oberseite des Rohrbodens abstützen, sodass das Rohr formschlüssig an dem Rohrboden gehalten ist.
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Eine besondere Aufgabe kommt der Hülse zu. Die Hülse ist vorzugsweise im Querschnitt L-förmig ausgebildet und besitzt einen inneren Schenkel, der in den Endabschnitt fasst, sowie einen äußeren Schenkel, der nach radial außen weist und die Schlaufe übergreift. Der äußere Schenkel stützt sich auf einer Oberseite des Rohrbodens ab. Die L-Form verhindert ein Durchrutschen der Hülse durch den Rohrboden. Die an dem Endabschnitt wirkenden Zugkräfte werden einerseits von Klemmkräften aufgenommen, die in Radialrichtung von der Hülse auf den Endabschnitt ausgeübt werden (Dichtungsfunktion). Zusätzlich können die Kräfte über den Wulst auf den Rohrboden, aber auch auf den inneren Schenkel übertragen werden. Der innere Schenkel verhindert, dass der Wulst bei Zugbelastung nach radial innen verlagert wird. Er dient gewissermaßen als innenseitige Abstützung des Wulstes. Um zu verhindern, dass sich der innere Schenkel dabei verformt, befindet sich der Wulst und damit der Angriffspunkt der nach radial innen wirkenden Kräfte in der Nähe und insbesondere im Übergangsbereich zu dem äußeren Schenkel, der sich dieser radial wirkenden Kraft widersetzt.
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Zusätzlich kann die Hülse eine weitere Funktion erfüllen: Bei einer ungleichmäßigen Erwärmung benachbarter Rohre tritt eine ungleichmäßige thermische Längenveränderung auf, die unterschiedlichen Kräften in Richtung auf den Rohrboden führen. Ein Endabschnitt eines Rohrs kann bei einer ungleichen Erwärmung gewissermaßen aus der Öffnung herausgedrängt werden. Um das zu verhindern, kann der innere Schenkel so lang gestaltet sein, dass er den Rohrboden durchsetzt oder zumindest mittelbar hinter eine Vertiefung in der Wandung des Rohrbodens greifen kann. Hierzu ist der innere Schenkel im Abstand vom äußeren Schenkel zumindest bereichsweise nach radial außen aufgeweitet, so dass die Hülse zusammen mit dem klemmgehalterten Rohr gegen Verschieben in Axialrichtung der Öffnung gesichert ist. Mit anderen Worten wird die Wandung der Öffnung zumindest bereichsweise U-förmig umklammert. Das lässt sich konstruktiv vorteilhaft realisieren, indem die Mündungen der Öffnungen mit Fasen versehen sind. Es ist ausreichend, wenn das von dem äußeren Schenkel entfernte Ende des inneren Schenkels so weit ausgestellt wird, dass die Hülse unter Einschluss des doppelwandigen Endabschnitts hinter die Fase an der Öffnung im Rohrboden fasst. Dadurch kann der Endabschnitt nicht aus dem Rohrboden herausgedrückt werden und auch nicht durch den Rohrboden hindurchrutschen.
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Zwischen diesem ausgestellten Klemmabschnitt und dem äußeren Schenkel befindet sich ein Dichtabschnitt, in welchem der doppelwandige Endabschnitt gegen die Wandung der Öffnung gedrückt ist. Der Dichtabschnitt verhindert das Überströmen des Mediums durch den Rohrboden bzw. an den Rohren vorbei. Die Verbindung ist insbesondere gasdicht.
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Die Hülse besteht vorzugsweise aus einem plastisch gut verformbaren Werkstoff. Insbesondere handelt es sich bei den Hülsen um einen metallischen Werkstoff. In korrosiven Umgebungen kann es sich um hochwertige Edelstahllegierungen, insbesondere Nickel-Basis-Legierungen handeln. Nach dem Einsetzen der Hülsen werden diese walztechnisch aufgeweitet, um den Endabschnitt des Rohrs am Rohrboden zu fixieren.
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Die Erfindung schließt nicht aus, dass der Rohrboden zusätzlich mit einem Korrosionsschutz versehen ist, sei es mit einer Oberflächenbeschichtung oder auch mit einer Oberflächenbelegung in Form einer Folie, insbesondere aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Fluorpolymerkunststoff. Mittels der Hülse und des Einwalzens der Hülse in die Öffnung kann die den Rohrboden schützende Folie sicher fixiert werden. Hierzu ragt die Folie bis in die Öffnung im Rohrboden hinein. Die Folie besitzt hierzu eine Ausstülpung in Form einer Aushalsung. Sie ist dann in der Einbaulage zusammen mit dem Endabschnitt der Hülse gegenüber der Wandung der Öffnung klemmgehaltert.
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Die Erfindung sieht daher folgende Maßnahmen zur Herstellung einer solchen Verbindung vor: Zuerst muss ein Endabschnitt eines Rohres in einem Zustand bereitgestellt werden, der eine plastische Verformung ermöglicht. Bei einem Kunststoff kann dies durch eine Temperaturerhöhung bis auf eine Erweichungstemperatur erreicht werden. Bei Fluorpolymerkunststoffen kann dies auch durch ein Bad in einem flüssigen Medium erreicht werden, beispielsweise in einem Salzbad mit einer an den Kunststoff angepassten Temperatur. Ist der gewünschte Temperaturbereich erreicht worden, besteht die Möglichkeit, eine Schlaufe herzustellen. Da der aus der Schlaufe resultierende Wulst nach außen zeigen soll, wird vorab ein Sperrkörper, insbesondere ein Ring, über das Rohr geführt, so dass die Schlaufe den Sperrkörper umschließen kann. Der Ring hat naturgemäß einen größeren Durchmesser als die Außenwandung des Rohrs.
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Um ein Umschließen des Sperrkörpers zu ermöglichen, wird der zur plastischen Verformung vorgesehene Endabschnitt aufgeweitet, beispielsweise indem ein Dorn in den Endabschnitt eingeführt wird. Nach dem Aufweiten wird der Endabschnitt um 180° nach außen umgestülpt und der Sperrkörper umschlossen. Der Endabschnitt kühlt anschließend ab und legt sich selbsttätig eng an den Außenumfang des angrenzenden, unverformten Rohrabschnittes. Der Sperrkörper liegt eng umschlossen in dem Wulst.
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Anschließend kann der doppelwandige Endabschnitt mit dem Wulst in eine Öffnung eines Rohrbodens eingesetzt werden. Der Wulst besitzt einen Außendurchmesser, der ein Durchrutschen durch die Öffnung verhindert.
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Daraufhin wird eine Hülse in den Endabschnitt eingesetzt und durch plastische Verformung nach radial außen aufgeweitet. Der Endabschnitt des Rohrs wird dadurch in seinem doppelwandigen Bereich gasdicht an der Wandung der Öffnung zur Anlage gebracht. Der doppelwandige Bereich besitzt eine geringere Dicke als der Bereich des Wulstes, so dass die Öffnung im Rohrboden im Zusammenspiel mit der Hülse ein Durchrutschen des Wulstes zwischen Hülse und Wandung der Öffnung verhindert.
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Je nach Anwendungsfall kann zusätzlich zumindest auf einen Teilbereich des Umfanges noch eine Ausstellung an der Hülse ausgebildet werden, so dass die vorzugsweise L-förmige Hülse weder in die eine Richtung, noch in die andere Richtung verlagert werden kann. Der Endabschnitt ist dadurch unverschieblich und gasdicht in der Öffnung im Rohrboden gehalten.
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Bei der vorstehenden Erläuterung wird davon ausgegangen, dass ein Rohrboden mit mindestens einer entsprechenden Öffnung bereitgestellt worden ist. Der Rohrboden kann im Bereich der Öffnung ein- oder beidseitig angefast sein, so dass in der einen Fase der Wulst zur Anlage an dem Rohrboden kommt. Die andere Fase kann dazu genutzt werden, eine Ausstellung der Hülse aufzunehmen, die ein Ausschieben des Rohres verhindert.
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Theoretisch reicht es aus, die Ausstellung zur Klemmhalterung der Hülse nur über einen Teil des Umfangs auszubilden. Vorzugsweise ist die Ausstellung an der Hülse umlaufend um eine gleichmäßige Klemmung der Hülse und des Rohres zu ermöglichen und um Spannungsspitzen in den Werkstoffen zu vermeiden.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Rohre mit hoher Fertigungsgenauigkeit, hoher Fertigungsgeschwindigkeit, hoher Fertigungsqualität und großer Sicherheit mit dem Rohrboden verbunden werden können. Die Verbindung lässt sich auch von Mitarbeitern erstellen, die keine Erfahrung mit Schweißverbindungen haben. Generell entfällt eine thermische Beeinträchtigung der Verbindung zwischen dem Rohr und einer optional vorgesehenen Folie am Rohrboden, so dass die Erfindung nicht nur positive Auswirkungen auf die Verbindung zum Rohrboden, sondern auch auf die den Rohrboden optional bedeckende Folie hat.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
- 1 ein Rohrende in einem Salzbad;
- 2 das erwärmte Rohrende vor dem Aufweiten;
- 3 den aufgeweiteten Endabschnitt vor dem Umstülpen des Endabschnitts;
- 4 den umgestülpten Endabschnitt mit eingegliedertem Sperrkörper;
- 5 eine Schnittdarstellung durch einen Rohrboden mit einem Folienbelag;
- 6 den Rohrboden mit eingesetztem Rohr;
- 7 die Anordnung der 6 bei eingesetzter Hülse;
- 8 die fertige Verbindung zwischen Rohr und Rohrboden;
- 9 einen vergrößerten Ausschnitt der 7 und
- 10 einen vergrößerten Ausschnitt der 8.
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1 zeigt wie ein Rohr 1 aus einem Fluorpolymerkunststoff in ein Bad 2 einer Salzlösung getaucht wird. Ein zu erwärmender Endabschnitt 3 des Rohres 1 soll auf eine Erweichungstemperatur erwärmt werden. Ist diese Temperatur erreicht worden, wird das Rohr 1 aus dem Bad 2 entfernt. Anschließend wird ein Sperrkörper 4 in Form eines Rings über das Rohr 1 gestülpt. Der Durchmesser des Sperrkörpers 4 ist nur geringfügig größer als der Durchmesser des Rohrs 1. Nun wird der erwärmte Endabschnitt 3, welcher sich in einem Zustand befindet, der eine plastische Verformung ermöglicht, an einem Dorn 5 positioniert, der in den Endabschnitt 3 eingeführt wird, so dass der Endabschnitt 3 in Radialrichtung aufgeweitet wird (2 und 3).
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Anschließend wird der radial erweiterte Endabschnitt 3 umgestülpt und über den Sperrkörper 4 geführt, so dass sich der Sperrkörper 4 in einer Schlaufe 6 befindet, die von dem umgestülpten Endabschnitt 3 gebildet ist. Der zuvor erwärmte Bereich kühlt sich ab und legt sich in nicht näher dargestellter Weise eng an die Außenseite des Rohrs 1 an. Der eingekammerte Sperrkörper 4 ist dadurch vor dem Zutritt von Medien geschützt. Lediglich zur Veranschaulichung verläuft in dieser Darstellung das umgestülpte Ende im Abstand vom Rohr 1, liegt in der Praxis aber eng an.
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Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen einem solch vorbereiteten Rohr 1 und einem Rohrboden 8 sieht vor, dass in einem Rohrboden 8, wie er beispielsweise in 5 dargestellt ist, eine Öffnung 9 zur Aufnahme des Rohrs 1 ausgebildet ist. Die Öffnung 9 ist in diesem Fall kreisrund, ebenso wie das Rohr 1. Die Öffnung 9 besitzt eine Wandung 10. Der Rohrboden 8 besitzt eine Oberseite 11 und eine Unterseite 12. Die Übergangsbereiche zwischen der Wandung 10 und der Oberseite 11 bzw. der Unterseite 12 sind mit Fasen 13, 14 versehen. Ferner ist die Oberseite 11 des Rohrbodens 8 mit einer Folie 15 aus einem Fluorkunststoff belegt. Die Folie 15 besitzt eine Aushalsung 20, die sich in die Öffnung 9 hinein erstreckt und die Öffnung 9 vollständig durchsetzt.
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6 zeigt wie das Rohrende des Rohrs 1 in den Rohrboden 8 eingesetzt ist. Deutlich zu erkennen ist, dass der Wulst 7 nicht durch die Öffnung 9 im Rohrboden 8 hindurchrutschen kann, weil der Außendurchmesser AD im Bereich der Wulst 7 größer ist als der Innendurchmesser ID der Öffnung 9.
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Die so vorbereitete Anordnung wird nun mit einer Hülse 16 ergänzt, die in 7 gezeigt ist. Die Hülse 16 ist im Querschnitt L-förmig konfiguriert und besitzt einen inneren Schenkel 17 und einen äußeren Schenkel 18. Der innere Schenkel 17 fasst in den Endabschnitt 3. Der äußere Schenkel 18 zeigt radial nach außen und liegt auf der Oberseite 11 bzw. der darauf angeordneten Folie 15 auf. Nach dem Einsetzen der Hülse 16 wird diese radial nach außen aufgeweitet, indem ein Werkzeug in nicht näher dargestellter Weise in die Hülse 16 eingesetzt wird. Dadurch erhält die Hülse 16 die in 8 dargestellte Kontur. Die Hülse 16 wird im Abstand von dem äußeren Schenkel 18 in der Bildebene unteren Fase 14 nach radial außen aufgeweitet, so dass sich eine umlaufende Ausstellung 19 ergibt. Die Details dieses letzten Arbeitsschrittes werden anhand der Gegenüberstellung der 9 und 10 besonders deutlich.
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9 zeigt in vergrößerter Darstellung der 7 die Hülse 16 vor dem radialen Aufweiten. 10 zeigt die Hülse 16 nach dem radialen Aufweiten. Wichtig hierbei ist, dass beim radialen Aufweiten zwei Bereiche A und B ausgebildet werden. Der Bereich A ist der Bereich, in welchem der innere Schenkel 17 gegen die Wandung 10 gepresst wird. 10 zeigt, dass dabei die Folie 15 und der doppelwandige Endabschnitt 3 aneinander gepresst sind. Dadurch wird eine Gasdichtheit erzeugt. Der Sperrkörper 4 befindet sich im Übergangsbereich zwischen der Wandung 10 und der Oberseite 11 einerseits und im Eckbereich der beiden Schenkel 17, 18. Er ist dadurch vor Beschädigungen und auch vor dem Zutritt von Medien geschützt.
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An den Dichtbereich A im Bereich der Wandung 10 der Öffnung 9 schließt sich ein Klemmabschnitt B als Ausschubsicherung an (10). Hier befindet sich die Ausstellung 19, die hinter die in der Bildebene untere Fase 14 fasst und den doppelwandigen Endabschnitt 3 des Rohrs 1 ebenso wie die Folie 15 gegen den Rohrboden 8 drängt.
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10 zeigt mithin detailliert eine gasdichte und mithin mediendichte Verbindung zwischen einem Rohr 1 und einem Rohrboden 8 eines Wärmetauschers, insbesondere eines Gas-Gas-Wärmetauschers. Der Rohrboden 8 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus Metall, während die Folie 15 sowie das Rohr 1 aus einem Fluorpolymerkunststoff bestehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohr
- 2
- Bad
- 3
- Endabschnitt
- 4
- Sperrkörper
- 5
- Dorn
- 6
- Schlaufe
- 7
- Wulst
- 8
- Rohrboden
- 9
- Öffnung
- 10
- Wandung von 9
- 11
- Oberseite
- 12
- Unterseite
- 13
- Fase
- 14
- Fase
- 15
- Folie
- 16
- Hülse
- 17
- innerer Schenkel von 16
- 18
- äußerer Schenkel von 16
- 19
- Ausstellung an 17
- 20
- Aushalsung
- A
- Dichtbereich
- B
- Klemmabschnitt
- AD
- Außendurchmesser
- ID
- Innendurchmesser
