DE102019113523B3 - Solarenergiekollektor, Verfahren zur Herstellung eines Solarenergiekollektors und Werkzeugmaschine zum Herstellen einer Verbindung eines Solarenergiekollektors sowie Verbindung mit Bördelverbindung - Google Patents

Solarenergiekollektor, Verfahren zur Herstellung eines Solarenergiekollektors und Werkzeugmaschine zum Herstellen einer Verbindung eines Solarenergiekollektors sowie Verbindung mit Bördelverbindung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Solarenergiekollektor (1) zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme, zumindest aufweisend: eine Vielzahl von Kollektorrohren (3), und mindestens zwei Verteilerrohre (2), zwischen denen sich die Kollektorrohre (3) erstrecken, wobei die Kollektorrohre (3) einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Verteilerrohre (2) und mit den Verteilerrohren (2) verbunden sind, wobei die Verbindungen der Kollektorrohre (3) mit den Verteilerrohren (2) jeweils als Bördelverbindung ausgebildet sind, wobei ein Längsende eines Kollektorrohres (3) an mindestens einem Anschlag (6) in einem Durchbruch (4) in dem Verteilerrohr (2) ansteht und ein Überstand (7) des Längsendes zumindest teilweise zur Innenseite des Verteilerrohres (2) gebördelt ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Solarenergiekollektors (1) und eine Werkzeugmaschine zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Verteilerrohr (2) und einem Kollektorrohr (3) eines Solarenergiekollektors (1). Zudem betrifft die Erfindung eine Verbindung zwischen einem Kollektorrohr (3) und einem Verteilerrohr (2) eines Solarenergiekollektors (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Solarenergiekollektor zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme, zumindest aufweisend: eine Vielzahl von Kollektorrohren, und mindestens zwei Verteilerrohre, zwischen denen sich die Kollektorrohre erstrecken, wobei die Kollektorrohre einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Verteilerrohre und mit den Verteilerrohren verbunden sind.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Solarenergiekollektors, sowie eine Werkzeugmaschine zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Verteilerrohr und einem Kollektorrohr eines Solarenergiekollektors.
  • Zudem betrifft die Erfindung eine Verbindung zwischen einem Kollektorrohr und einem Verteilerrohr eines Solarenergiekollektors, wobei der Solarenergiekollektor eine Vielzahl von Kollektorrohren und mindestens zwei Verteilerrohre, zwischen denen sich die Kollektorrohre erstrecken, aufweist, wobei die Kollektorrohre einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Verteilerrohre.
  • Aus dem Stand der Technik sind Solarenergiekollektoren, insbesondere Röhrenkollektoren, aus verschiedenen Materialien, beispielswiese Kunststoff oder Aluminium, bekannt. Die wesentlichen Bauteile eines Solarenergiekollektors, kurz Kollektor genannt, sind eine Vielzahl von Kollektorrohren, durch die eine Flüssigkeit geführt wird, und mindestens zwei Verteilerrohre, zwischen denen sich die Kollektorrohre erstrecken und die mit diesen fluidisch verbunden sind.
  • Bei den bisher bekannten Kollektoren aus Aluminium besteht die Verbindung der Kollektorrohre zu den Verteilerrohren in einer einfachen Klemmverbindung.
  • Die Druckschrift DE 44 04 928 C2 offenbart einen Heizkörper mit einer Vielzahl von Kollektorrohren und Verteilerrohren, zwischen denen sich die Kollektorrohre erstrecken, wobei die Kollektorrohre einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Verteilerrohre und mit den Verteilerrohren verbunden sind, wobei die Verbindungen der Kollektorrohre mit den Verteilerrohren jeweils als Bördelverbindungen ausgebildet sind, bei denen der Rand des Loches des Verteilerrohres in dessen Inneres gebördelt ist.
  • Als weiteren Stand der Technik wird auf die Druckschriften DE 20 2006 013 988 U1 , EP 2 133 613 A2 und DE 10 2014 200 906 A1 verwiesen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine alternative Verbindung zwischen den Verteilerrohren und den Kollektorrohren eines Solarenergiekollektors zu schaffen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Werkzeugmaschine hierfür zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
  • Der Erfinder hat erkannt, dass eine Bördelverbindung sich besonders gut eignet, um bei einem Solarenergiekollektor aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium, die Kollektorrohre mit den Verteilerrohren formschlüssig, druckbeständig und dicht zu verbinden. Dabei werden die dünneren Kollektorrohre in Durchbrüche in die dickeren Verteilerrohre eingesetzt und dann die Längsenden der Kollektorrohre teilweise nach innen in die Verteilerrohre umgebogen, also gebördelt. Zur zusätzlichen Stabilität der Verbindung werden beim Einbringen der Durchbrüche in die Verteilerrohre Anschläge stehen gelassen, an denen die Längsenden der Kollektorrohre anstehen. Zudem kann, um die Bördelverbindung weiter abzudichten, ein Dichtungsmittel, beispielsweise ein O-Ring, in eine Nut in den Durchbrüchen eingesetzt werden.
  • Demgemäß schlägt der Erfinder vor, einen Solarenergiekollektor zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme, zumindest aufweisend: eine Vielzahl von Kollektorrohren, und mindestens zwei Verteilerrohre, zwischen denen sich die Kollektorrohre erstrecken, wobei die Kollektorrohre einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Verteilerrohre und mit den Verteilerrohren verbunden sind, dahingehend zu verbessern, dass die Verbindungen der Kollektorrohre mit den Verteilerrohren jeweils als Bördelverbindung ausgebildet sind, wobei ein Längsende eines Kollektorrohres an mindestens einem Anschlag in einem Durchbruch in dem Verteilerrohr ansteht und ein Überstand des Längsendes zumindest teilweise zur Innenseite des Verteilerrohres gebördelt ist, wobei zwischen den Anschlägen ein Überstand des Längsendes des Kollektorrohres in das Verteilerrohr hineinragt.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Verbindung sieht vor, dass das Verteilerrohr für jedes zu verbindende Kollektorrohr einen Durchbruch aufweist, wobei in dem Durchbruch zwei Anschläge ausgebildet sind. Erfindungsgemäß sind also je Verteilerrohr eine Vielzahl von Durchbrüchen, entsprechend der Anzahl der zu verbindenden Kollektorrohre, ausgebildet. Der Durchbruch beziehungsweise die Durchbrüche in dem Verteilerrohr sind vorteilhafterweise in die Mantelfläche des Verteilerrohres eingebracht. Unter einem Durchbruch wird im Sinne der Erfindung ein Materialdurchbruch beziehungsweise ein Loch oder eine Öffnung in der Mantelfläche des Verteilerrohres verstanden. Die Form der Durchbrüche ist vorteilhafterweise komplementär zu der Außenform beziehungsweise dem Außendurchmesser des jeweils zu verbindenden Kollektorrohres. Entsprechend vorzugsweise sind die Durchbrüche rund ausgebildet. Alternativ können die Durchbrüche oval ausgebildet sein. Weiterhin bevorzugt sind die Durchbrüche im Verteilerrohr einheitlich ausgebildet. Insofern gelten die zu einem Durchbruch beschriebenen Merkmale vorzugsweise einheitlich für alle Durchbrüche. Im Übrigen sind die Durchbrüche bevorzugt in einer Reihe entlang der Länge des Verteilerrohres angeordnet, vorteilhafterweise einheitlich beabstandet.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Durchmesser eines Durchbruches beziehungsweise des Kollektorrohres kleiner ist als der Durchmesser des Verteilerohres. Vorteilhafterweise beträgt der Durchmesser des Kollektorrohres höchstens zwei Drittel des Durchmessers des Verteilerrohres.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Anschläge in den Durchbrüchen gegenüberliegend auf der Innenseite des Verteilerrohres ausgebildet sind. Vorteilhafterweise sind in einem Durchbruch jeweils zwei Anschläge ausgebildet. Die Anschläge sind in einer einfachsten Ausführungsform als Materialüberstand ausgebildet. Alternative Ausführungsformen, beispielsweise nachträglich angebrachte Anschläge, sind ebenfalls möglich. Dieser Materialüberstand entsteht beispielsweise dadurch, dass beim Fräsen eines Durchbruches das Material aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers und der gekrümmten Mantelfläche des Verteilerrohres dieses nicht vollständig durchgefräst wird und so an den beim Fräsen unteren Seiten ein Materialüberstand, also die Anschläge, stehen bleibt. Dadurch sind die Anschläge vorteilhafterweise gegenüberliegend im Durchbruch angeordnet. Zudem sind die Anschläge bevorzugt an der Innenseite des Verteilerrohres, also an der inneren Mantelfläche des Verteilerrohres, ausgebildet. Weiterhin weisen die Anschläge eine Längserstreckung auf, die bevorzugt in Richtung der Längserstreckung des Verteilerrohres ausgerichtet ist.
  • In noch einer bevorzugten Ausführungsform ist in den Durchbrüchen eine Nut eingebracht, in welche ein Dichtungsmittel eingesetzt ist. Vorzugsweise ist die Nut jeweils umlaufend in den Durchbrüchen ausgebildet. Ansonsten kann die Nut jedoch auch unterbrochen ausgebildet sein. Die Nut kann beispielsweise in den Durchbruch gefräst werden. Zum Einsetzen in die Nut eignet sich vorteilhafterweise ein Dichtungsmittel in Form eines O-Ringes, weiterhin vorteilhaft ein Dichtungsmittel aus einem hitzebeständigen Kunststoff. Das Dichtungsmittel schafft eine zusätzliche Dichtigkeit der Verbindung des Verteilerrohres mit dem eingesetzten Kollektorrohr. Die erfindungsgemäße Verbindung ist somit durch die Bördelung sowohl formschlüssig als durch das Dichtungsmittel auch verdrehsicher und flüssigkeitsdicht.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Verbindung sieht vor, dass das Kollektorrohr derart in dem Durchbruch des Verteilerrohres positioniert ist, sodass das Längsende des Kollektorrohres an den Anschlägen ansteht. Die Anschläge verhindern vorteilhafterweise das Durchrutschen des Kollektorrohres durch den Durchbruch und sorgen für eine zusätzliche Stabilität der Verbindung. Erfindungsgemäß ragt zwischen den Anschlägen ein Überstand des Längsendes des Kollektorrohres in das Verteilerrohr hinein. Diese Überstände werden zum Ausbilden der erfindungsgemäßen Bördelverbindung zur Innenseite des Verteilerrohres gebördelt.
  • Für eine optimale Verbindung der Rohre, das heißt formschlüssig und stabil, druckbeständig und dicht, wird also der Überstand des Kollektorrohres in das Innere des Verteilerrohres gebördelt. Zusätzlich kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mindestens ein Anschlag je Durchbruch um das Längsende des Kollektorrohres in dessen Inneres gebördelt sein. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden je Durchbruch beide Anschläge gebördelt. Somit sind vorteilhafterweise - über den Umfang des Kollektorrohres betrachtet - abwechselnd zumindest zwei Bereiche nach innen und nach außen, also gegenläufig, gebördelt.
  • Die erfindungsgemäße Verbindung von Kollektor- und Verteilerrohren in Solarenergiekollektoren eignet sich besonders für Rohre aus Metall, wie beispielsweise Kupfer, Aluminium oder Legierungen dieser Materialien. Daher sind in einer bevorzugten Ausführungsform die Kollektorrohre und die Verteilerrohre aus Kupfer, Aluminium oder einer Legierung ausgebildet.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des voranstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Solarenergiekollektors, zumindest aufweisend die folgenden Verfahrensschritte:
    • - Einbringen eines Durchbruches in das Verteilerrohr, wobei der Durchbruch zwei nach innen ragende Anschläge aufweist,
    • - Einsetzen des Kollektorrohres in den Durchbruch, wobei ein Längsende des Kollektorrohres an den Anschlägen ansteht, und
    • - Bördeln der Überstände des Längsendes des Kollektorrohres zur Innenseite des Verteilerrohres.
  • Vorteilhafterweise werden bei der Herstellung eine Vielzahl von Durchbrüchen in das Verteilerrohr eingebracht. Weiterhin vorteilhaft können mehrere Durchbrüche gleichzeitig in das Verteilerrohr eingebracht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Durchbrüche gefräst, wobei die Fräsung nicht vollständig ausgeführt wird, sodass aufgrund des Krümmungsradius sowie des größeren Durchmessers des Verteilerrohres die nach innen ragenden Anschläge stehen bleiben. Alternativ können die Durchbrüche in das Verteilerrohr gebohrt werden. Die Form der Durchbrüche entspricht bevorzugt der Form des Kollektorrohres. Weiterhin bevorzugt sind die Durchbrüche gemäß der herkömmlichen Form eines Kollektorrohres rund ausgebildet. Eine Ausführung mit ovalen Durchbrüchen ist jedoch auch möglich. Um zu gewährleisten, dass beim Fräsen oder Bohren der Durchbrüche die Anschläge stehen bleiben, ist der Durchmesser des Verteilerrohres vorteilhafterweise größer als der Durchmesser des Kollektorrohres beziehungsweise des Durchbruches.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Herstellungsverfahrens sieht vor, dass eine Nut in die Durchbrüche gefräst wird, in welche ein Dichtungsmittel zum Abdichten der Verbindung eingesetzt wird. Die Nut wird vorteilhafterweise umlaufend gefräst. Durch das in die Nut eingesetzte Dichtungsmittel wird die Verbindung zu dem in den Durchbruch eingesetzten Kollektorrohr zusätzlich abgedichtet.
  • Noch weiter bevorzugt sieht eine Ausführungsform vor, dass zusätzlich zu den in das Innere des Verteilerrohres gebördelten Überständen des Kollektorrohres mindestens ein Anschlag je Durchbruch um das Längsende des Kollektorrohres in dessen Inneres gebördelt werden. Hierdurch wird die Verbindung zusätzlich stabilisiert und druckbeständig.
  • Noch weiter betrifft die Erfindung ein Werkzeugmaschinensystem zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Verteilerrohr und einem Kollektorrohr des voranstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Solarenergiekollektors, wobei die Verbindung mittels des voranstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wird, zumindest aufweisend: eine erste Einheit zum Einbringen der Durchbrüche in die Verteilerrohre, eine zweite Einheit zum Einbringen der Nuten in die Durchbrüche und eine dritte Einheit zum Bördeln der Überstände und/oder der Anschläge. Die Durchbrüche können in das Verteilerrohr beispielsweise gefräst oder gebohrt werden. Entsprechend ist die erste Einheit vorteilhafterweise als Fräs- oder Bohrkopf, weiterhin vorteilhafterweise mit verschiedenen Durchmesser, ausgebildet. Die Nuten werden vorteilhafterweise in die Durchbrüche gefräst. Entsprechend ist die zweite Einheit vorteilhafterweise als Fräskopf ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein Fräskopf der ersten Einheit gleich dem Fräskopf der zweiten Einheit.
  • Vorteilhafterweise sind das Werkzeugmaschinensystem mehrere nebeneinander angeordnete Einheiten auf, sodass in einem Arbeitsschritt beispielsweise mehrere Durchbrüche beziehungsweise Nuten gleichzeitig gefräst werden können. Weiterhin vorteilhaft weist die Werkzeugmaschine mehrere Bördeleinheiten auf, sodass gleichzeitig in mehreren Durchbrüchen die Überstände der Kollektorrohre und/oder die Anschläge gebördelt werden können.
  • Zudem betrifft die Erfindung allgemein eine Verbindung zwischen einem Kollektorrohr und einem Verteilerrohr eines Solarenergiekollektors, wobei der Solarenergiekollektor eine Vielzahl von Kollektorrohren und mindestens zwei Verteilerrohre, zwischen denen sich die Kollektorrohre erstrecken, aufweist, wobei die Kollektorrohre einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Verteilerrohre, wobei die Verbindungen der Kollektorrohre mit den Verteilerrohren jeweils als Bördelverbindung ausgebildet sind, wobei ein Längsende eines Kollektorrohres an mindestens einem Anschlag in einem Durchbruch in dem Verteilerrohr ansteht und ein Überstand des Längsendes zumindest teilweise zur Innenseite des Verteilerrohres gebördelt ist, wobei zwischen den Anschlägen ein Überstand des Längsendes des Kollektorrohres in das Verteilerrohr hineinragt.
  • Eine Ausführungsform der Verbindung sieht vor, dass das Verteilerrohr je zu verbindendes Kollektorrohr einen Durchbruch aufweist, wobei in dem Durchbruch zwei Anschläge ausgebildet sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der Verbindung sieht vor, dass der Durchmesser eines Kollektorrohres höchstens zwei Drittel des Durchmessers eines Verteilerrohres beträgt.
  • Eine weitere Ausführungsform der Verbindung sieht vor, dass die Anschläge gegenüberliegend auf der Innenseite des Verteilerrohres ausgebildet sind.
  • Noch eine Ausführungsform der Verbindung sieht vor, dass die Anschläge eine Längserstreckung aufweisen, die in Richtung der Längserstreckung des Verteilerrohres ausgerichtet ist.
  • Noch eine weitere Ausführungsform der Verbindung sieht vor, dass in den Durchbrüchen eine Nut eingebracht ist, in welche ein Dichtungsmittel eingesetzt ist.
  • Zudem sieht eine Ausführungsform der Verbindung vor, dass das Kollektorrohr in dem Durchbruch des Verteilerrohres positioniert ist, sodass das Längsende des Kollektorrohres an den Anschlägen ansteht.
  • Die erfindungsgemäße Ausführungsform der Verbindung sieht vor, dass zwischen den Anschlägen ein Überstand des Längsendes des Kollektorrohres in das Verteilerrohr hineinragt.
  • Zudem sieht eine Ausführungsform der Verbindung vor, dass die Anschläge um das Längsende des Kollektorrohres in dessen Inneres gebördelt sind.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Verbindung sieht vor, dass die Kollektorrohre und die Verteilerrohre aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet sind.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind.
  • Es zeigen im Einzelnen:
    • 1: eine schematische Draufsicht eines Solarenergiekollektors,
    • 2: einen schematischen Längsquerschnitt eines Verteilerrohres des Solarenergiekollektors gemäß 1,
    • 3: einen schematischen Querschnitt des Verteilerrohres des Solarenergiekollektors gemäß 1 durch einen Durchbruch,
    • 4: einen schematischen Ausschnitt des Querschnittes des Verteilerrohres durch einen Durchbruch gemäß 3 mit verbundenem Kollektorrohr,
    • 5: einen schematischen Ausschnitt eines Längsquerschnittes des Verteilerrohres des Solarenergiekollektors gemäß 1 durch einen Durchbruch mit verbundenem Kollektorrohr, und
    • 6: eine teilweise geschnittene, schematische Darstellung des Verteilerrohres des Solarenergiekollektors gemäß 1 mit verbundenen Kollektorrohren.
  • Die 1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Solarenergiekollektors 1, kurz Kollektor 1 genannt, zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme. Der Kollektor 1 umfasst in der hier beispielhaft gezeigten Ausführungsform als wesentliche Bauteile zwei seitliche Verteilerrohre 2 und eine Vielzahl von Kollektorrohren 3 aus Aluminium. Die Kollektorrohre 3 sind parallel zu einander ausgerichtet und erstrecken sich zwischen den beiden Verteilerrohren 2. Dabei sind die Kollektorrohre 3 mit den Verteilerrohren 2 fluidisch verbunden. Weiterhin weisen die Kollektorrohre 3 einen kleineren Durchmesser auf als die Verteilerrohre 2. Durch die Kollektorrohre 3 fließt eine durch die Solarenergie zu erwärmende Flüssigkeit, die über die Verteilerrohre 2 gesammelt und weiter verteilt wird. Mittels der Verteilerrohre 2 können beispielsweise mehrere Kollektoren 1 in Reihe oder parallel geschaltet werden oder der Kollektor 1 kann beispielsweise an ein Hauswasserwerk angeschlossen werden.
  • Erfindungsgemäß sind die Kollektorrohre 3 mit den Verteilerrohren 2 über Bördelverbindung an beiden Längsenden der Kollektorrohre 3 verbunden. Dafür sind die Längsenden der Kollektorrohre 3 jeweils in lochartigen Durchbrüchen in den Verteilerrohren 2 angeordnet und stehen jeweils zur Stabilisierung an zwei Anschlägen in den Durchbrüchen an. Weiterhin erfindungsgemäß sind dabei jeweils die Überstände der Längsenden der Kollektorrohre 3 zur Innenseite der Verteilerrohre 2 gebördelt, siehe 4 und 5.
  • Die 2 zeigt einen Ausschnitt eines schematischen Längsquerschnittes eines Verteilerrohres 2 des Solarenergiekollektors 1 gemäß der 1. Dargestellt sind mehrere lochartige Durchbrüche 4 durch die Mantelfläche des Verteilerrohres 2. Die Durchbrüche 4 sind in einer Reihe entlang des Verteilerrohres 2 angeordnet und einheitlich ausgebildet, insbesondere bezüglich ihres Durchmessers und ihrer Form, sowie einheitlich beabstandet. Die Form und Größe der Durchbrüche 4 entspricht der Form und Größe der einzusetzenden beziehungsweise zu verbindenden Kollektorrohre, nämlich rund. Dabei ist der Durchmesser der Durchbrüche 4 kleiner als der Durchmesser des Verteilerrohres 2. An der Oberkante der Durchbrüche 4 beziehungsweise an der Außenseite des Verteilerrohres 2 sind in die Durchbrüche 4 jeweils Nuten 5 gefräst. Die Nuten 5 sind in der hier gezeigten Ausführungsform umlaufend ausgebildet, erstrecken sich also entlang des gesamten Durchmessers der Durchbrüche 4.
  • Weiterhin sind in den Durchbrüchen 4 an der unteren Innenseite die Anschläge ausgebildet. Die Anschläge erstrecken sich in Längsrichtung des Verteilerrohres 2 und sind daher in der Darstellung des mittigen Längsquerschnittes durch die Durchbrüche 4 der 2 nicht zu sehen.
  • In der 3 ist noch ein schematischer Querschnitt des Verteilerrohres 2 des Solarenergiekollektors 1 gemäß 1 durch einen Durchbruch 4 in einer radialen Ebene gezeigt. An der Innenseite des Durchbruches 4 sind nun in dieser Schnittebene die gegenüberliegenden Anschläge 6 dargestellt. Die Anschläge 6 sind als Materialüberstand ausgebildet, welche beim Fräsen aufgrund des Krümmungsradius des Verteilerrohres 2 sowie des kleineren Durchmessers des Durchbruches 4 in dem Verteilerrohr 2 mit größerem Durchmesser stehen bleiben. In der hier gezeigten Ausführungsform ist der Durchmesser des Verteilerrohres 2 ungefähr doppelt so groß wie der Durchmesser des Durchbruches 4.
  • In der 4 ist noch ein Ausschnitt des Querschnittes gemäß 3 mit verbundenem Kollektorrohr 3 gezeigt. Das Kollektorrohr 3 ist in dem Durchbruch 4 eingesetzt und mit dem Verteilerrohr 2 erfindungsgemäß verbunden. In diesem Querschnitt ist zu erkennen, dass die Längsenden des Kollektorrohres 3 in dem Durchbruch 4 an den Anschlägen 6 anstehen. Weiterhin ist in der umlaufenden Nut 5 ein Dichtungsmittel in Form eines O-Ringes 8 aus einem hitzebeständigen Kunststoff eingesetzt. Der O-Ring 8 dichtet die Verbindung ab und verleiht ihr zusätzlich mehr Verdrehsicherheit.
  • In der 5 ist ein weiterer Ausschnitt durch den Längsquerschnitt gemäß 2 im Bereich eines Durchbruches 4 durch das Verteilerrohr 2 gezeigt, ebenfalls mit verbundenem Kollektorrohr 3. Diese Darstellung zeigt zwischen den gegenüberliegenden Anschlägen die gegenüberliegenden Überstände 7 des Kollektorrohres 3, welche erfindungsgemäß nach außen, also auf die Innenseite des Verteilerrohres 2, gebördelt sind.
  • Die 6 zeigt schließlich eine teilweise geschnittene, schematische Darstellung des Verteilerrohres 2 des Solarenergiekollektors 1 gemäß einem Detail A der 1 mit verbundenen Kollektorrohren 3. Das Verteilerrohr 2 ist hier von der Außenseite mit Blickrichtung auf die Längsenden der Kollektorrohre 3 dargestellt. Auf der Innenseite des Verteilerohres 2 sind die in Längsrichtung des Verteilerrohres 2 gebördelten Überstände 7 der Kollektorrohre 3 dargestellt sowie die beiden gegenüberliegenden Anschläge 6, welche sich entlang der Längsausrichtung des Verteilerrohres 2 erstrecken. Die Anschläge 6 und die Überstände 7 sind also abwechselnd angeordnet. In der hier gezeigten Ausführungsform der Bördelverbindung sind nur die gegenüberliegenden Überstände 7 der Kollektorrohre 3 gebördelt.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere beschränkt sich die Erfindung nicht auf die nachfolgend angegebenen Merkmalskombinationen, sondern es können auch für den Fachmann offensichtlich ausführbare andere Kombinationen und Teilkombinationen aus den offenbarten Merkmalen gebildet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Solarenergiekollektor
    2
    Verteilerrohr
    3
    Kollektorrohr
    4
    Durchbruch
    5
    Nut
    6
    Anschlag
    7
    Überstand/Bördelung des Kollektorrohres
    8
    O-Ring

Claims (15)

  1. Solarenergiekollektor (1) zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme, zumindest aufweisend: 1.1. eine Vielzahl von Kollektorrohren (3), und 1.2. mindestens zwei Verteilerrohre (2), zwischen denen sich die Kollektorrohre (3) erstrecken, wobei die Kollektorrohre (3) einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Verteilerrohre (2) und mit den Verteilerrohren (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass 1.3. die Verbindungen der Kollektorrohre (3) mit den Verteilerrohren (2) jeweils als Bördelverbindung ausgebildet sind, wobei ein Längsende eines Kollektorrohres (3) an mindestens einem Anschlag (6) in einem Durchbruch (4) in dem Verteilerrohr (2) ansteht und ein Überstand (7) des Längsendes zumindest teilweise zur Innenseite des Verteilerrohres (2) gebördelt ist, wobei 1.4. zwischen den Anschlägen (6) ein Überstand (7) des Längsendes des Kollektorrohres (3) in das Verteilerrohr (2) hineinragt.
  2. Solarenergiekollektor (1) gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerrohr (2) je zu verbindendes Kollektorrohr (3) einen Durchbruch (4) aufweist, wobei in dem Durchbruch (4) zwei Anschläge (6) ausgebildet sind.
  3. Solarenergiekollektor (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichne t, dass der Durchmesser eines Kollektorrohres höchstens zwei Drittel des Durchmessers eines Verteilerrohres beträgt.
  4. Solarenergiekollektor (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichne t, dass die Anschläge (6) gegenüberliegend auf der Innenseite des Verteilerrohres (2) ausgebildet sind.
  5. Solarenergiekollektor (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (6) eine Längserstreckung aufweisen, die in Richtung der Längserstreckung des Verteilerrohres (2) ausgerichtet ist.
  6. Solarenergiekollektor (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Durchbrüchen (4) eine Nut (5) eingebracht ist, in welche ein Dichtungsmittel (8) eingesetzt ist.
  7. Solarenergiekollektor (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kollektorrohr (3) derart in dem Durchbruch (4) des Verteilerrohrs (2) positioniert ist, sodass das Längsende des Kollektorrohres (3) an den Anschlägen (6) ansteht.
  8. Solarenergiekollektor (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anschlag (6) je Durchbruch (4) um das Längsende des Kollektorrohres (3) in dessen Inneres gebördelt ist.
  9. Solarenergiekollektor (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektorrohre (3) und die Verteilerrohre (2) aus einem Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet sind.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Solarenergiekollektors (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 9, zumindest aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: 10.1. Einbringen eines Durchbruches (4) in das Verteilerrohr (2), wobei der Durchbruch (4) zwei nach innen ragende Anschläge (6) aufweist, 10.2. Einsetzen des Kollektorrohres (3) in den Durchbruch (4), wobei ein Längsende des Kollektorrohres (3) an den Anschlägen (6) ansteht, und 10.3. Bördeln der Überstände (7) des Längsendes des Kollektorrohres (3) zur Innenseite des Verteilerrohres (2).
  11. Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (4) gefräst wird, wobei die Fräsung nicht vollständig ausgeführt wird, sodass aufgrund des Krümmungsradius sowie des größeren Durchmessers des Verteilerrohres (2) die nach innen ragenden Anschläge (6) stehen bleiben.
  12. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nut (5) in den Durchbruch (4) gefräst wird, in welche ein Dichtungsmittel (8) zum Abdichten der Verbindung eingesetzt wird.
  13. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anschlag (6) je Durchbruch (4) um das Längsende des Kollektorrohres (3) in dessen Inneres gebördelt wird.
  14. Werkzeugmaschinensystem zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Verteilerrohr (2) und einem Kollektorrohr (3) eines Solarenergiekollektors (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, wobei die Verbindung mittels eines Verfahrens gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 10 bis 13 hergestellt wird, zumindest aufweisend: 14.1. eine erste Einheit zum Einbringen der Durchbrüche (4) in die Verteilerrohre (2), 14.2. eine zweite Einheit zum Einbringen der Nuten (5) in die Durchbrüche (4), und 14.3. eine dritte Einheit zum Bördeln der Überstände (7) und/oder der Anschläge (6).
  15. Verbindung zwischen einem Kollektorrohr (3) und einem Verteilerrohr (2) eines Solarenergiekollektors (1), wobei der Solarenergiekollektor (1) eine Vielzahl von Kollektorrohren (3) und mindestens zwei Verteilerrohre (2), zwischen denen sich die Kollektorrohre (3) erstrecken, aufweist, wobei die Kollektorrohre (3) einen kleineren Durchmesser haben als die Verteilerrohre (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Kollektorrohre (3) mit den Verteilerrohren (2) jeweils als Bördelverbindung ausgebildet sind, wobei ein Längsende eines Kollektorrohres (3) an mindestens einem Anschlag (6) in einem Durchbruch (4) in dem Verteilerrohr (2) ansteht und ein Überstand (7) des Längsendes zumindest teilweise zur Innenseite des Verteilerrohres (2) gebördelt ist, wobei zwischen den Anschlägen (6) ein Überstand (7) des Längsendes des Kollektorrohres (3) in das Verteilerrohr (2) hineinragt.
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