DE1068280B

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Publication number: DE1068280B
Application number: DENDAT1068280D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-05

Description

Es ist bekannt, bei Oberflächenkondensatoren oder bei Heizkörpern Rohrplatten aus einem elastischen, nichtmetallischen Material, beispielsweise aus Gummi, zu verwenden. In diesen Rohrplatten wer den die Rohre durch nachgiebige Flansche gehalten. Diese Vorrichtung hat den Vorteil der einfacheren Befestigung der Rohre in den Platten, weil einerseits die Heizoder Kühlrohre in die Rohrplatten nicht eingewalzt, eingelötet oder mit Stopfbuchsen verschraubt werden, sondern in die entsprechenden Bohrungen der Platten aus elastischem Material einfach hineingesteckt werden. Ein weiterer Vorteil ist das Einsparen von teurem Baustoff, insbesondere dann, wenn mit Rücksicht auf das in den Kondensatoren oder Heizkörpern verarbeitete Mittel oder Produkt Bauelemente aus einem edlen Material oder aus einer hochsäurefesten Legierung verwendet werden. Weiterhin ist die Verwendung von keilförmigen Gummidichtringen zur Befestigung von Rohren in Stopfbuchsen bekannt.

Da die bekannten Kondensatoren oder Heizkörper in den meisten Fällen eine Länge von 2 bis 3 m zwischen den Rohrplatten haben, ergeben sich in der Praxis geringe Differenzen beim Einfädeln der Rohre derart, daß das Rohrmittel in den Platten nicht mit der Rohrachse genau übereinstimmt. Solche geringen Abweichungen in der Größenordnung von vielleicht 1 oder 2 mm sind bei Verwendung von Rohren aus Metall oder einer Metallegierung belanglos, da diese Rohre bei einer Länge von 2 bis 3 m genügend elastisch sind, um solche Differenzen zwischen dem Achsenmittel auszugleichen.

Auf Schwierigkeiten stößt man jedoch, wenn man beispielsweise Rohre aus imprägniertem Kohlenstoff verwenden will, da diese fast keine Elastizität aufweisen. Bei Abweichungen der Achsenmittel ergeben sich sofort Spannungen, die im Betrieb unter Berücksichtigung von Erschütterungen oder Temperaturspannungen zu Rohrbrüchen führen. Man hat daher bisher solche Kohlenstoffrohre entweder in präzise ausgearbeitete, verhältnismäßig teure Kohlenstoffplatten eingekittet oder in Rohrplatten aus Metall mittels Stopfbuchsen abgedichtet, was jedoch ebenfalls eine sehr kostspielige Angelegenheit ist.

Die Erfindung hat zum Ziele, die Abdichtung von Rohren in Rohrplatten wesentlich einfacher und vorteilhafter sowie betriebssicherer und leichter lösbar zu gestalten.

Erfindungsgemäß werden bei Rohrplatten aus elastischem, insbesondere nichtmetallischem Material, vorzugsweise Gummi, die Teile des Materials, die die für die Aufnahme der Rohre, z. B. Kohle- oder Graphit- aber auch Metallrohre, bestimmten Löcher umgeben, nachgiebig gestaltet, so daß sie mittels Keilen dichtend gegen die äußere Rohrwandung gepreßt wer-Warmeaustauscher
mit elastischer Rohrplatte

Anmelder:
Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14

Karl Ebner, Oberursel (Taunus),
ist als Erfinder genannt worden

den können oder zwischen Lochwand und Rohrwand ao eingetriebene Keile dichtend einspannen können. Die Keile sind dabei vorteilhaft ringförmig ausgebildet, und es wird die Steigung der Keile zweckmäßig so gewählt, daß die Keile selbsthemmend sind. Sie können ebenfalls aus elastischem, nichtmetallischem Material, z. B. Hartgummi, bestehen oder auch aus härterem Material, z. B. korrosionsfestem Metall, hergestellt sein.

Zwecks Herstellung der Rohrverbindung werden die Rohre in die Löcher der Rohrplatten eingefädelt, und es werden die Keile eingetrieben. Die Herstellung der Rohrabdichtung gestaltet sich also ungewöhnlich einfach und zweckmäßig.

Beispielsweise können die Außenflächen der Rohrplatten an den Rändern der Rohre mit vorstehenden Wülsten versehen sein, die die lichte Weite des Rohrdurchmessers haben, während die lichte Weite der Bohrungen in den Rohrplatten etwas — z. B. 1 bis 2 mm — größer geihalten wird. Die Herstellung der Verbindung erfolgt dann durch Anpassen des Keiles zwischen Wulst ünd Rohrwandung. Die Wülste können hierbei so ausgebildet sein, daß sie oben einen Vorsprung nach innen haben. Dieser legt sich dann über die Kopffläche des eingetriebenen Keiles und bewirkt gleichzeitig eine weitere Sicherung des Keiles in seiner Lage.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Platten mit ringförmigen Schlitzen versehen sein, die konzentrisch die Lochwandungen umgeben und vorteilhaft axial mit ihnen verlaufen.

Der zweckmäßig ringförmige Keil wird dann in diese Schlitze eingetrieben, und es wird das Material zwischen Schlitz und Lochwand gegen die Rohrwand dichtend gepreßt. Die Oberflächen der Keile können mit Widerhaken, Rillen oder anderen Vorsprüngen

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Claims

und Einschnitten versehen sein, die dann eine zusätzliche Sicherung der Keile in den Schlitzen darstellen. In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Abb. 1 zeigt im Schnitt eine erfindungsgemäße Bohrung in einer Rohrplatte, während aus Abb. 2 die Befestigung des Rohres in dieser Bohrung .ersichtlich ist. Die Befestigung nach Abb. 3 ist der nach Abb. 1 und 2 sehr ähnlich. Nur der das Rohr umschließende Wulst der Bohrung hat eine andere Form. In Abb. 4 und 5 ist die Befestigung ohne die Bohrung umgebenden Wulst ausgeführt. Für die in den Abbildungen wiedergegebenen Vorrichtungen sind beispielsweise Rohrplatten aus Gummi verwendet. . Die Lochdurchmesser der Rohrplatte 1 sind um 1 bis 2 mm größer gehalten als der Außendurchmesser der verwendeten Heiz- oder Kühlrohre 2, so daß diese Rohre ohne zusätzliche Beanspruchung bequem in die Löcher der Rohrplatte hineingeschoben werden können. An ihrer oberen Seite hat die Rohrplatte über jedem Loch einen Wulst T1 der sich an seinem oberen Ende bis auf den Rohrdurchmesser verengt, so daß beim Hineinstecken des Rohres der Wulst sich ganz leicht an das Rohr anlegt. Nachdem die einzelnen Rohre so in die Rohrplatte eingefädelt sind, wird zwischen dem Rohr 2 und der Rohrplatte 1 gemäß Abb. 2 ein Keil aus Hartgummi oder einem anderen elastisehen Material 3 eingetrieben. Dieser Keil bewirkt die Abdichtung zwischen der Rohrplatte und dem Rohr. Er ist mit Selbsthemmung ausgeführt, so daß er sich nicht aus der Bohrung lösen kann. Die Rohre sind erfindungsgemäß dicht mit der Rohrplatte verbunden, ohne daß irgendwelche Spannungen innerhalb des Rohres auf die Länge zwischen den beiden Rohrplatten auftreten können. Sofern in manchen Fällen Bedenken bestehen, daß durch Erschütterungen der Apparate im Betrieb eine Lockerung der Keile erfolgen könnte, kann man die wulstförmigen Ansätze der Gummiplatte gemäß Abb. 3 auch so ausführen, daß der Wulst an seinem oberen Ende einen Vorsprung 8 nach innen aufweist, durch den der Keil 3 gewissermaßen gesichert ist. Die Rohrplatte 4 nach Abb. 3 hat somit eine ähnliche Ausführungsform wie die nach Abb. 2, nur mit dem Unterschied, daß die wulstförmigen Ansätze 7 an ihrem oberen Ende eine Verdickung 8 nach innen aufweisen, so daß ein Widerlager für den Keil vorhanden ist. Die Abb. 4 zeigt eine weitere Form der Keildichtung. Hierbei wird die Rohrplatte 5 nicht mehr mit wulstförmigen Ansätzen versehen, sondern plan aus- geführt. Die Löcher in der Rohrplatte werden wiederum Ibis2mm imDurchmesser größer gehalten als der äußere Durchmesser der verwendeten Heizrohre, so daß die Rohre ebenfalls ohne merklichen Widerstand einzufädeln sind. In einem bestimmten Abstand von den Rohren wird nun die Rohrplatte z. B. ringförmig eingeschlitzt und in diesen Schlitz 9 ein Keil 6 getrieben. Dieser Keil kann auch aus einem harten Material bestehen, beispielsweise aus einer säurebeständigen Legierung. Zur Erhöhung der Selbsthemmung können, wie in Abb. 5 dargestellt, eine oder auch die beiden Flächen des Keiles bzw. Keilringes Widerhaken oder Rillen 10 aufweisen. Patentansprüche:

1. Wärmeaustauscher, der aus einer Anzahl von Rohren besteht, die in elastischen Rohrplatten abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher der Rohrplatte, die zur Aufnahme der Rohre dienen, im Durchmesser um ein geringes Maß, z.B. Ibis 2 mm, größer gehalten sind, als der äußere Rohrdurchmesser und die Abdichtung der Rohre in an sich bekannter Weise durch Keile bewirkt wird, von denen besonders nachgiebige Zonen der Lochbohrung unter Spannung gehalten werden.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrplatten an jedem Loch einen zweckmäßig ringförmigen Wulst (7) haben und daß die Keile, vorteilhaft aus elastischem Material, zweckmäßig Gummi, zwischen Wulst und Rohrplatte getrieben werden.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wülste (7) an den Löchern der Rohrplatten an ihrem oberen Ende einen nach innen gerichteten Vorsprung (8) aufweisen.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zweckmäßig ringförmige Schlitze in den Rohrplatten, die die Löcher konzentrisch und axial umgeben, und durch in die Schlitze passende Keile, zweckmäßig aus säurebeständigem Metall, die nach dem Einbringen der Rohrenden in die Löcher in die Schlitze getrieben werden.

5. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilflächen mit widerhakenähnlichen Rillen oder ähnlichen Vorsprüngen versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 961 103;
britische Patentschrift Nr. 704117.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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