DE1552062B2

DE1552062B2 - Verfahren zum Herstellen eines Heiz- oder Kühlkörpers

Info

Publication number: DE1552062B2
Application number: DE19661552062
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Preseux Charton (Schweiz)
Original assignee: Runtal Holding Co SA
Current assignee: Runtal Holding Co SA
Priority date: 1965-08-03
Filing date: 1966-07-21
Publication date: 1974-05-02
Also published as: NL6610315A; CH436191A; GB1120887A; NL154130B; ES329829A1; DE1552062C3; DE1552062A1; IS725B6; AT266553B; DK138068C; IS1580A7; DK138068B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Heiz- oder Kühlkörpers, der aus mehreren in einer Ebene parallel und lückenlos hochkant aneinandergereihten, verhältnismäßig dünnwandigen, gleich langen Rechteckohren aus schweißbarem Ma-. terial besteht, die an den Enden jeweils durch ein gemeinsames Kopfrohr, ebenfalls aus schweißbarem Material, dicht miteinander verbunden sind, bei dem die Rechteckrohre an den benachbarten Längsflächen miteinander verschweißt, mit den Enden in jeweils einen durchgehenden Längsschlitz der Kopfrohre eingeführt und mit den Rändern des Längsschlitzes verschweißt werden.

Es ist bereits ein Heizkörper bekannt (schweizerische Patentschrift 328 012), der zur Hauptsache aus mehreren in einer lotrechten Ebene parallel und lükkenlos angeordneten Rechteckrohren aus schweißbarem Metall und zwei die aufeinanderliegenden Enden der Rechteckrohre miteinander verbindenden Kopfrohren, ebenfalls aus schweißbarem Metall, besteht. Die Kopfrohre weisen je einen durchgehenden Längsschlitz auf, in den die Enden der Rechteck rohre hineinragen. Kopfrohre und Rechteckrohr sind miteinander verschweißt.

Ein weiterer bekannter, aus übereinander angeorc neten Rechteckrohren aufgebauter Wärmeaustau scher (am 20. 11. 52 bekanntgemachte Unterlage: der deutschen Patentanmeldung D 9969 I a/17 f weist zwischen je zwei benachbarten Paaren voi Rechteckrohren einen aus einem ähnlichen Materia wie die Rechteckrohre bestehenden Füllkörper auf der mit den an ihm anliegenden Flächen der Recht eckrohre elektrisch verschweißt ist. Die Enden de Rechteckrohre ragen in Längsschlitze einer Stirn platte hinein und sind mit ihr verschweißt.

Ein bekannter Kühlkörper (USA.-Patentschrif 2 521475) besteht aus einer Reihe von in einer Ebene aneinanderliegenden Rechteckrohren, an deren Endes je zwei nach innen abgesetzte, einen Längsschiit: eines Kopfrohres begrenzende, längslaufende Flansche auf der Innenseite der Rechteckrohre anliegen Flansche und Rechteckrohre sind miteinander verschweißt.

Schließlich ist ein aus nebeneinanderliegender I-Profilen und zwei Abdeckplatten bestehender Wärmeaustauscher bekannt (USA.-Patentschrif 2 874 941), bei dem aufeinanderliegende, flächige Teile miteinander durch Löten verbunden sind. Be der Herstellung wird das Lötmaterial zwischen die Teile eingelegt und dann das Ganze auf Löttemperatur erhitzt.

Mit der Erfindung wird erstrebt, daß eingangs beschriebene Verfahren zum Herstellen eines Heizoder Kühlkörpers so zu gestalten, daß das Aneinanderschweißen der Rechteckrohre nur in deren Endbereichen erfolgen muß, und zwar in einer Weise, die eine wirtschaftliche Massenfertigung auch bei dünnwandigen Rechteckrohren ermöglicht.

Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß die Rechteckrohre vor dem Aneinanderreihen an den Enden in Richtung der größeren Achse des Rechteckquerschnittes etwas eingezogen werden, daß beim Aneinanderreihen der Rechteckrohre in die zwischen den Enden entstehenden Zwischenräume Füllkörper aus gleichem oder ähnlichem schweißbarem Werkstoff eingelegt werden, deren Dicke etwas größer als die Weite der Zwischenräume bei lückenloser Anlage der Rechteckrohre ist, daß durch elektrische Widerstandsschweißung die an den Füllkörpern anliegenden Flächen der Enden mit diesen verschweißt werden und dabei durch gleichzeitige Verminderung der Dicke der Füllkörper unter Druck die lückenlose Anlage der Rechteckrohre erfolgt.

Im nachfolgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Im einzelnen stellt dar

Fig. 1 die Vorderansicht eines aus Rechteckrohren bestehenden, bekannten Heiz- oder Kühlkörpers,

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 1,

Fig. 3 die axiometrische Darstellung eines aus mehreren Einzelelementen nach den Fig. 1 und2 zusammengesetzten Heiz- oder Kühlkörpers,

F i g. 4 die axiometrische Darstellung eines auf der Vorder- und Rückseite mit wärmeleitenden Rippen ausgestatteten Heiz- oder Kühlkörpers nach den F i g. 1 und 2,

Fig. 5 die axiometrische Darstellung eines nur auf der Vorderseite mit wärmeleitenden Rippen aus-

gestatteten Heiz- oder Kühlkörpers nach den F i g. 1 und 2,

F i g. 6 die die verwendeten Lötschnüre zeigende Stirnansicht des Heiz- oder Kühlkörpers nach den F i g. 1 und 2,

Fig. 7 die Seitenansicht des Heiz- oder Kühlkörpers nach der Fig. 6,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch zwei aufeinanderliegende Rechteckrohre nach der erfindungsgemäßen Verformung und den noch nicht eingesetzten Füllkörper,

Fig. 9 die Stirnansicht auf die Rechteckrohre und den Füllkörper nach der Fig. 8,

Fig. 10 einen Längsschnitt durch die Rechteckrohre nach der F i g. 9 mit eingesetztem Füllkörper,

Fig. 11 einen Längsschnitt durch die Rechteckrohre nach der F i g. 9 mit eingesetzten Schweißelektroden,

Fig. 12 die Stirnansicht auf die mit dem Füllkörper verschweißten Rechteckrohre und

Fig. 13 einen Teilschnitt durch ein Kopf rohr und ein mit diesem verbundenes Rechteckrohr.

Bei dem in Fig. 1 bis7 dargestellten, bekannten aus Rechteckrohren aufgebauten Heiz- oder Kühlkörper enden die Rechteckrohre 1 beiderseitig in Kopf rohren 2 α, 2 b, mit denen sie hermetisch verbunden sind. Die Heiz- oder Kühlkörper können aus einem einzigen des in der Fig. 1 dargestellten Elements oder aus zwei oder mehreren gleichdimensionierten, parallel aneinandergefügten Elementen bestehen (F i g. 3).

Auf der Vorderseite (Fig. 5) oder auf der Vorder- und Rückseite (F i g. 4) des Einzelelements können Rippen aus gut wärmeleitendem Material angebracht werden, um die Wärmeaustauschfläche zu vergrößern.

Die Rechteckrohre 1 weisen einen sehr flachen Querschnitt auf, damit das Volumen der im Heizoder Kühlkörper enthaltenen Flüssigkeit und auch der in der Querrichtung benötigte Raumbedarf klein ist. Die Kopfrohre2 α und 2 b, die einen beliebigen Querschnitt haben können, weisen einen Längsschlitz auf, dessen Breite mindestens gleich oder sogar etwas größer als diejenige der Rechteckrohre 1 ist, die in diesen Längsschlitz eingesteckt sind (F i g. 13).

Die Rechteckrohre 1 und die Kopfrohre2a, 2 b gestehen üblicherweise aus demselben Material; sie können aber auch aus verschiedenen Materialien beitehen, unter der Bedingung, daß eine wasserdichte Verbindung gewährleistet ist.

Die Enden des aus den aneinandergefügten Recht-,'ckrohren 1 bestehenden Heiz- oder Kühlkörpers veisen bei 3 Unterbrechungen zwischen den Recht- ;ckrohren auf (Fig. 2). Diese Unterbrechungen müs- »en verschlossen werden, was beim Schweißen Schwieigkeiten bereitet, da es sich um eine sehr dünne Fuge wischen den Kontaktflächen der Rechteckrohre landelt.

Erfolgt die Verbindung z. B. durch Löten, dann ist :s über einen vorangehenden Arbeitsprozeß zwar nöglich, die Abdichtung zwischen den Rechteckrohen 1 bei3 so vorzubereiten (Fig. 2), daß bei der befestigung der Knopfrohre 2 a, 2 b an den Rechtckrohren 1 alle Verbindungsstellen wirksam abgelichtet werden. Dieser vorangehende Arbeitsprozeß :ann in diesem Falle z.B. dadurch ausgeführt werden, daß eine Lötschnur gleichzeitig die Enden 4 zweier sich berührender Rechteckrohre 1 überdeckt (Fig. 6) und sich auf einer kurzen Strecke auf beiden Seitenflächen des Heiz- oder Kühlkörpers (Fig. 7) fortsetzt. Wenn die Kopfrohre 2a, 2b an dem so vorbereiteten Hohlkörper-Aggregat befestigt werden, indem z. B. Lötschnüre entlang der Achse 6 (Fig. 7) gelegt werden, welche die Fortsetzungen5 der auf den Fugen der Rechteckrohre 1 liegenden

ίο Lötschnüre kreuzt, ist die Abdichtung des Heiz- oder Kühlkörpers nach dem Lötvorgang erzielt.

Dieses Verfahren ist aber schon dann schwierig anzuwenden, wenn die Wände der Rechteckrohre 1 dünn sind; infolge der U-Formlage der Lötschnüre (F i g. 6, 7) ist es noch schwieriger maschinell durchzuführen. Vergleichbare Maßnahmen sind jedoch beim Schweißen der Verbindungsstellen überhaupt nicht möglich.

Sollen solche Heiz- oder Kühlkörper serienmäßig hergestellt werden, ist es erforderlich, daß die Abdichtung bei3 (Fig. 2) schweißgerecht erfolgt und mit Hilfe einer Schweißmaschine in sehr kurzer Zeit erledigt werden kann.
Nach der vorliegenden Erfindung werden die Rechteckrohre 1 auf einer kurzen Strecke an ihren Enden la, Ib in Richtung der größeren Achse des Rechteckquerschnittes etwas eingezogen, sodaß zwischen ihnen ein Zwischenraum 7 verbleibt, sobald sie aufeinandergelegt sind (F i g. 8).

Die Formänderung kann z. B. so erfolgen, daß an den Enden la, Ib die Höhe des Rechteckrohres 1 verringert und seine Breite leicht vergrößert wird, so daß am Ort der Verformung der Umfang des Rechteckrohres 1 unverändert bleibt. So wird vermieden, das Material während des Vorganges stauchen zu müssen, was zu einer unerwünschten Verfestigung führen würde.

Sind die Zwischenräume 7 auf die beschriebene Weise gebildet, werden angrenzende Rechteckrohre 1 an ihren Enden la, Ib auf der ganzen Breite dadurch verbunden, daß Füllkörper 8 aus schweißbarem Material in die Zwischenräume 7 eingesteckt (F i g. 8, 9) und anschließend durch elektrische Widerstandsschweißung mit den anliegenden Rechteckrohren hermetisch verbunden werden.

Fig. 10 zeigt den zwischen die Enden 1 α und 1 b der Rechteckrohre 1 eingesetzten Füllkörper 8, dessen Dicke so gewählt ist, daß dort, wo die Profile der Rechteckrohre nicht verformt worden sind, ein Zwischenraum9 verbleibt, wenn die Enden la undlft der Rechteckrohre 1 in Kontakt mit dem Füllkörper 8 liegen.

Während des Verschweißens der Enden la, Ib der Rechteckrohre 1 mit dem Füllkörper 8 wird die Stärke des Füllkörpers 8 so reduziert, daß der Zwischenraum 9 verschwindet.

Fig. 11 zeigt den Heiz- oder Kühlkörper am Ende des Schweißvorganges. In dieser Darstellung sind auch die zur Widerstandsschweißung dienenden Elektroden 10 α und 10 b erkennbar. Die Schweißung erfolgt bei Stromdurchgang von der Elektrode 10 a zur Elektrode 10 b durch die Wände der Enden 1 a, Ib der Rechteckrohre 1 und den Füllkörper 8. Die Elektroden 10 α und 10 b sind so konstruiert, daß sie einen Preßdruck auf die zwischen ihnen liegenden Teile ausüben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Heiz- oder Kühlkörpers, der aus mehreren in einer Ebene parallel und lückenlos hochkant aneinandergereihten, verhältnismäßig dünnwandigen, gleich langen Rechteckrohren aus schweißbarem Metall besteht, die an den Enden jeweils durch ein gemeinsames Kopfrohr, ebenfalls aus schweißbarem Metall, dicht miteinander verbunden sind, bei dem die Rechteckrohre an den benachbarten Längsflächen miteinander verschweißt, mit den Enden in jeweils einen durchgehenden Längsschlitz der Kopfrohre eingeführt und mit den Rändern des Längsschlitzes verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechteckrohre (1) vor dem Aneinanderreihen an den Enden (la, Ib) in Richtung der größeren Achse des Rechteckquerschnittes etwas eingezogen werden, daß beim Aneinanderreihen der Rechteckrohre (1) in die zwischen den Enden (la, Ib) entstehenden Zwischenräume (7) Füllkörper (8) aus gleichem oder ähnlichem schweißbarem Werkstoff eingelegt werden, deren Dicke etwas größer als die Weite der Zwischenräume (7) bei lückenloser Anlage der Rechteckrohre (1) ist, daß durch elektrische Widerstandsschweißung die an den Füllkörpern (8) anliegenden Flächen der Enden (1 a, 1 b) mit diesem verschweißt werden und dabei durch gleichzeitige Verminderung der Dicke der Füllkörper (8) unter Druck die lückenlose Anlage der Rechteckrohre (1) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (la, Ib) der Rechteckrohre (1) beim Einziehen in Richtung der größeren Achse des Rechteckquerschnittes zugleich in Richtung der kürzeren Achse des Rechteckquerschnittes erweitert werden.

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