DE1929639B2 - Verfahren zur herstellung eines verdampfers oder kondensators mit langgestreckten rippenrohren und diese verbindenden u-rohren - Google Patents

Description

Wenn auch der Strömungsquerschnitt durch den 24 nehmen die Endabschnitte der Rohre 18 in sich radial einwärts gerichteten Anschlag etwas verrin- auf und halten die Sektionen 16 in einer zueinander „ert wird, so wird dieser geringfügige Nachteil durch und zu den anderen beiden Sektionen der Schlange die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten 10 im allgemeinen parallelen Lage. Wenn es wun Vorteile mehr als ausgeglichen. Im übrigen können die 5 sehenswert erscheint, können eine oder mehrere zu-Rohrquerschnitte so gewählt werden, daß der Durch- sMtzliche Tragplatten, wie z. B. die Tragplatte -o, fluß den Wärmeübertragungserfordernissen entspricht. vorgesehen werden, die sich g°gen die Rohre zwi-Zum Stand der Technik wurde eine Verbindung sehen den Rippen anlegen und so an der KonstruK-von bohren bekannt (britische Patentschrift tion eine wehere Starrheit vermitteln. 1 108 851), bei der eine Hülse mit einem radial ein- io Die Hauptrohre 18 sind in jeder Sektion 16 einwärts °erichteten Anschlag, gegen den die Stirnflä- stückig zu Paaren verbunden. Im besonderen ist j chen der zu verbindenden in die Hülse teleskopartig des Rohr 18 an einem Ende mit einem anderen Konr eingeschobenen Rohre anstoßen, zur Anwendung 18 in der gleichen Sektion durch em einstucKiges kommt. Dabei werden an der Hülse kappenartige U-Rohr 28, wie in F i g. 1 gezeigt ist, verbunden, wn Hilfsringe angebracht, deren Querschnitt L-förmig ist, 15 anderen Ende ist jedes Hauptrohr 18 mit einem fcnoe wobei dte Innenfläche des längeren Schenkels an der an einem U-förmigen Verbindungsrohr 30 über eine Außenoberfläche der Hülse und die Stirnfläche des Muffenverbindung 32 angeschlossen. Das andere kürzeren Schenkels, die eine Öffnung mit dem Ende des Verbindungsrohres 30 ist mit einem anoe-Außendurchmesser der zu verbindenden Rohre um- ren Rohr in einer benachbarten Sektion an einer angrenzt an der Rohroberfläche anliegen. Zwischen 20 deren Verbindungsstelle 32 verbunden. Die Konre ie der Siirnwand der Hülse und dem kürzeren L-Schcn- und ihre zugeordneten Verbindungsrohre 30 oesteke! der kappenartigen Hilfsringe liest Lötmaterial. hen vorzugsweise aus Aluminium, und m der lo'genda< bei seiner Erhitzung in den zwischen Hülsenin- den Beschreibung von Vorgängen entsprechend der nenwand und Rohraußenwand vorhandenen Kapil- vorliegenden Erfindung wird speziell aut ein verianlarspalt eintritt. Bei dieser Art einer Rohnerbindung 25 ren zur Verbindung von Enden von Aluminiumronsind verschiedene Hilfsmittel notwendig, nämlich die ren Bezug genommen.

Hülse die Hilfsringe, die noch zusätzlich mit Mitteln Die Schlange 10 wird so gebildet, daß die ver-

zu ihrem Halten auf der Hülse und zum Halten des schiedenen Platten und Rippen in fluchtender An-

Lötmaterials zu versehen sind, und schließlich müs- Ordnung mit Abstand zueinander gehalten werden,

sen die Hilfsringe noch von der fertiggestellten Ver- 30 während die verschiedenen Rohre durch diese nin-

bindun» entfernt werden. Diese Mittel und Maßnah- durchgestoßen werden. Die einstückig verbundenen

men fallen gemäß der Erfindung fort. Hauptrohre 18 werden zu Paaren in die J^gplatten

Die Unteransprüche haben weitere vorteilhafte 22 eingesetzt, wobei ihre Lndabscnnitte 34 etvvas α

Merkmale des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Tragplatte 24 überragen. Vorzugsweise we ro en cn e

Gestand, das an Hand eines Ausführungsbeispiels 35 Rippen und die Rohre dauerhaft zusammengebaut

nadifoleend erläutert wird. " indem die Rohre, nachdem die Rippen an ihnen in

F i ο 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ver- die entsprechende Lage gebracht worden sind, aufge-

damnfer- oder Kondensatoreinheit, die nach dem weitet werden. Dieser Aufweitvorgang kann be -

Verfahren gemäß der Erfindung aufgebaut ist; spielsvveise durch Einbringen einer Druckflüssigkeit Fie 2 zeigt eine etwas vergrößerte, abgebrochene 40 in die Rohre durchgeführt werden wobei, wenn ge-Jsic| eineV Stirnseite der m Fig, dargestellten »^^Ä^Ä

F ig. 3 ist ein abgebrochener, vergrößerter Längs- werden können.

sei niU durch ein zu verbindendes Rohr und zeigt das Jedes Verbindungsrohr 30 hat Enden mit einem

Roh nach Ausbildung der Muffe an diesem; 45 gegenüber den Enden der zu verbindenden Haupt-

Fg 4 ist eine vergrößerte, abgebrochene Teilan- rohre 18 ausreichend geringen Durchmesser, so daß

sieht einer teilweise vollendeten Muffenverbindung; jedes Ende eines Verbindungsrohres 301 in ei1 zu-

Fig. S zeigt eine abgebrochene Ansicht einer ferti- {"^^^^SSTÄ Ä"

*F£?^emⁿS£schnitt durch die Muffenver- ₅o ^^^^^o^^^^^^ hinrlnni» nach Fi 2 5 «t, so wird vorzugsweise der Außendurchmesser des

^binEt:^gv^aeSamp⁸fer: _oder Kondensatorschlange 10. Verbindungsrohres 30 ^\^1%^OJ^SZI bei der Rohre verwendet werden, die gemäß der vor- gehalten als der Innendurchmessen ,et« ™8~jjnj_ liegenden Erfindung verbunden sind, enthält eine ten Hauptrohres 18, um die Bildung einer einvvanu Vielzahl von im allgemeinen gleichen parallelen Rip- 55 freien Verbindung zu■ ^s'^chern· Herstellung

pen- und Rohrsektionen, die in Reihe zwischen Die aufeinanderfolgenden Schritte zur Herstellung

dnem Einlaß 12 und einem Auslaß 14 geschaltet einer Verbindungsstelle 32 ««f ™ ^d» ^FJj£_t ^b^ sind, um einen Durchgang für eine geeignete Flüssig- dargestellt. In dem End abschnitt 34 wrdI zuersteine keil oder ein sonstiges strömendes Medium zu bil- Muffe 36 gebildet, indem ein radial einwärts gencn den Die Länge und die Anzahl der Sektionen in 6o teter Anschlag 38 an dem Rohr einer Schlange kann in Übereinstimmung mit den dessen Ende eingeformt wird. Wärmeübertragungserfordernissen des Geräts, bei durch einen Roll- oder andere dem sie Verwendung findet, veränderbar sein. Die eine äußere Vertiefung 40 dargestellte Schlange 10 enthält vier typische Sektio- entweder vor oder nach der nen 16 aus länglichen parallelen Hauptrohren 18, die 65 schiedenen Rippen und Tragpia eine in Längsrichtung mit Abstand zueinander an- rohr t^^-^^^^f'^^mEndc geordnete Reihe von querliegenden Wärmetauscher- chung.42, dadurch ein geebnetes WerK« _o platten oder -rippen 20 tragen. Tragplatten 22 und des Rohres 18 gebildet wird, um dieses

Bern oder gering nach außen zu erweitern, so daß das Ende des Verbindungsrohres 30 leicht darin eingesetzt werden kann.

Es ist zu bemerken, daß die Muffe 36 ausgebildet wird, ohne ihre Innenoberfläche unterhalb der Auskelchung 42 mit einem Form- oder Erweiterungswerkzeug od. dgl. in Berührung zu bringen. Auf diese Weise behält die Innenoberfläche der Muffe 36 ihre Herstellerwerk-Oberflächenbeschaffenheit. Es ist ferner zu bemerken, daß jeder Endabschnitt des Verbindungsrohres 30 ebenfalls seine ursprüngliche Oberflächenbeschaffenheit behält, da kein Formvorgänge daran ausgeführt werden. Eine Herstellerwerk-Obcrflächenbeschaffenheit bedeutet im allgemeinen, daß die Oberfläche frei von irgendwelchen eingebetteten Verunreinigungen ist, so daß irgendwelche abschleifenden Reinigungsvorgänge als Vorbereitung für das Löten unnötig werden, womit auch bei Ausübung des vorliegenden Verfahrens derartige Vorgänge nicht notwendig sind. Jedoch um beste Ergebnisse zu erzielen, ist es wünschenswert, die zu verbindenden Oberflächen vorher zu säubern, um etwaiges öl an der Oberfläche, Schmiermittel oder andere Fremdmittel zu entfernen. Für diesen Zweck wird vorzugsweise ein geeignetes Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel verwendet.

Vorzugsweise wird ein geeignetes Fluß- oder Schmelzmittel auf die zu verbindenden Oberflächen aufgebracht, und dieser Vorgang wird am besten ausgeführt, bevor das Verbindungsrohr 30 in die Muffe 36 eingesetzt wird. Ein reaktionsfreudiges Flußmittel auf der Basis von Zinkchlorid wird vorzugsweise verwendet.

Das Verbindungsrohi 30 wird in die Muffe 36 so eingesetzt, daß seine Enden anstoßend gegen den Anschlag 38 anliegen, wie in F i g. 6 gezeigt ist Danach wird ein Ring eines thermischen Abschmelzschweißmaterials oder ein Aluminiumlot 44 auf die aufgeweiteten Enden des Rohres 18 und rund um das Verbindungsrohr 30 aufgebracht. Die Lage des Lotrings ist in Fig.4 gezeigt. Da die Kapillarwirkung eines Aluminiumlots im allgemeinen gering ist, wird vorzugsweise das Rohr 18 mit seiner Achse in einer im allgemeinen vertikalen Lage gehalten, bevor eine ausreichende Temperatur aufgewendet wird, um das Lot zu schmelzen, damit es in die Räume zwischen den miteinander zu verbindenden Endabschnitten der Rohre eintritt.

Die geringe Spreizung zwischen den Schmelzbereichen von Aluminiumlot und AJuminiumlegierungen macht die Kontrolle der Löttemperatur zur Pflicht. Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium erfordert eine schnelle Anwendung von Wärme, um eine gleichmäßige Temperatur in den zu lötenden Bereich zu sichern. Vorzugsweise wird die Löttemperatur im Bereich von 380 bis 425° C gehalten. Der Lötvorgang kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden, z. B. durch Strahlungshitze, durch elektrische Widerstandsheizung oder durch die gesteuerte Anwendung eines Schweißbrenners. Vorzugsweise werden jedoch die Verbindungen 32 durch Anwendung ίο einer Induktionsheizung erhitzt.

Wenn das Lot in die Verbindungsstelle fließt, wird es das Flußmittel verdrängen, so daß ein Rückstand an Flußmittel im Rohr entsteht. Wegen der korrosiven Natur des Flußmittels muß dieser Rückstand, nachdem die Verbindung ausreichend gekühlt ist, um eine flüssigkeitsdichte Verfestigung des Verbindungswerkstoffs mit den zugeordneten Endabschnitten der Rohre zu erreichen, entfernt werden. Der Flußmittelrückstand wird vorzugsweise durch Umlauf einer geeigneten Waschflüssigkeit in der verbundenen Rohrkonstruktion beseitigt. Wasser mit einer Temperatur von wenigstens 87^; C hat sich als im allgemeinen für diesen Zweck wirksam erwiesen. Wenn jedoch die Menge des Flußmittelrückstands groß ist, so ist es vorteilhaft, eine 5°/oige Ammoniaklösung durch die Rohrkonstruktion umzuwälzen, um den Reinigungsvorgang durchzuführen.

Obwohl das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung an Hand einer Aluminiumrohrverbindung beschrieben und dargestellt worden ist, ist es selbstverständlich, daß das Verfahren mit Vorteil auch bei Rohrverbindungen aus anderen Werkstoffen angewendet werden kann. Im einzelnen ist das Verfahren auf Konstruktionen anwendbar, bei denen Endabschnitte von Rohren an Haftverbindungen zusammengefügt werden sollen und wobei es erwünscht ist. daß die einander zugeordneten und zusammenzufügenden oder zusammenzukittenden Verbindungsoberflächen frei von eingebetteten Verunreinigungen sind. So können Verbindungen von Aluminiumrohren oder anderem Rohmaterial nach dem Verfahren hergestellt und durch einen geeigneten Verbundwerkstoff, wie z. B. ein wärmehärtbares Harz oder eine Epoxyverbindung, gesichert werden. Wird ein wärmehärtbarer Verbindungswerkstoff verwendet, so wird im allgemeinen eine Temperatur aufgebracht, die den Verbindungswerkstoff zum Fließen in die Verbindungsstelle und zum Aushärten bringt. Diese Temperatur wird im allgemeinen etwas tiefer liegen als die Temperatur, die aufgewendet wird, wenn "ein Lot oder ein ähnliches Schweiß- oder Verbindungsmaterial verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

ι 2 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Patentanspriiche: lung eines Verdampfers oder Kondensators für Kühlgeräte mit wenigstens zwei langgestreckten, mit Rip-

1. Verfahren zur Herstellung eines Verdamp- pen versehenen, parallelen Hauptrohren und mit wefers oder Kondensators für Kühlgeräte mit wenig- 5 nigstens einem diese verbindenden U-Rohr,
stens zwei langgestreckten, mit Rippen versehe- Bei derartigen Wärmetaaschern kommen bisher nen, parallelen Hauptrohren und mit wenigstens Rohre von in wesentlichen gleichem Durchmesser einem diese verbindenden U-Rohr, dadurch zur Anwendung, wobei gerade Rohre, die mit Ripgekennzeichnet, daß die Herstellerwerk- pen versehen sind, über U-förmige Verbindungsrohre Oberflächenbeschaffenheit von Hauptrohren (18) io zu einer fortlaufenden Rohrschlange verbunden wer- und Verbindungsrohren (30) unverändert erhal- den. Dabei ist es üblich, ein Rohrende aufzuweiten, ten wird, daß der Innendurchmesser der Haupt- damit in der so gebildeten Muffe, das Ende des anderohre (18) und der Außendurchmesser der Ver- ren Rohres aufgenommen werden kann (»Handbuch bindungsrohre (30) so gewählt wird, daß die Ver- der Löttechnik« von Lüder, 1952, S. 185). Das Aufbindungsrohre in zugeordnete Enden der Haupt- 15 weiten erfolgt dadurch, daß ein Dorn oder ein sonstirohre einschiebbar sind, daß am Hauptrohr (18) ges Aufweitwerkzeug in das aufzuweitende Rohr einan der vorgesehenen Verbindungsstelle (32) mit gebracht wird. Beim Aufweiten werden nun häufig in Abstand vom jeweiligen Rohrende ein radial ein- die Innenoberfläche der Muffe Verunreinigungen wärt·; gerichteter Anschlag (38) ausgebildet wird, eingebettet, die dann Anlaß zu einer unbefriedigender eine Muffe (36) mit gleichem Innendurch- 20 den Lötverbindung sind, insbesondere wenn Alumimesser wie das übrige Hauptrohr (18) abgrenzt, niumrohr; zur Anwendung kommen,
deren Herstellerwerk-Oberflächenbeschaffenheit Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine an der Innenoberfläche unverändert bleibt, daß Verbindung von Rohren zu ermöglichen, wobei das die Enden der Verbindungsrohre (30) in zugehö- Aufweiten von Rohrenden und damit auch das Einrige Muffen (36) bis zum Anschlag (38) einge- as betten von Verunreinigungen in die zu verbindenden schoben werden, daß an jeder Verbindungsstelle Oberflächen vermieden wird.

{32) nahe dem Ende des jeweiligen Hauptrohres Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsge-(18) rund um das Verbindungsrohr (30) Lötma- maß in einem Verfahren zur Herstellung eines Verterial aufgebracht wird, daß jede Verbindungs- dampfers oder Kondensators für Kühlgeräte mit westeile (32) erhitzt wird, so daß das Lötmaterial in 30 nigstens zwei langgestreckten, mit Rippen verseheden Raum zwischen den beiden Rohren an der nen, parallelen Hauptrohren und mit wenigstens Verbindungsstelle fließt, und daß jede Verbin- einem diese verbindenden U-Rohr, das dadurch gedungsstellc anschließend gekühlt wird. kennzeichnet ist, daß die Herstcllerwerk-Ober-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- flächenbeschaffenheit von Hauptrohren und Verbinkennzeichnet, daß an jedem der Hauptrohre (18) 35 dungsrohren unverändert erhalten wird, daß der Inein radial einwärts gerichteter Anschlag (38) aus- nendurchmesser der Hauptrohre und der Außengebildet wird. durchmesser der Verbindungsrohre so gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch daß die Verbindungsrohre in zugeordnete Enden der gekennzeichnet, daß der Anschlag (38) durch Hauptrohre einschiebbar sind, daß am Hauptrohr an Einrollen einer äußeren Rille (40) gebildet wird. 40 der vorgesehenen Verbindungsstelle mit Abstand

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis vom jeweiligen Rohrende ein radial einwärts gerich-3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich durch teter Anschlag ausgebildet wird, der eine Muffe mit ein Werkzeug der Rand des offenen Endes des gleichem Innendurchmesser wie das übrige Haupt-Hauptrohres ausgekelcht wird. rohr abgrenzt, deren Herstellerwerk-Oberflächenbe-

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- 45 schaffenheit an der Innenoberfläche unverändert kennzeichnet, daß das Lötmaterial am ausge- bleibt, daß die Enden der Verbindungsrohre in zugekelchten Ende (42) des Hauptrohres aufgebracht hörige Muffen bis zum Anschlag eingeschoben werwird. den, daß an jeder Verbindungsstelle nahe dem Ende

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis des jeweiligen Hauptrohres rund um das Verbindungs-5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aufbringen 50 rohr Lötmaterial aufgebracht wird, daß jede Vereines Flußmittels auf die Oberflächen der zu ver- bindungsstelle erhitzt wird, so daß das Lötmaterial in bindenden Rohre nach Fertigstellung der Verbin- den Raum zwischen den beiden Rohren an der Verdung eine Waschflüssigkeit durch die Rohre um- bindungsstelle fließt, und daß jede Verbindungsstelle gewälzt wird. anschließend gekühlt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 55 Erfindungsgemäß wird ein Aufweiten von Rohren 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrohre vermieden, und damit besteht keine Gefahr, daß Ver-(18) vor dem Beheizen jeder Verbindungsstelle unreinigungen in die Oberfläche eingebracht werden, (32) mit ihrer Achse in eine vertikale Lage ge- d. h., es besteht auch keine Gefahr für eine unbefriebracht werden. digende Lötverbindung aus diesem Grund. Durch die

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 60 Erfindung wird auch ein Reinigungsvorgang zur Vorkennzeichnet, daß jede Verbindungsstelle (32) in- bereitung der Rohrenden für ihre Verbindung unnöduktiv erhitzt wird. tig oder wenigstens ganz wesentlich vermindert, da

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- die Herstellerwerk-Oberflächenbeschaffenheit erhalkennzeichnet, daß bei Verwendung von Alumini- ten bleibt, so daß Rohrverbindungen hoher Güte mit umrohren die einander zugeordneten Endab- 65 einem Minimum an kritischen Vorbereitungsarbeiten schnitte der Rohre mit einer Kohlenwasserstoff- sichergestellt sind. Das Verfahren gemäß der Erfinlösung gewaschen werden. dung bringt auch den Vorteil einer Kostensenkung

für derartige Wärmetauscher.