DE19512351C1 - Honeycomb block for heat exchangers - Google Patents

Honeycomb block for heat exchangers

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DE19512351C1 DE1995112351 DE19512351A DE19512351C1 DE 19512351 C1 DE19512351 C1 DE 19512351C1 DE 1995112351 DE1995112351 DE 1995112351 DE 19512351 A DE19512351 A DE 19512351A DE 19512351 C1 DE19512351 C1 DE 19512351C1
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Abstract

A honeycomb block for heat exchangers, in the form of a one-piece element with PTFE or a mixt. of PTFE and other plastics as heat-resistant storage material (I) is new. Also claimed are compression moulding dies for making the block. Pref. the cross-section of the honeycomb channels may be round, oval, square, rectangular, triangular or hexagonal. The PTFE may be mixed with (a) a thermoplastic with a melt viscosity low enough for extrusion or injection moulding, or (b) a polyimide. The block is made from material (I) in the form of a powder, by pressing or isostatic pressing followed by sintering. Pref. (I) consists of recyclable plastic waste with the addn. of heat resistant fillers with good thermal conductivity, e.g. carbon, graphite, steel or bronze.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wabenblock aus wärmebeständigem Speichermaterial, für Wärmetauscher, wobei der Wabenblock als einstückiges Element gefertigt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Preßwerkzeug zur Herstellung dieses Wabenblockes.The invention relates to a honeycomb block made of heat-resistant storage material for Heat exchanger, wherein the honeycomb block is made as a one-piece element. The The invention further relates to a pressing tool for producing this honeycomb block.

Aus der WO 83/02997 A1 ist ein Speichermaterial aus Kunststoff bekannt, das sich insbesondere für die Wiederaufheizung der in einer Naßreinigungsstufe gereinigten Abgase einer Feuerungsanlage durch Wärmeübertragung von den der Naßreinigung zuzuführenden ungereinigten Kesselabgase eignet.A storage material made of plastic is known from WO 83/02997 A1 in particular for the reheating of the exhaust gases cleaned in a wet cleaning stage a combustion system by heat transfer from those to be supplied for wet cleaning unpurified boiler flue gas is suitable.

Dabei wird eine Vielzahl von Plattenstapeln in einem Rotor angeordnet, der so in zwei Rauchgasströme eingreift, daß beim Rotieren die einzelnen Plattenstapel abwechselnd durch beide Rauchgasströme hindurchgeführt werden. Sie nehmen dabei aus dem heißeren Rauchgasstrom Wärme auf und geben diese an den kälteren Rauchgasstrom wieder ab. Zwischen den Durchgängen durch die Rauchgasströme werden die Plattenstapel von einer Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, durchströmt, um aus dem Rauchgas an der Oberfläche der Platten abgesetzte Feststoffe zu entfernen. Die Plattenstapel sind dabei einer wechselnden Beanspruchung durch hohe Temperatur und der korrosiven Wirkung der Rauchgase und deren Kondensate und der mechanischen Belastung durch die mit hoher Geschwindigkeit einströmende Reinigungsflüssigkeit und deren korrosiven Wirkung ausgesetzt. Als ein Werkstoff, der diesen Belastungen gewachsen ist, wird Polyphenylenoxid genannt.A large number of plate stacks are arranged in one rotor, which is thus in two Flue gas flows intervenes that the individual plate stacks alternate when rotating both flue gas flows are led through. You take out the hotter Flue gas flow heat up and give it back to the colder flue gas flow. Between the passages through the flue gas flows, the plate stacks become one Cleaning liquid, especially water, flows through to the flue gas at the Remove the solid matter from the surface of the plates. The plate stacks are one changing stress due to high temperature and the corrosive effect of Flue gases and their condensates and the mechanical stress caused by those with high Velocity flowing in cleaning fluid and its corrosive effect exposed. As a material that can withstand these stresses, polyphenylene oxide called.

Um die als Wärmespeicher dienenden Plattenstapel auf billige und einfache Weise herzustellen, wird vorgeschlagen, ebene Platten aus Kunststoff mit dazwischenliegenden Abstandshaltern schichtweise mittels Ultraschall zu verschweißen. Bei diesem Verfahren müssen die Abstandshalter auf jede Plattenebene einzeln aufgelegt werden. Um diesen Arbeitsgang zu vermeiden, wurde weiterhin vorgeschlagen, die abstandshaltenden Profile als Teilbereiche aus den plattenförmigen Speicherelementen auszuformen. Around the stack of plates serving as heat storage in a cheap and simple way To produce, it is proposed that flat plastic plates with intermediate Spacers to be welded in layers using ultrasound. With this procedure the spacers must be placed individually on each plate level. To this To avoid work step, it was further proposed to use the spacing profiles Form partial areas from the plate-shaped storage elements.  

Anstelle von Platten kann auch ein einstückiger Wabenblock als Speichermasse für Wärmetauscher dienen, wie die DE 84 19 655 U1 zeigt, wobei der Wabenblock aus Keramik gefertigt ist. Zur Vermeidung von Schmutzablagerungen wird vorgeschlagen, den Wabenblock vorzugsweise mit Fluorkunststoff zu beschichten.Instead of plates, a one-piece honeycomb block can also be used as a storage mass for Heat exchangers are used, as shown in DE 84 19 655 U1, the honeycomb block being made of Ceramic is made. To avoid dirt deposits, it is proposed that Honeycomb block should preferably be coated with fluoroplastic.

Dieser einstückige Wabenblock aus Keramik neigt infolge seiner Fluorkunststoff- Beschichtung nicht zur Verschmutzung. Der große Nachteil dieses Systems ist die hohe Sprödigkeit des Keramikmateriales und die daraus resultierende Bruchgefahr für den Wabenblock beim Transport, Einbau und im Praxisbetrieb.This one-piece ceramic honeycomb block tilts due to its fluoroplastic Coating not for pollution. The big disadvantage of this system is the high one Brittleness of the ceramic material and the resulting risk of breakage for the Honeycomb block during transport, installation and in practice.

Die Erfindung hat das Ziel, diesen Nachteil zu vermeiden. Hierbei soll durch Verwendung von wiederaufbereiteten Kunststoffabfällen sowohl ein umweltschonender Aspekt berücksichtigt als auch niedrige Fertigungskosten erzielt werden. Letzteres soll insbesondere auch dadurch erreicht werden, daß ein einfaches Fertigungsverfahren angewendet wird.The aim of the invention is to avoid this disadvantage. This is supposed to be through use of recycled plastic waste is both an environmentally friendly aspect taken into account as well as low manufacturing costs. The latter is intended in particular can also be achieved by using a simple manufacturing process.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Speichermaterial aus Polytetrafluorethylen oder einem Gemisch aus Polytetrafluorethylen und anderem Kunststoff besteht. Einzelheiten des Wabenblockes sind in Fig. 1 dargestellt.This object is achieved in that the storage material consists of polytetrafluoroethylene or a mixture of polytetrafluoroethylene and other plastic. Details of the honeycomb block are shown in Fig. 1.

Die Wände (2) der Wabenkanäle (3) bilden die Masse zur Speicherung der Wärme, welche von dem durch die Wabenkanäle strömenden heißen, ungereinigten Rauchgas abgegeben wird. Die Wände der Wabenkanäle sind glatt und eben, um Ablagerungen von Schmutz zu vermeiden und das Abwaschen zu erleichtern. Die Dicke der Wände kann 0,3 mm bis 3 mm betragen. Der Querschnitt der Wabenkanäle kann eine Kreisfläche oder ein Oval, ein Rechteck, Quadrat, Dreieck oder Sechseck sein. Um möglichst geringe Ein- und Ausströmwiderstände für das Rauchgas zu erhalten, und um Schmutzablagerungen an den Stirnseiten und in den Ecken der Wände zu vermeiden, sind rechteckige, quadratische und sechseckige Querschnitte vorzuziehen. Der Querschnitt eines Wabenkanals beträgt 0,5 bis 100 cm², vorzugsweise ca. 1 cm². The walls ( 2 ) of the honeycomb channels ( 3 ) form the mass for storing the heat which is given off by the hot, uncleaned flue gas flowing through the honeycomb channels. The walls of the honeycomb channels are smooth and flat to prevent dirt from accumulating and to facilitate washing. The thickness of the walls can be 0.3 mm to 3 mm. The cross-section of the honeycomb channels can be a circular area or an oval, a rectangle, square, triangle or hexagon. Rectangular, square and hexagonal cross-sections are preferred in order to keep the inflow and outflow resistances for the flue gas as low as possible and to avoid dirt deposits on the end faces and in the corners of the walls. The cross section of a honeycomb channel is 0.5 to 100 cm², preferably about 1 cm².

Fig. 2 stellt einen Ausschnitt eines Wärmetauscherrotors mit nicht ausgefüllten Kammern (4) und einer mit einem erfindungsgemäßen Wabenblock (1) ausgefüllten Kammer dar. Hierbei ist die Breite mit B, die Höhe mit H und die durchströmte Länge mit L bezeichnet. Die Abmessungen der Wabenblöcke (1) entsprechen den Abmessungen der mit diesen Blöcken auszufüllenden Kammern (4) in den Wärmetauscherrotoren. Diese Kammern haben üblicherweise trapezförmige Grundrisse mit Breiten von 100 bis 2000 mm und Höhen von 200 bis 500 mm. Die durchströmte Länge der Kunststoffwabenblöcke beträgt in der Praxis 100 bis 300 mm. Fig. 2 shows a section of a heat exchange rotor having unfilled compartments (4) and a filled with an inventive honeycomb block (1) chamber. Here, the width B denotes the height H and the flow-through length L. The dimensions of the honeycomb blocks ( 1 ) correspond to the dimensions of the chambers ( 4 ) to be filled with these blocks in the heat exchanger rotors. These chambers usually have trapezoidal floor plans with widths from 100 to 2000 mm and heights from 200 to 500 mm. In practice, the length of the flow through the plastic honeycomb blocks is 100 to 300 mm.

Die Festigkeit des Wabenblockes (1) wird nicht durch die Festigkeit von Fügestellen begrenzt, da solche nicht vorhanden sind. Die Festigkeit von Fügestellen wird üblicherweise als Verminderungsfaktor, bezogen auf die Materialfestigkeit der zusammengefügten Teile angegeben, so daß z. B. bei Schweißnähten von seither eingesetzten Kunststoffwärmespeicherblöcken eine Festigkeit von ca. 0,5 der Materialfestigkeit üblich war. Bei dem erfindungsgemäßen Wabenblock hat dieser Faktor den größtmöglichen Wert 1, d. h., der komplette Block hat an allen Stellen die Festigkeit des Grundmaterials.The strength of the honeycomb block ( 1 ) is not limited by the strength of the joints, since there are no such joints. The strength of joints is usually given as a reduction factor, based on the material strength of the assembled parts, so that, for. B. at welds of plastic heat storage blocks used since then a strength of about 0.5 material strength was common. In the honeycomb block according to the invention, this factor has the greatest possible value 1, ie the complete block has the strength of the base material at all points.

Um das Anbacken von Schmutzteilchen zu verhindern, kommen Fluorkunststoffe wie Ethylentetrafluorethylen, Perfluoralkoxy-Copolymer, Polychlortrifluorethylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, Ethylenchlortri-fluorethylen Tetrafluorethylen- Hexafluorpropylen-Copolymer und Polytetrafluorethylen in Frage.To prevent dirt particles from sticking, fluoroplastics such as Ethylene tetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy copolymer, polychlorotrifluoroethylene, Polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, ethylene chlorotrifluoroethylene tetrafluoroethylene Hexafluoropropylene copolymer and polytetrafluoroethylene in question.

Die gestellten Aufgaben der Wirtschaftlichkeit und des Umweltschutzaspektes engen die Auswahl der geeigneten Fluorkunststoffe ein. Hierbei ist die Verarbeitbarkeit dieser Kunststoffe das entscheidende Selektionskriterium, denn sowohl das Extrudieren, als auch das Spritzgießen der relativ großen Wabenblöcke erfordert sehr teuere Werkzeuge, womit diese Verfahren aus Wirtschaftlichkeitsgründen ausscheiden.The tasks of economy and environmental protection narrow them Selection of suitable fluoroplastics. Here is the processability of this Plastics is the decisive selection criterion, because both extrusion and injection molding the relatively large honeycomb blocks requires very expensive tools, with which these procedures are excluded for reasons of economy.

Mit den weiter unten näher beschriebenen wirtschaftlichen Verarbeitungsverfahren können von den oben genannten Fluorkunststoffen nur das Polytetrafluorethylen oder Gemische aus Polytetrafluorethylen und den anderen oben genannten Kunststoffen verarbeitet werden. With the economic processing methods described in more detail below only the polytetrafluoroethylene or mixtures of the above-mentioned fluoroplastics Polytetrafluoroethylene and the other plastics mentioned above are processed.  

Da Polytetrafluorethylen als Primärware relativ teuer ist, kommt aus Gründen der Wirtschaftlichkeit nur der Einsatz von Regenerat, also von wiederaufbereiteten Abfällen in Frage. Abfälle aus Polytetrafluorethylen stehen in großen Mengen zur Verfügung, weil sich mit den bekannten anwendbaren Verfahren nur einfache Geometrien herstellen lassen, die dann in den allermeisten Fällen spangebend weiterverarbeitet werden. Hierbei fallen große Mengen von Spänen an, für die es seither keine Verwendungsmöglichkeiten gibt.Since polytetrafluoroethylene is relatively expensive as a primary commodity, for reasons of Economy only the use of regenerated material, i.e. reprocessed waste in question. Waste from polytetrafluoroethylene is available in large quantities because can only produce simple geometries with the known applicable methods that then in most cases they can be further processed with a chip. Large fall here Quantities of chips for which there has been no use since then.

Somit werden durch die Verwendung von Regenerat aus Polytetrafluorethylen oder aus Mischungen von mehr als 50% Polytetrafluorethylen und weniger als 50% anderer wärmeformbeständiger Kunststoffe wie Polyimide, Polyaryletherketonen, Polysulfonen und Polyphenylenoxiden in Verbindung mit den unten beschriebenen modifizierten Verarbeitungsverfahren die oben genannten Aufgaben gelöst.Thus, through the use of regrind from polytetrafluoroethylene or from Mixtures of more than 50% polytetrafluoroethylene and less than 50% others heat-resistant plastics such as polyimides, polyaryl ether ketones, polysulfones and Polyphenylene oxides in conjunction with the modified ones described below Processing method solved the above tasks.

Dem Regenerat aus Polytetrafluorethylen oder aus den genannten Kunststoffgemischen können zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit und der Wärmeformbeständigkeit Füllstoffe beigemischt werden. In der Praxis sind hierzu Füllstoffe in Korngrößen unter 0,06 mm als Kohle, Graphit, Stahl und Bronze üblich.The regenerate from polytetrafluoroethylene or from the plastic mixtures mentioned can fillers to increase the thermal conductivity and heat resistance be added. In practice, fillers in grain sizes below 0.06 mm are used as Coal, graphite, steel and bronze are common.

Ein weiterer ökologischer und ökonomischer Vorteil des Konzeptes besteht darin, daß die Wabenblöcke wieder eingemahlen und wiederum zu Wabenblöcken verarbeitet werden können. Das kann z. B. dann erforderlich werden, wenn es zu Transport- oder Gewaltbruchschäden kommt oder wenn eine veraltete Anlage komplett erneuert wird.Another ecological and economic advantage of the concept is that the Honeycomb blocks are ground again and again processed into honeycomb blocks can. That can e.g. B. then necessary if it is to transport or Violence damage occurs or when an outdated system is completely renewed.

Beschreibung der zwei Varianten des Herstellverfahrens und des WerkzeugesDescription of the two variants of the manufacturing process and the tool

Die Herstellung des Wabenblockes ist vom Arbeitsablauf her mit den bekannten Preßverfahren identisch. Mit den bekannten Preßverfahren lassen sich allerdings nur relativ einfache Geometrien herstellen. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Preßwerkzeuge gelingt nun auch die Herstellung eines Wabenblockes mit filigraner Geometrie.The production of the honeycomb block is from the workflow with the known Pressing process identical. With the known pressing methods, however, can only be relatively create simple geometries. Due to the structure of the pressing tools according to the invention the production of a honeycomb block with filigree geometry is now also possible.

Die erste Variante des Preßwerkzeuges ist in Fig. 3 dargestellt. Es besteht aus den Werkzeugkernen (5), deren Querschnitt genau den Maßen des Querschnittes der Wabenkanäle des Blockes nach dem Pressen entspricht, dem Preßstempel (6), der Werkzeugwand (7) und der Bodenplatte (8). Alle Werkzeugteile sind aus korrosionsbeständigem Metall mit hoher Festigkeit und guten Gleiteigenschaften gefertigt. The first variant of the pressing tool is shown in Fig. 3. It consists of the tool cores ( 5 ), the cross section of which corresponds exactly to the dimensions of the cross section of the honeycomb channels of the block after pressing, the press ram ( 6 ), the tool wall ( 7 ) and the base plate ( 8 ). All tool parts are made of corrosion-resistant metal with high strength and good sliding properties.

Der Preßstempel muß sehr genau in die Kavität (9) des Werkzeuges passen, damit beim Preßvorgang einerseits keine zu hohen Reibungskräfte zwischen den Kernen und dem Preßstempel auftreten und andererseits kein Kunststoffpulver zwischen Kerne und Stempel gelangen kann.The press ram must fit very precisely into the cavity ( 9 ) of the tool so that, on the one hand, there are no excessive frictional forces between the cores and the press ram and, on the other hand, no plastic powder can get between the cores and the ram.

Die Werkzeugwand muß so dick ausgelegt sein, daß sie dem Preßdruck standhält. Die Bodenplatte nimmt mit entsprechend genau gefertigten Aussparungen (10) die Werkzeugkerne auf und hält sie zueinander paßgenau parallel.The tool wall must be designed so thick that it can withstand the pressure. The base plate receives the tool cores with correspondingly precisely manufactured recesses ( 10 ) and keeps them parallel to one another with a precise fit.

Das Herstellverfahren des Wabenblockes mit dieser ersten Variante des Preßwerkzeuges läuft wie folgt ab: Die Werkzeugkavität (9) wird mit Kunststoff (11) gefüllt. Um die Werkzeugkavität gleichmäßig und ausreichend füllen zu können, sollte der Kunststoff als Pulver mit einer Korngröße von 0,02 mm bis 0,3 mm vorliegen. Die Pulverform ist außerdem Voraussetzung dafür, daß das gepreßte Produkt genügend Festigkeit aufweist, um dem nächsten Verarbeitungsschritt zugeführt werden zu können.The manufacturing process of the honeycomb block with this first variant of the pressing tool proceeds as follows: The tool cavity ( 9 ) is filled with plastic ( 11 ). In order to be able to fill the tool cavity evenly and sufficiently, the plastic should be available as a powder with a grain size of 0.02 mm to 0.3 mm. The powder form is also a prerequisite for the pressed product to have sufficient strength to be able to be fed to the next processing step.

Das Verpressen des nicht thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffpulvers erfolgt bei Raumtemperatur. Der Preßdruck liegt zwischen 200 und 400 bar und wird mittels des gitterförmigen Preßstempels (6) auf das Kunststoffpulver aufgebracht. Das komplette Preßwerkzeug steht zwischen dem oberen und dem unteren Preßtisch einer handelsüblichen Kunststoffpresse.The plastic powder, which cannot be processed thermoplastically, is pressed at room temperature. The pressure is between 200 and 400 bar and is applied to the plastic powder by means of the lattice-shaped ram ( 6 ). The complete press tool is between the upper and lower press table of a commercially available plastic press.

Je nach Art des Kunststoffes oder Kunststoffgemisches drückt sich dessen Volumen auf 2/3 bis 1/4 seines Anfangsvolumens zusammen. Nach Hochfahren des Preßstempels kann weiteres Kunststoffpulver zur Erzielung der gewünschten Wabenblockhöhe nachgefüllt und auf das bereits verpreßte Pulver aufgepreßt werden.Depending on the type of plastic or plastic mixture, its volume is reduced to 2/3 to 1/4 of its initial volume together. After the press ram has started up additional plastic powder to achieve the desired honeycomb block height and be pressed onto the already compressed powder.

Nach dem Preßvorgang wird die Grundplatte von den Werkzeugkernen getrennt (8a). Die Werkzeugkerne können jetzt mit Hilfe des Preßstempels und Ausdrückstiften aus dem gepreßten Wabenblock herausgedrückt werden. Der nun verfestigte Wabenblock wird in einem handelsüblichen Umluftheizofen oberhalb des Kristallitumwandlungspunktes gesintert. After the pressing process, the base plate is separated from the tool cores ( 8 a). The tool cores can now be pressed out of the pressed honeycomb block using the press ram and extracting pins. The now solidified honeycomb block is sintered in a commercial convection heating furnace above the crystallite transformation point.

Besteht der Block z. B. aus 100% Polytetrafluorethylen-Regenerat beträgt die Sintertemperatur vorzugsweise 380°C, die Sinterzeit je mm Wabenwanddicke 5 bis 10 Minuten. Das Abkühlen des Teiles erfolgt bis auf 320°C langsam, um einen hohen Kristallinitätsgrad zu erreichen, was besseren Fertigteileigenschaften entspricht. Danach kann schnell auf Raumtemperatur abgekühlt werden.Is the block z. B. from 100% polytetrafluoroethylene regenerate is Sintering temperature preferably 380 ° C, the sintering time per mm honeycomb wall thickness 5 to 10 Minutes. The part is cooled slowly to 320 ° C to a high Achieve degree of crystallinity, which corresponds to better finished part properties. After that can be quickly cooled to room temperature.

Gewisse Nachteile der beschriebenen ersten Werkzeugvariante und des Fertigungsprozesses sind die erforderliche hohe Werkzeugpräzision und die Gefahr des Beschädigens des Wabenblockes beim Herausdrücken der Werkzeugkerne. Diese Nachteile werden mit der zweiten Variante umgangen.Certain disadvantages of the described first tool variant and the manufacturing process are the required high tool precision and the risk of damaging the Honeycomb block when pressing out the tool cores. These disadvantages are overcome with the bypassed the second variant.

Fig. 4 zeigt die vereinfachte Prinzipdarstellung dieses Preßwerkzeuges (12) der Variante Zwei als Schnitt in der Seitenansicht und dient der Erläuterung des Arbeitsablaufes:
Dieser beginnt, wie schon bei Variante Eins beschrieben, mit dem Einfüllen des Kunststoffpulvers (11) in die Werkzeugkavität (9). Das Verpressen erfolgt ebenfalls bei Raumtemperatur und Drücken zwischen 200 und 400 bar. Auch die Korngröße des Pulvers ist wie oben beschrieben. Fig. 4 shows the simplified schematic diagram of this pressing tool ( 12 ) of variant two as a section in side view and serves to explain the workflow:
As already described in variant one, this begins with the filling of the plastic powder ( 11 ) into the tool cavity ( 9 ). The pressing is also carried out at room temperature and pressures between 200 and 400 bar. The grain size of the powder is also as described above.

Abweichend zur ersten Variante wird der Preßdruck beim Verfahren der zweiten Variante mit Hilfe von Druckflüssigkeit (14), welche eine große Anzahl von Druckfingern (15) aus Gummi auseinanderdrückt, auf das sich in der Werkzeugkavität (9) befindliche Kunststoffpulver (11) aufgebracht. Das Kunststoffpulver wird dabei auf 2/3 bis 1/4 seines Schüttvolumens zusammengedrückt und erhält dadurch die für das weitere Verarbeiten notwendige Festigkeit.Notwithstanding to the first variant of the pressing pressure the process of the second variant, by means of pressurized fluid (14) which presses apart a large number of pressure fingers (15) made of rubber, is applied to which located in the mold cavity (9) plastic powder (11). The plastic powder is compressed to 2/3 to 1/4 of its bulk volume and thereby receives the strength necessary for further processing.

Das Preßwerkzeug (12) kann so aufgebaut sein, daß die Druckflüssigkeit (14) über eine Einlaßbohrung (13) und eine Druckkammer (18) den Preßdruck in die Gummifinger (15) weiterleitet und das Kunststoffpulver (11) komprimiert. Bei diesem Werkzeugaufbau müssen Werkzeugwand (7), Deckel (16), die Druckkammer (18), Verstiftungen und Verschraubungen so dick dimensioniert sein, daß sie dem hohen Preßdruck standhalten. The pressing tool ( 12 ) can be constructed in such a way that the pressure fluid ( 14 ) passes the pressing pressure into the rubber fingers ( 15 ) via an inlet bore ( 13 ) and a pressure chamber ( 18 ) and compresses the plastic powder ( 11 ). In this tool structure, the tool wall ( 7 ), cover ( 16 ), the pressure chamber ( 18 ), pinning and screw connections must be dimensioned so thick that they can withstand the high pressure.

Diese Bauteile können sehr viel dünner ausgeführt sein, wenn das komplette Werkzeug (12) für die Dauer des Preßvorganges in einem Druckbehälter (17) verweilt, wie in Fig. 5 dargestellt. Dieser Druckbehälter ist üblicherweise als zylindrischer Kessel ausgeführt und mit Druckflüssigkeit (14) gefüllt, die mittels einer Hochdruckpumpe auf den erforderlichen Preßdruck gebracht wird. Der Preßdruck wirkt bei dieser Anordnung nicht nur einseitig auf die Werkzeugbauteile ein, sondern er drückt aus jeder Richtung auf diese, so daß darauf weder Biege- noch Zugkräfte wirken.These components can be made much thinner if the complete tool ( 12 ) remains in a pressure vessel ( 17 ) for the duration of the pressing process, as shown in FIG. 5. This pressure vessel is usually designed as a cylindrical vessel and filled with hydraulic fluid ( 14 ), which is brought to the required pressure by means of a high-pressure pump. In this arrangement, the pressing pressure not only acts on the tool components on one side, but presses them from every direction, so that neither bending nor tensile forces act on them.

Das Entformen des verfestigten Teiles nach dem Pressen ist ohne besondere Entformungsvorrichtung möglich, da sich die Gummifinger (15) nach dem Ablassen des Druckes auf ihre Ausgangsdicke zurückformen.De-molding of the solidified part after pressing is possible without a special demolding device, since the rubber fingers ( 15 ) revert to their original thickness after releasing the pressure.

Eine gewisse Schwäche dieses Verfahrens besteht darin, daß die geometrische Genauigkeit des Preßteiles nicht sehr hoch ist. Dies hat für die Anwendung der Wabenblöcke in der Praxis keine Bedeutung, wirkt allerdings optisch störend und suggeriert damit eine schlechte Produktqualität. Dieser Schwäche kann dadurch begegnet werden, daß die Druckfinger (15) je einen Stützkern (22) erhalten (Fig. 4). Je dicker der Stützkern im Verhältnis zu dem Gummimantel (19) des Druckfingers ist, um so höher wird die Abformpräzision des Preßteiles. Vorteilhaft haben sich Gummimanteldicken von 0,1 bis 1,0 mm erwiesen. Die Stützkerne können aus Kunststoffe Hartholz oder Metall gefertigt sein. Liegt der Gummimantel sehr eng an dem Stützkern an, ist es erforderlich, die Stützkerne zum Weiterleiten der Druckflüssigkeit mit Längs- und Querbohrungen (20) zu versehen.A certain weakness of this method is that the geometrical accuracy of the pressed part is not very high. This is of no importance for the use of the honeycomb blocks in practice, but it is visually disturbing and thus suggests poor product quality. This weakness can be countered by the fact that the pressure fingers ( 15 ) each receive a support core ( 22 ) ( Fig. 4). The thicker the support core in relation to the rubber jacket ( 19 ) of the pressure finger, the higher the molding precision of the pressed part. Rubber jacket thicknesses of 0.1 to 1.0 mm have proven to be advantageous. The support cores can be made of hardwood or metal plastics. If the rubber jacket lies very close to the support core, it is necessary to provide the support cores with longitudinal and transverse bores ( 20 ) for passing on the hydraulic fluid.

Nach dem Entformen wird der verfestigte Block, wie bei der Variante Eins beschrieben, gesintert und erreicht dadurch seine endgültige hohe Festigkeit.After demolding, the solidified block, as described for variant one, sintered and thereby reaches its final high strength.

Zum Ausfüllen eines Wärmetauscherrotors werden Wabenblöcke mit unterschiedlichen Trapezmaßen benötigt. Deshalb werden die rechteckigen Wabenblöcke, nachdem sie nach dem Sintern abgekühlt sind, auf die erforderlichen Trapezmaße geschnitten. Die Schnittabfälle können zu Pulver vermahlen und wiederum zu Wabenblöcken verarbeitet werden. To fill a heat exchanger rotor, honeycomb blocks with different Trapezoidal dimensions required. That is why the rectangular honeycomb blocks are after after cooled after sintering, cut to the required trapezoidal dimensions. The Cutting waste can be ground into powder and in turn processed into honeycomb blocks will.  

Das Zurechtschneiden der Wabenblöcke in Trapezform kann entfallen, wenn bereits beim Pressen unterschiedlich große Trapeze erzeugt werden. Dies geschieht dadurch, daß, wie in Fig. 6 dargestellt, die in der Draufsicht rechteckig begrenzte Werkzeugkavität (9) vor dem Einfüllen des Kunststoffpulvers so abgesperrt wird, daß nur die jeweils gewünschten trapezförmigen Wabenblöcke entstehen können. Die hierzu verwendeten Absperrwaben (21) können auf herkömmliche Weise aus Metall, Kunststoffplatten, Gummi oder Hartholz gefertigt sein. Wirtschaftlich vorteilhafter ist es allerdings, die Absperrwaben aus den erfindungsgemäßen Wabenblöcken herauszuschneiden.Trimming the honeycomb blocks in a trapezoidal shape can be omitted if trapezoids of different sizes are already created during pressing. This is done in that, as shown in FIG. 6, the tool cavity ( 9 ), which is rectangular in plan view, is blocked off before the plastic powder is filled in so that only the desired trapezoidal honeycomb blocks can be produced. The barrier honeycomb ( 21 ) used for this purpose can be made in a conventional manner from metal, plastic plates, rubber or hardwood. However, it is economically more advantageous to cut out the barrier honeycombs from the honeycomb blocks according to the invention.

Wie in Fig. 7 dargestellt, kann die Werkzeugkavität (9) mittels Absperrwaben (21) in mehrere Trapeze unterteilt und somit in einem Arbeitsgang mehrere kleine Wabenblöcke gepreßt werden.As shown in Fig. 7, the mold cavity (9) can be divided by means Absperrwaben (21) into a plurality of trapezoids, and thus pressed in one operation a plurality of small honeycomb blocks.

Die Absperrwaben gehen beim Verpressen des Kunststoffpulvers mit diesem keine Verbindung ein und können deshalb beliebig oft wiederverwendet werden.The barrier honeycombs do not go with the pressing of the plastic powder Connection and can therefore be reused as often as required.

Claims (14)

1. Wabenblock aus wärmebeständigem Speichermaterial für Wärmetauscher, wobei der Wabenblock als einstückiges Element gefertigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial aus Polytetrafluorethylen oder einem Gemisch aus Polytetrafluorethylen und anderem Kunststoff besteht.1. honeycomb block made of heat-resistant storage material for heat exchangers, the honeycomb block being manufactured as a one-piece element, characterized in that the storage material consists of polytetrafluoroethylene or a mixture of polytetrafluoroethylene and other plastic. 2. Wabenblock gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittflächen der Wabenkanäle rund, oval, quadratisch, rechteckig, dreieckig oder sechseckig sind.2. honeycomb block according to claim 1, characterized in that the Cross-sectional areas of the honeycomb channels round, oval, square, rectangular, triangular or are hexagonal. 3. Wabenblock gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Polytetrafluorethylen zugemischte Kunststoff ein Thermoplast ist, dessen Schmelzviskosität so niedrig ist, daß er extrudierbar und spritzgießbar ist.3. honeycomb block according to claims 1 and 2, characterized in that the the plastic admixed to the polytetrafluoroethylene is a thermoplastic, the Melt viscosity is so low that it is extrudable and injection moldable. 4. Wabenblock gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Polytetrafluorethylen zugemischte Kunststoff ein Polyimid ist.4. honeycomb block according to claims 1 and 2, characterized in that the the plastic admixed to the polytetrafluoroethylene is a polyimide. 5. Wabenblock gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial vor dem Herstellen des Wabenblocks pulverförmig ist.5. honeycomb block according to claims 1 to 4, characterized in that the Storage material is powdery before making the honeycomb block. 6. Wabenblock gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial aus regenerierbaren Kunststoffabfällen besteht.6. honeycomb block according to claims 1 to 5, characterized in that the Storage material consists of regenerable plastic waste. 7. Wabenblock gemäß den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem pulverförmigen Speichermaterial wärmeformbeständige, gut wärmeleitfähige Füllstoffe wie Kohle, Graphit, Stahl oder Bronze beigemischt sind.7. honeycomb block according to claims 5 and 6, characterized in that the Powdery storage material that is thermally stable and highly heat-conductive Fillers such as coal, graphite, steel or bronze are added. 8. Wabenblock gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieser durch Pressen und anschließendes Sintern hergestellt ist.8. honeycomb block according to claims 1 to 7, characterized in that this is produced by pressing and subsequent sintering. 9. Wabenblock gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieser durch isostatisches Pressen und anschließendes Sintern hergestellt ist. 9. honeycomb block according to claims 1 to 7, characterized in that this is produced by isostatic pressing and subsequent sintering.   10. Preßwerkzeug zum Verpressen des pulverförmigen Speichermaterials zu einem Wabenblock für Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Preßwerkzeug aus einer Vielzahl von Metallkernen (5) besteht, welche den Querschnitt haben, der dem Kanalquerschnitt des gepreßten Blockes entspricht.10. pressing tool for pressing the powdery storage material to a honeycomb block for heat exchangers according to claims 1 to 9, characterized in that this pressing tool consists of a plurality of metal cores ( 5 ) which have the cross section which corresponds to the channel cross section of the pressed block. 11. Preßwerkzeug zum isostatischen Verpressen des pulverförmigen Speichermaterials zu einem Wabenblock für Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Preßwerkzeug (12) mit einer Vielzahl, durch Druckflüssigkeit dehnbare hohle Gummifinger (15) ausgerüstet ist, welche die Ausformung der Wabenkanäle bewirken.11. pressing tool for isostatic pressing of the powdery storage material to a honeycomb block for heat exchangers according to claims 1 to 9, characterized in that this pressing tool ( 12 ) is equipped with a plurality of hollow rubber fingers ( 15 ) which can be expanded by pressure fluid and which shape the honeycomb channels cause. 12. Preßwerkzeug gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gummifinger (15) einen Stützkern (22) enthält.12. Press tool according to claim 11, characterized in that each rubber finger ( 15 ) contains a support core ( 22 ). 13. Preßwerkzeug gemäß den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkerne (22) längs und quer verlaufende Bohrungen (20) zur Leitung der Druckflüssigkeit haben.13. Press tool according to claims 11 and 12, characterized in that the support cores ( 22 ) have longitudinal and transverse bores ( 20 ) for guiding the hydraulic fluid. 14. Preßwerkzeug gemäß den Ansprüchen 11 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Trapezform der Wabenblöcke durch Einlegen von Absperrwaben (21) in die Werkzeugkavität (9) erreicht wird.14. Press tool according to claims 11 to 13, characterized in that the trapezoidal shape of the honeycomb blocks is achieved by inserting shut-off honeycombs ( 21 ) in the tool cavity ( 9 ).
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