DE19845388C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Plattenwärmetauschern aus vorgefertigten Wärmetauscherplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstel­ lung von Plattenwärmetauschern aus vorgefertigten Wärmetau­ scherplatten mit einer Montagestation, an der eine Falzein­ richtung angeordnet ist, mittels der jede Wärmetauscherplatte an zwei einander gegenüberliegenden Rändern mit den entspre­ chenden Rändern der unter ihr angeordneten Wärmetauscherplat­ te und an den beiden anderen einander gegenüberliegenden Rän­ dern mit den entsprechenden Rändern der über ihr angeordneten Wärmetauscherplatte verfalzbar ist, und mit einer Trans­ porteinrichtung, mittels der die vorgefertigten Wärmetau­ scherplatten der Montagestation zuführbar sind.

Für solche Plattenwärmetauscher werden häufig identisch aus­ gestaltete Wärmetauscherplatten verarbeitet, wobei diese zur Sicherung des Abstandes zwischen den einzelnen Platten des fertig montierten Plattenwarmetauschers mit Vorsprüngen ver­ sehen sind. Um aus identisch gefertigten Wärmetauscherplatten einen Plattenwärmetauscher zusammenzufügen, müssen aufeinan­ derfolgende Wärmetauscherplatten um 90 Grad zueinander ver­ dreht angeordnet sein, damit mittels ihrer Vorsprungelemente der Abstand zwischen den einzelnen Wärmetauscherplatten fest vorgegeben wird.

Die Verdrehung einer Wärmetauscherplatte um exakt 90 Grad ist mit der erforderlichen Genauigkeit und Exaktheit nur ver­ gleichsweise aufwendig durchführbar. Schon geringfügige Ab­ weichungen von dem notwendigen Verdrehwinkel führen dazu, daß bei der Verbindung der einzelnen Wärmetauscherplatten an de­ ren Rändern Unregelmäßigkeiten auftreten, die für die Dich­ tigkeitseigenschaften des herzustellenden Plattenwärmetau­ schers sehr nachteilig sind.

Ein in der US 5 226 234 beschriebenes Verfahren ist Bestandteil eines Verfahrens zur Herstellung von Plattenwärmetauschern, bei dem vor der letztendlichen Montage des Plattenwärmetau­ schers zunächst miteinander verbundene Plattenpaare gebildet werden, die dann - in einer weiteren Verfahrensstufe - zum Plattenwärmetauscher zusammenmontiert werden. Die in der US 5 226 234 beschriebene Vorrichtung dient dazu, diese vor­ gefertigten Plattenpaare herzustellen. Hierzu sind der Montagevorrichtung zwei Förderer zugeordnet, mittels denen die einzelnen Plat­ ten von zwei unterschiedlichen Seiten der Montagevorrichtung zugeführt werden. In dieser Montagevorrichtung werden die beiden von unterschiedlichen Seiten ankommenden Platten zu einem vorgefertigten Plattenpaar vormontiert. Diese vorge­ fertigten Plattenpaare werden dann in einem weiteren Ver­ fahrensschritt zu einem Plattenwärmetauscher verbunden. Die US 4 510 660 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, der aus zwei schalenartigen Platten hergestellt wird. Hierzu sind die beiden schalenartigen Platten jeweils mit einem umlaufenden Flansch versehen, wobei der Flansch der einen Platte eine größere Erstreckung auf­ weist als der Flansch der anderen Platte. Der Flansch der anderen Platte weist eine Auslenkung auf. Der die Auslen­ kung aufweisende kleinere Flansch wird auf den größeren Flansch aufgelegt, wonach der über den Flansch der anderen Platte vorstehende äußere Flanschabschnitt des größeren Flansches auf den mit der Auslenkung versehenen Flansch gebogen wird. Der mit der Auslenkung versehene Flansch ist sandwichartig zwischen dem inneren und dem äußeren Flanschabschnitt des größeren Flansches aufgenommen. Durch die Auslenkung bzw. Ausbiegung des kleineren Flansches sol­ len die Dichtigkeitseigenschaften der beschriebenen Ver­ bindung verbessert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs ge­ schilderte gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von plattenwärmetauschern aus vorgefertigten Wärmetauscherplatten derart weiterzubilden, daß bei der innigen Verbindung der Ränder von untereinander angeordneten Wärmetauscherplatten diese Ränder in Vertikalrichtung über ihre gesamte horizonta­ le Erstreckung exakt über- bzw. untereinander angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zwei Aufnahmestationen aufweist, die an einander gegenüberliegenden Seiten der Montagestation angeordnet sind, in denen die quadratischen und einander gleichen vorgefertig­ ten Wärmetauscherplatten um 90 Grad zueinander verdreht sta­ pelbar sind und aus denen die Wärmetauscherplatten mittels der Transporteinrichtung einzeln entnehmbar sind.

In der ersten Aufnahmestation sind sämtliche dort befindli­ chen Wärmetauscherplatten in ein und derselben Orientierung aufgestapelt. In der zweiten Aufnahmestation sind sämtliche dort befindliche Wärmetauscherplatten ebenfalls in ein und derselben Orientierung aufgestapelt, wobei die Orientierung im Stapel der ersten Aufnahmestation exakt um 90 Grad zu der Orientierung im Stapel der zweiten Aufnahmestation verdreht ist. Mittels der Transporteinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die einzelnen Wärmetauscherplatten ledig­ lich von ihren jeweiligen Stapeln aufgenommen und dann - ohne jedwede Verdrehung - geradlinig zur Montagestation gefördert. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Ränder der übereinander angeordneten Wärmetauscherplatten jeweils exakt zueinander ausgerichtet sind. Der Verfalzvorgang läßt sich somit immer gleichmäßig mit konstanter Qualität durchführen, woraus sich eine hohe Dichtigkeit des Plattenwärmetauschers und damit ein im Vergleich zum Stand der Technik erhöhter Wirkungsgrad des­ selben ergibt. Dies geschieht im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch, daß die korrekt vorpositionierten Wärme­ tauscherplatten während des und unmittelbar vor dem Herstel­ lungsvorgang des Wärmetauschers nicht mehr gedreht, sondern lediglich noch geradlinig bewegt werden.

Ein weitgehend kontinuierlicher Betrieb der Montagestation der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann erreicht werden, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung deren Transporteinrichtung zwei Transportein­ heiten aufweist, von denen gleichzeitig eine zwischen der er­ sten Aufnahmestation und der Montagestation und die andere zwischen der Montagestation und der zweiten Aufnahmestation verfahrbar ist und umgekehrt. Somit kann während des Verfal­ zungsvorgangs in der Montagestation von der darin nichtinvol­ vierten Transporteinheit bereits die nächste Wärmetauscher­ platte aufgenommen werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Plattenwärmetau­ schern aus vorgefertigten Wärmetauscherplatten arbeitet jede Falzeinheit der vier Falzeinheiten aufweisenden Falzeinrich­ tung mit zwei Falzwinkelbereichen, nämlich einem ersten Falzwinkelbereich, bei dem die ihr zugeordneten Ränder der beiden Wärmetauscherplatten um zumindest 90 Grad umgebogen werden, und einem zweiten Falzwinkelbereich, bei dem die be­ reits um 90 Grad umgebogenen Ränder der Wärmetauscherplatten auf insgesamt 180 Grad umgebogen werden. Der erste Falzwin­ kelbereich beträgt vorteilhaft etwa 135 Grad und der zweite Falzwinkelbereich etwa 45 Grad. Ein Niederhalten der Wärme­ tauscherplatten, deren Ränder miteinander verfalzt werden, ist nur bei dem im ersten Falzwinkelbereich ablaufenden Ver­ falzungsteilvorgang erforderlich, da bei dem im darauffolgen­ den zweiten Falzwinkelbereich ablaufenden Verfalzungsteilvor­ gang die aufgebrachten Kräfte nicht mehr dazu führen können, daß die Wärmetauscherplatten ausweichen können.

Wenn eine zur Fixierung und Niederhaltung der Wärmetauscher­ platten während des Verfalzungsvorgangs vorgesehene Nieder­ haltevorrichtung an der Transporteinrichtung angeordnet ist, ergibt sich eine bessere Einsicht auf dieselbe, wobei darüber hinaus im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Kon­ trollmöglichkeiten vorliegen. Darüber hinaus ist aufgrund der Anbringung der Niederhaltevorrichtung an der Transportein­ richtung sichergestellt, daß die Niederhaltevorrichtung in jedem Fall in korrekter Vertikalstellung in bezug auf die beiden Wärmetauscherplatten sich befindet, deren Ränder mit­ einander verfalzt werden sollen. Auch hierdurch ergibt sich ein qualitativ höherstehender Verfalzungsvorgang, der zu ent­ sprechenden Verbesserungen bei der Dichtigkeit des letztlich hergestellten Plattenwärmetauschers führt.

Eine konstruktiv-technisch wenig aufwendige und zweckmäßige Ausgestaltung der Falzeinrichtung wird erreicht, wenn jede Falzeinheit ein Falzglied aufweist, dessen Falzflächen Flä­ chenkontakt mit der Unterseite des unteren der beiden mitein­ ander zu verfalzenden Ränder der beiden Wärmetauscherplatten bringbar und das unter Aufrechterhaltung des Flächenkontakts zwischen seiner Falzfläche und der Unterseite der unteren der beiden miteinander zu verfalzenden Ränder der beiden Wärme­ tauscherplatten um 180 Grad drehbar ist. Bei Einsatz derarti­ ger Falzeinheiten sind die bei Durchführung des Verfalzungs­ vorgangs auftretenden Geräusche im Vergleich zu herkömmli­ chen, mit Hämmern arbeitenden Falzeinrichtungen vergleichs­ weise leise. Darüber hinaus ergibt sich im Vergleich zu den genannten herkömmlichen Falzeinrichtungen ein erheblich ver­ ringerter Verschleiß.

Vorteilhaft weist jede Falzeinheit ein Antriebsritzel auf, mittels dessen Drehung das Falzglied der Falzeinheit drehbar ist und welches seinerseits mittels eines angetriebenen Zahn­ teils drehbar ist. Die vertikale Positionierung der Falzein­ heiten der Falzeinrichtung kann erfolgen, während die nächste Wärmetauscherplatte der Montagestation zugeführt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung ist die Falzfläche des Falzglieds jeder Falzeinheit als, um vorzugsweise 45 Grad, geneigte Schrägflä­ che ausgebildet.

Vorteilhaft weist die Niederhaltevorrichtung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung je Transporteinheit zwei Niederhalter auf, von denen die Niederhalter der einen Transporteinheit zwei einander gegenüberliegenden Rändern der Wärmetauscher­ platten und die Niederhalter der anderen Transporteinheit den anderen beiden einander gegenüberliegenden Rändern der Wärme­ tauscherplatten zugeordnet sind. Hierdurch ist es beispiels­ weise möglich, die Niederhalter bereits während des Trans­ portvorgangs der Wärmetauscherplatte so zu positionieren, daß sie den beim Verfalzungsvorgang auf die Wärmetauscherplatte durch die Falzeinheit ausgeübten Kräften widerstehen können.

Zweckmäßigerweise hat jeder Niederhalter ein Niederhal­ teglied, dessen Haltefläche in Flächenkontakt mit dem an den Rand angrenzenden Bereich der Oberseite der oberen der beiden an ihren Rändern zu verfalzenden Wärmetauscherplatten bring­ bar ist.

Um den Verfalzungsvorgang mit großer Exaktheit ausführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Haltefläche des Nieder­ halteglieds jedes Niederhalters mit ihrer dem Rand der Wärme­ tauscherplatte zugewandten Kante die Knicklinie definiert, um die herum die beiden miteinander zu verfalzenden Ränder der Wärmetauscherplatten gebogen bzw. geknickt werden.

Zwecks Erreichung einer exakten Trennung zwischen dem ersten Falzwinkelbereich und dem zweiten Falzwinkelbereich ist es vorteilhaft, wenn die sich von der die Knicklinie ausbilden­ den Kante der Haltefläche aufwärts erstreckende Stirnfläche des Niederhalteglieds jedes Niederhaltes als, um vorzugsweise 45 Grad, geneigte Schrägfläche ausgebildet ist, gegen die die Oberseite des oberen der beiden miteinander zu verfalzenden Ränder der Wärmetauscherplatten am Ende des ersten Falzwin­ kelbereichs in Anlage gerät.

Um einerseits eine exakte Festlegung der Knicklinie zu errei­ chen und andererseits zu verhindern, daß die auf die Wärme­ tauscherplatten ausgeübten Kräfte zu einem Ausweichen dersel­ ben führen, ist es vorteilhaft, wenn das Niederhalteglied je­ des Niederhalters zwischen seiner Aktivstellung, in der seine Haltefläche in Flächenkontakt mit dem an den Rand angrenzen­ den Bereich der Oberseite des oberen der beiden an ihren Rän­ dern zu verfalzenden Wärmetauscherplatten ist, und seiner Ru­ hestellung verstellbar ist, in der es außerhalb des Raumes zwischen der Oberseite des oberen der beiden miteinander zu verfalzenden Ränder der beiden Wärmetauscherplatten und des an den Rand angrenzenden Bereichs der Oberseite des oberen der beiden an ihren Rändern zu verfalzenden Wärmetauscher­ platten angeordnet ist.

Um mittels der vorstehend geschilderten Vorrichtung auch Plattenwärmetauscher herstellen zu können, an die besonders hohe Anforderungen hinsichtlich der Dichtigkeit und der Dau­ erhaftigkeit der Wärmetauscherplattenverbindungen gestellt werden, ist es vorteilhaft, wenn jede Falzeinheit der Falzeinrichtung und jeder Niederhalter der Niederhaltevor­ richtung aus einer Außenstellung in eine Innenstellung zu­ stellbar ist, die dem Mittelpunkt der Wärmetauscherplatte nä­ her ist. Nach Beendigung eines ersten Verfalzungsvorgangs ist es dann möglich, die betreffende Falzeinheit und den betref­ fenden Niederhalter um einen vorgebbaren Zustellhub, z. B. um 6 mm in Richtung auf den Mittelpunkt der Wärmetauscherplatte zu versetzen, woraufhin dann in der bereits geschilderten Weise ein zweiter Verfalzungsvorgang durchgeführt wird, bei dem die bereits verfalzten Ränder der Wärmetauscherplatten noch einmal verfalzt werden, so daß sich eine Doppelver­ falzung der Ränder ergibt, die naturgemäß dichter und fester als eine einfache Verfalzung ist.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn jede Aufnahmestati­ on eine Kantumformeinrichtung aufweist, mittels der die Rän­ der der in der Aufnahmestation von der Transporteinrichtung aufgenommenen Wärmetauscherplatten verformbar sind.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Plattenwärmetauschern aus vorgefertigten Wärmetauscherplat­ ten, bei dem jede Wärmetauscherplatte an zwei einander gegen­ überliegenden Rändern mit den entsprechenden Rändern der un­ ter ihr angeordneten Wärmetauscherplatte und an den beiden anderen einander gegenüberliegenden Rändern mit den entspre­ chenden Rändern der über ihr angeordneten Wärmetauscherplatte verfalzt wird, werden die Wärmetauscherplatten quadratisch und einander gleich vorgefertigt, wobei die vorgefertigten Wärmetauscherplatten alternierend aus zwei einander entgegen­ gesetzten Richtungen um 90 Grad verdreht der Verfalzung zuge­ führt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des er­ findungsgemäßen Verfahrens ist die 180 Grad-Verfalzung der Ränder der Wärmetauscherplatten in einen ersten Falzschritt der Ränder der Wärmetauscherplatten in einen ersten Falz­ schritt, der sich über einen ersten Falzwinkelbereich von zu­ mindest 90 Grad, vorzugsweise von 150 Grad, erstreckt, und einen zweiten Falzschritt aufgeteilt, der sich über einen zweiten Falzwinkelbereich von max. 90 Grad, vorzugsweise von 45 Grad, erstreckt.

Zweckmäßigerweise wird ein an den Rand angrenzender Bereich der Oberseite der oberen der beiden an ihren Rändern zu ver­ falzenden Wärmetauscherplatten während des ersten Falz­ schritts niedergehalten. Während des zweiten Falzschritts ist ein solches Niederhalten nicht erforderlich, da die zur Durchführung der Verfalzung aufgewandten Kräfte nicht mehr zu einem Ausweichen der beiden Wärmetauscherplatten führen kön­ nen.

Zur Schaffung qualitativ besonders hochwertiger Plattenwärme­ tauscher ist es vorteilhaft, wenn nach Beendigung einer er­ sten 180 Grad-Verfalzung die verfalzten Ränder in gleicher Weise einer zweiten 180 Grad-Verfalzung unterzogen werden.

Zweckmäßigerweise werden die Ränder der vorgefertigten Wärme­ tauscherplatten vorgebogen, bevor sie der Montagestation bzw. der Verfalzung zugeführt werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Herstellung von Plattenwärmetauschern aus vorgefertigten Wärmetauscherplatten;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Montagestation der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrich­ tung zur Herstellung von Plattenwärmetauschern aus vorgefertigten Wärmetauscherplatten;

Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 dargestellten Mon­ tagestation; und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung derjenigen Vorrich­ tungsteile, die bei einer Verfalzung von Rändern zweier Wärmetauscherplatten zum Einsatz kommen.

Mittels einer in Fig. 1 im Prinzip dargstellten erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Plattenwärmetauschern aus vorgefertigten Wärmetauscherplatten 1 werden die vorge­ fertigten Wärmetauscherplatten 1 zu Plattenpaketen verarbei­ tet, wobei die Wärmetauscherplatten 1 an zwei einander gegen­ überliegenden Rändern 2, 3 mit den entsprechenden Rändern 2, 3 der unter ihnen angeordneten Wärmetauscherplatte 1 und an den beiden anderen einander gegenüberliegenden Rändern 4, 5 mit den entsprechenden Rändern 4, 5 der über ihnen angeordne­ ten Wärmetauscherplatte 1 verbunden bzw. verfalzt werden.

Die Wärmetauscherplatten 1 weisen Vorsprünge in vertikaler Richtung auf und bilden zwischen sich Strömungskanäle für diejenigen Medien aus, die den Wärmetauscher durchlaufen, wo­ bei auf einen Strömungskanal für das eine Medium in vertika­ ler Richtung jeweils ein Strömungskanal für das andere Medium folgt.

Die Wärmetauscherplatten 1 sind einander gleich ausgebildet bzw. vorgefertigt.

Zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Plattenwärmetauschern aus den vorgefertigten Wärmetauscher­ platten 1 gehören eine Montagestation 6, an der die Wärmetau­ scherplatten 1 zu Plattenpaketen zusammengefügt werden, und zwei Aufnahmestationen 7, 8, an denen die vorgefertigten Wär­ metauscherplatten 1 in jeweils einem Stapel 9, 10 vorgehalten werden. Im Stapel 9 der ersten Aufnahmestation 7 sind die Wärmetauscherplatten 1 um 90 Grad gedreht zu den im Stapel 10 der zweiten Aufnahmestation 8 vorgehaltenen Wärmetauscher­ platten 1 angeordnet. In der Montagestation 6 werden die Wär­ metauscherplatten 1 alternierend in der Anordnung gemäß dem Stapel 9 der ersten Aufnahmestation bzw. dem Stapel 10 der zweiten Aufnahmestation zu Plattenwärmetauschern verarbeitet. Eine Drehung der Wärmetauscherplatten 1 bei ihrem Transport von der ersten Aufnahmestation 7 bzw. von der zweiten Aufnah­ mestation 8 zur Montagestation 6 ist demgemäß nicht erforder­ lich.

Zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört eine Transportein­ richtung 11, mittels der die Wärmetauscherplatten 1 von den Aufnahmestationen 7, 8 zur Montagestation 6 transportierbar sind. Hierzu weist die Transporteinrichtung 11 zwei Trans­ porteinheiten 12, 13 auf, von denen die erste Transportein­ heit 12 die Wärmetauscherplatten 1 von der in Fig. 1 linken ersten Aufnahmestation 7 zur Montagestation 6 und die zweite Transporteinheit 13 die Wärmetauscherplatten 1 von der in Fig. 1 rechten zweiten Aufnahmestation 8 zur Montagestation 6 transportiert. Die beiden Transporteinheiten 12, 13 der Transporteinrichtung 11 sind so miteinander verbunden, daß immer dann, wenn eine Transporteinheit 12, 13 an der ihr zu­ geordneten Aufnahmestation 7, 8 sich befindet, die andere Transporteinheit 13, 12 sich in der Montagestation 6 befin­ det. Während sich die eine Transporteinheit 12, 13 von der Aufnahmestation 7, 8 zur Montagestation 6 bewegt, bewegt sich dann die andere Transporteinheit 13, 12 von der Montagestati­ on zur Aufnahmestation 8, 7.

Die Wärmetauscherplatten 1 werden von der jeweiligen Trans­ porteinheit 12, 13 in exakt derselben Lage an die Montagesta­ tion 6 übergeben, in der sie von der jeweiligen Aufnahmesta­ tion 7, 8 übernommen worden sind. Eine Drehung der Trans­ porteinheiten 12, 13 und der an denen hängenden Wärmetau­ scherplatten 1 ist nicht erforderlich. Bei ihrer Verbringung von den Aufnahmestationen 7, 8 werden die Wärmetauscherplat­ ten 1 lediglich in gerader Richtung gefördert, wobei keiner­ lei Drehung der Wärmetauscherplatten 1 erforderlich ist.

Jede Transporteinheit 12, 13 hat eine mit mehreren Ansaug­ stelen 14 ausgerüstete Ansaugvorrichtung, durch deren Unter­ druckbeaufschlagung eine Wärmetauscherplatte 1 an der Trans­ porteinheit 12, 13 fixierbar ist. Mittels dieses Fixiervor­ gangs werden die Wärmetauscherplatten 1 von den Stapeln 9, 10 entnommen. Die Übergabe der Wärmetauscherplatten 1 in der Montagestation 6 erfolgt durch Abschalten des Unterdrucks an den Ansaugstellen 14, wodurch die Wärmetauscherplatten 1 in der gewünschten Anordnung in der Montagestation 6 aufgenommen werden.

In der Aufnahmestation 7 und der Aufnahmestation 8 ist je­ weils eine Kantumformeinrichtung 15 vorgesehen, mittels denen die Ränder 2, 3, 4, 5 bzw. Kanten der Wärmetauscherplatten 1 in der gewünschten Weise vorform- bzw. biegbar sind, so daß sie mit dem jeweils gewünschten Abstand zur vorhergehenden Wärmetauscherplatte 1 in der Montagestation 6 aufeinander ab­ legbar sind.

Die von der Transporteinheit 12, 13 an der Aufnahmestation 7, 8 aufgenommene Wärmetauscherplatte 1 wird mittels der Trans­ porteinheit 12, 13 der Transporteinrichtung 11 von der Auf­ nahmestation 7, 8 zur Montagestation 6 gefördert, woraufhin die Wärmetauscherplatte 1 auf die bereits in der Montagesta­ tion 6 abgelegte und bearbeitete vorhergehende Wärmetauscher­ platte 1 abgelegt wird. Die Ränder 2, 3, 4, 5 der gerade ab­ gelegten Wärmetauscherplatte 1 liegen exakt über den entspre­ chenden Rändern 2, 3, 4, 5 der vorher abgelegten und bereits verarbeiteten Wärmetauscherplatten 1.

Die Montagestation 6 hat eine in Vertikalrichtung höhenver­ stellbare Falzeinrichtung, die aus vier Falzeinheiten 16, 17, 18, 19 besteht, von der jede einem der Ränder 2, 3, 4, 5 der Wärmetauscherplatten 1 zugeordnet ist. Die vier Falzeinheiten 16, 17, 18, 19 sind an einem Rahmen der Vorrichtung bzw. der Montagestation 6 angebracht. Jede Falzeinheit 16, 17, 18, 19 hat einen Zylinder 20, aus dessen rahmenferner Stirnseite ein Stellglied 21 vorsteht, welches über einen Hebel 22 ein mit einer Verzahnung versehenes teilkreisförmiges Zahnteil 23 an­ treibt. Durch Ein- und Ausfahren des Stellglieds 21 wird der Hebel 22 verschwenkt, welcher drehfest mit dem Zahnteil 23 verbunden ist und entsprechend das Zahnteil 23 dreht.

Die Verzahnung des Zahnteils 23 ist in Eingriff mit dem Zahn­ kranz eines Antriebsritzels 24, welches durch Drehung des Zahnteils 23 entsprechend drehbar ist. Da der Durchmesser des Teilkreises des Zahnteils 23 größer ist als der Durchmesser des Antriebsritzels 24 ist der vom Antriebsritzel 24 zurück­ gelegte Drehwinkel größer als der des Zahnteils 23.

Das Antriebsritzel 24 ist fest mit einem Falzglied 25 verbun­ den. Das Falzglied 25 ist etwa so lang wie die Ränder 2, 3, 4, 5 einer Wärmetauscherplatte 1. Das Falzglied 25 hat eine Falzfläche 26, mit der das Falzglied 25 bei seiner Drehung mittels des Antriebsritzels 24 in Anlage an die Unterseite z. B. des Randes 2 der unteren der beiden miteinander zu ver­ falzenden Wärmetauscherplatten 1 gerät.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat, wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, das Falzglied 25 als Falzfläche 26 eine Schrägfläche, welche bei der in Fig. 1 gestrichelt dar­ gestellten vertikalen Position des Falzglieds 25 mit der Un­ terfläche des Randes 2 der Wärmetauscherplatte 1 einen Winkel von 45 Grad einschließt. Bei einer Drehung des Antriebsrit­ zels 24 und damit des Falzglieds 25 gerät letzteres in die in Fig. 4 mit 25a bezeichnete Stellung, in der seine Falz- bzw. Schrägfläche 26 in Anlage an die Unterfläche des Rands 2 der unteren der beiden miteinander zu verfalzenden Wärmetauscher­ platten 1 gerät.

Die beiden Transporteinheiten 12, 13 der Transporteinrichtung 11 weisen jeweils eine Niederhaltevorrichtung auf. Die Nie­ derhaltevorrichtung hat zwei Niederhalter 27, 28. Die Nieder­ halter 27, 28 der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Trans­ porteinheit 12 ist den einander gegenüberliegenden Rändern 2 und 4 der Wärmetauscherplatten 1 zugeordnet, wohingegen die beiden Niederhalter der in den Fig. 2 bis 4 nicht darge­ stellten Transporteinheit 13 den beiden anderen einander ge­ genüberliegenden Rändern 3 und 5 der Wärmetauscherplatten 1 zugeordnet ist.

Jeder Niederhalter 27, 28 ist mittels eines Stellzylinders 29 um eine Achse 30 verstellbar angeordnet. Stellzylinder 29 und Niederhalter 27 bzw. 28 sind mittels geeigneter Befesti­ gungselemente an der Transporteinheit 12 fest angebracht. Durch Ein- und Ausfahren eines Stellglieds 31 des Stellzylin­ ders 29 wird der Niederhalter 27 um die Achse 30 geschwenkt.

Der Niederhalter 27 hat ein Niederhalteglied 32, dessen Hal­ tefläche 33 zum Niederhalten der beiden Wärmetauscherplatten 1, deren Ränder 2 miteinander verfalzt werden sollen, wie sich insbesondere aus Fig. 4 ergibt, gegen denjenigen Be­ reich der Oberfläche der oberen der beiden Wärmetauscherplat­ ten 1 in Anlage gebracht wird, der sich an den Rand 2 der oberen Wärmetauscherplatte 1 anschließt. Die dem Rand 2 zuge­ wandte Kante 34 der Haltefläche 33 definiert die Biegeachse bzw. die Knicklinie, um die herum die beiden Ränder 2 der beiden Wärmetauscherplatten 1 gefalzt werden.

Wie sich insbesondere aus Fig. 4 ergibt, nimmt das Nieder­ halteglied 32 die vorstehend geschilderte Position auf der oberen Wärmetauscherplatte 1 ein, wenn durch Annäherung der Falzfläche 26 des Falzglieds 25 an die Unterfläche des Rands 2 der unteren der beiden Wärmetauscherplatten 1 der eigentli­ che Verfalzungsvorgang eingeleitet wird. An seiner sich an die Kante 34 anschließenden, dem Rand 2 zugewandten Stirnflä­ che 35 ist auch das Niederhalteglied 32 in Form einer Schräg­ fläche ausgebildet, wobei die Stirn- bzw. Schrägfläche 35 mit der Haltefläche 33 einen Winkel von 45 Grad einschließt und somit dem Winkel zwischen der Falz- bzw. Schrägfläche 26 zum Falzglied 25 entspricht.

Wenn das Falzglied 25 über die in Fig. 4 mit 25a gekenn­ zeichnete Position hinaus verschwenkt wird, werden die Wärme­ tauscherplatten 1 durch das Niederhalteglied 32 des Nieder­ halters 27 in vertikaler Richtung fixiert. Die beiden Ränder 2 der beiden Wärmetauscherplatten 1 werden um die Kante 34 bzw. die durch diese Kante 34 der Haltefläche 33 des Nieder­ halteglieds 32 definierte Knicklinie in Fig. 4 entgegenge­ setzt dem Uhrzeigersinn gebogen. Das Falzglied 25 läuft hier­ bei aus seiner mit 25a bezeichneten Stellung über die mit 25b bezeichnete Stellung in die mit 25c bezeichnete Stellung.

Der über das Stellglied 21 mit dem Zylinder 20 verbundene He­ bel 22 wird aus seiner Position 22a, in der das Falzglied 25 vertikal unterhalb der Wärmetauscherplatte 1 angeordnet ist, über seine Position 22b, die der Position 25a des Falzglieds 25 entspricht, in seine Position 25c geschwenkt, die der Po­ sition 25c des Falzglieds 25 entspricht.

In der Position 25c des Falzglieds 25 gerät dessen Falz- bzw. Schrägfläche 26 unter Zwischenschaltung der beiden um die Knicklinie gefalzten Ränder 2 der beiden Wärmtauscherplatten 1 in Anlage gegen die Stirn- bzw. Schrägfläche 35 des Nieder­ halteglieds 32.

Sobald das Falzglied 25 diese Stellung 25c erreicht, ist der erste Falzwinkelbereich, der sich im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel über einen Drehwinkel von 135 Grad erstreckt, abgeschlossen. Während des ersten Falzwinkelbereichs 36 ist das Niederhalten der beiden Wärmetauscherplatten 1 mittels des Niederhalters 27 erforderlich. Nach Erreichen des dem er­ sten Falzwinkelbereich 36 entsprechenden Falz- bzw. Biegewin­ kels von 135 Grad wird der Biege- bzw. Falzvorgang durch An­ halten des Antriebsritzels 24 bzw. des Falzglieds 25 unter­ brochen.

Vor der Fortsetzung des Falzvorgangs wird nunmehr das Nieder­ halteglied 32 des Niederhalters 22 durch Einfahren des Stell­ glieds 31 in den Stellzylinder 29 im Uhrzeigersinn um die Achse 30 geschwenkt, wodurch das Niederhalteglied 32 des Nie­ derhalters 27 in die in Fig. 4 mit 32a bezeichnete Position gerät, in der das Niederhalteglied 32 außerhalb des Zwischen­ raums zwischen der Oberfläche des oberen Randes der beiden Ränder 2 und der sich an diesen Rand 2 anschließenden Ober­ fläche der oberen Wärmetauscherplatte 1 angeordnet ist.

Nunmehr kann durch weitere Drehung des Antriebsritzels 24 bzw. des Falzglieds 25 der Falzvorgang fortgesetzt werden, bei dem die beiden Ränder 2 der beiden miteinander zu verfal­ zenden Wärmetauscherplatten 1 über den zweiten Falzwinkelbe­ reich 37, der im dargestellten Ausführungsbeispiel 45 Grad beträgt, an die Oberfläche der oberen Wärmetauscherplatte 1 angedrückt werden.

Sowohl der Niederhalter 27 als auch die Falzeinheit 16, wel­ che dem Rand 2 der Wärmetauscherplatten 1 zugeordnet sind, sind in Richtung auf den Mittelpunkt der Wärmetauscherplatte 1 zustellbar angeordnet. Somit ist es möglich, durch Wieder­ holung des geschilderten Falzvorgangs in einer z. B. um 6 mm in Richtung auf den Mittelpunkt der Wärmetauscherplatte 1 zu­ gestellten Position zu wiederholen. Hierdurch wird eine Dop­ pelverfalzung an den Rändern 2 der Wärmetauscherplatten 1 er­ reicht, durch die die Dichtigkeitseigenschaften des letztlich hergestellten Plattenwärmetauschers verbessert werden.

Der vorstehend an Hand zweier Ränder 2 von übereinander ange­ ordneten Wärmetauscherplatten 1 geschilderte Falzvorgang wird entsprechend für die anderen Ränder 3, 4, 5 durchgeführt, wo­ bei es möglich ist, den Falzvorgang für den Rand 2 zweier Wärmetauscherplatten 1 und den Rand 4 zweier Wärmetauscher­ platten 1, der dem Rand 2 gegenüberliegt, simultan durchzu­ führen, wie sich aus den Fig. 2 und 3 ergibt. Dies des­ halb, da die Transporteinheit 12, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, mit zwei Niederhaltern 27, 28 ausgerü­ stet ist, von denen der Niederhalter 27 dem Rand 2 der Wärme­ tauscherplatten 1 und der Niederhalter 28 dem Rand 4 der Wär­ metauscherplatten 1 zugeordnet ist.

Entsprechend sind die Niederhalter der Transporteinheit 13 den zu den Rändern 2, 4 senkrechten Rändern 3, 5 der Wärme­ tauscherplatten 1 zugeordnet.

Da die Niederhalter 27, 28 an der Transporteinheit 12 und die beiden anderen Niederhalter, die in den Figuren nicht darge­ stellt sind, an der Transporteinheit 13 angebracht sind, sind aufgrund verbesserter Einsichtsmöglichkeiten auch erhöhte Kontrollmöglichkeiten gegeben. Die vertikale Positionierung der Falzeinheiten 16, 17, 18, 19 kann jeweils nach Beendigung eines Verfalzungsvorgangs während des Herantransports der nächsten Wärmetauscherplatte 1 durch die Transporteinrichtung 11 erfolgen.

Claims (20)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Plattenwärmetauschern aus vorgefertigten Wärmetauscherplatten (1), mit einer Montage­ station (6), an der eine Falzeinrichtung (16, 17, 18, 19) an­ geordnet ist, mittels der jede Wärmetauscherplatte (1) an zwei einander gegenüberliegenden Rändern (2, 4) mit den ent­ sprechenden Rändern (2, 4) der unter ihr angeordneten Wärme­ tauscherplatte (1) und an den beiden anderen einander gegen­ überliegenden Rändern (3, 5) mit den entsprechenden Rändern (3, 5) der über ihr angeordneten Wärmetauscherplatte (1) ver­ falzbar ist, und mit einer Transporteinrichtung (11), mittels der die vorgefertigten Wärmetauscherplatten (1) der Montage­ station (6) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwei Aufnahmestationen (7, 8) aufweist, die an einander gegenüberliegenden Seiten der Montagestation (6) an­ geordnet sind, in denen die quadratischen und einander glei­ chen vorgefertigten Wärmetauscherplatten (1) um 90 Grad zu­ einander verdreht stapelbar sind und aus denen die Wärmetau­ scherplatten (1) mittels der Transporteinrichtung (11) ein­ zeln entnehmbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, deren Transporteinrichtung (11) zwei Transporteinheiten (12, 13) aufweist, von denen gleichzeitig eine (12) zwischen der ersten Aufnahmestation (7) und der Montagestation (6) und die andere (13) zwischen der Montagestation (6) und der zwei ten Aufnahmestation (8) verfahrbar ist und umgekehrt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, an deren Montage­ station (6) vier Falzeinhei­ ten (16, 17, 18, 19) angeordnet sind, wobei jede Falzeinheit (16, 17, 18, 19) einen ersten Falzwinkelbereich (36), bei dem die ihr zugeordneten Ränder (2) der beiden Wärmetauscherplat­ ten (1) um zumindest 90 Grad umgebogen werden, und einen zweiten Falzwinkelbereich (37) aufweist, bei dem die bereits um zumindest 90 Grad umgebogenen Ränder (2) der Wärmetau­ scherplatten (1) um insgesamt 180 Grad umgebogen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der erste Falzwin­ kelbereich (36) etwa 135 Grad und der zweite Falzwinkelbe­ reich (37) etwa 45 Grad beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Niederhaltevorrichtung (27, 28), mittels der die Wärmetauscherplatten (1) bei der Verfal­ zung ihrer Ränder (2, 4) niederhaltbar sind, wobei die Niederhaltevorrichtung (27, 28) an der Transporteinrich­ tung (11) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der je­ de Falzeinheit (16, 17, 18, 19) ein Falzglied (25) aufweist, dessen Falzfläche (26) in Flächenkontakt mit der Unterseite des unteren der beiden miteinander zu verfalzenden Ränder (2) der beiden Wärmetauscherplatten (1) bringbar und das unter Aufrechterhaltung des Flächenkontakts zwischen seiner Falz­ fläche (26) und der Unterseite des unteren der beiden mitein­ ander zu verfalzenden Ränder (2) der beiden Wärmetauscher­ platten (1) um 180 Grad drehbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der jede Falzeinheit (16, 17, 18, 19) ein Antriebsritzel (24) aufweist, mittels dessen Drehung das Falzglied (25) der Falzeinheit (16, 17, 18, 19) drehbar ist und das mittels eines angetriebenen Zahn­ teils (23) drehbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Falzflä­ che (26) des Falzglieds (25) jeder Falzeinheit (16, 17, 18, 19) als, um vorzugsweise 45 Grad, geneigte Schrägfläche aus­ gebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der die Niederhaltevorrichtung je Transporteinheit (12, 13) zwei Nie­ derhalter (27, 28) aufweist, von denen die Niederhalter (27, 28) der einen Transporteinheit (12) zwei einander gegenüber­ liegenden Rändern (2, 4) der Wärmetauscherplatten (1) und die Niederhalter der anderen Transporteinheit (13) den anderen beiden einander gegenüberliegenden Rändern (3, 5) der Wärme­ tauscherplatten (1) zugeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der jeder Niederhalter (27, 28) ein Niederhalteglied (32) aufweist, dessen Halteflä­ che (33) in Flächenkontakt mit dem an den Rand (2) angrenzen­ den Bereich der Oberseite der oberen der beiden an ihren Rän­ dern (2) zu verfalzenden Wärmetauscherplatten (1) bringbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Haltefläche (33) jedes Niederhalteglieds (32) jedes Niederhalters (27, 28) mit ihrer dem Rand (2) der Wärmetauscherplatte (1) zuge­ wandten Kante (34) die Knicklinie definiert, um die herum die beiden miteinander zu verfalzenden Ränder (2) der Wärmetau­ scherplatten (1) gebogen bzw. geknickt werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die sich von der die Knicklinie ausbildenden Kante (34) der Haltefläche (33) aufwärts erstreckende Stirnfläche (35) des Niederhalteglieds (32) jedes Niederhalters (27, 28) als, um vorzugsweise 45 Grad, geneigte Schrägfläche ausgebildet ist, gegen die die Oberseite des oberen der beiden miteinander zu verfalzenden Ränder (2) der Wärmetauscherplatten (1) am Ende des ersten Falzwinkelbereichs (36) in Anlage gerät.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der das Niederhalteglied (32) jedes Niederhalters (27, 28) zwi­ schen seiner Aktivstellung, in der seine Haltefläche (33) in Flächenkontakt mit dem an den Rand (2) angrenzenden Bereich der Oberseite der oberen der beiden an ihren Rändern (2) zu verfalzenden Wärmetauscherplatten (1) ist, und seiner Ruhe­ stellung verstellbar ist, in der es außerhalb des Raumes zwi­ schen der Oberseite des oberen der beiden miteinander zu ver­ falzenden Ränder (2) der beiden Wärmetauscherplatten (1) und des an den Rand (2) angrenzenden Bereichs der Oberseite der oberen der beiden an ihren Rändern (2) zu verfalzenden Wärme­ tauscherplatten (1) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, wobei deren Falzeinheiten (16, 17, 18, 19) der Falzeinrichtung und deren Niederhalter (27, 28) der Nieder­ haltevorrichtung aus einer Außenstellung in eine Innenstel­ lung zustellbar sind, die Mittelpunkt der Wärmetauscher­ platte (1) näher ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der jede Aufnahmestation (7, 8) eine Kantumformeinrichtung (15) aufweist, mittels der die Ränder (2, 3, 4, 5) der in der Auf­ nahmestation (7, 8) von der Transporteinrichtung (11) aufge­ nommenen Wärmetauscherplatte (1) verformbar sind.

16. Verfahren zur Herstellung von Plattenwärmetauschern aus vorgefertigten Wärmetauscherplatten (1), bei dem jede Wärme­ tauscherplatte (1) an zwei einander gegenüberliegenden Rän­ dern (2, 4) mit den entsprechenden Rändern (2, 4) der unter ihr angeordneten Wärmetauscherplatte (1) und an den beiden anderen einander gegenüberliegenden Rändern (3, 5) mit den entsprechenden Rändern (3, 5) der über ihr angeordneten Wär­ metauscherplatte (1) verfalzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherplatten (1) quadratisch und einander gleich vorgefertigt werden und daß die vorgefertigten Wärme­ tauscherplatten (1) alternierend aus zwei einander entgegen­ gesetzten Richtungen um 90 Grad verdreht der Verfalzung zuge­ führt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die 180 Grad- Verfalzung der Ränder (2, 3, 4, 5) der Wärmetauscherplatten (1) in einen ersten Falzschritt, der sich über einen ersten Falzwinkelbereich (36) von zumindest 90 Grad, vorzugsweise von 135 Grad, erstreckt, und einen zweiten Falzsschritt auf­ geteilt ist, der sich über einen zweiten Falzwinkelbereich (37) von max. 90 Grad, vorzugsweise von 45 Grad, erstreckt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem ein an den Rand (2) angrenzender Bereich der Oberseite der oberen der beiden an ihren Rändern (2) zu verfalzenden Wärmetauscherplatten (1) während des ersten Falzschritts niedergehalten wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem nach Beendigung einer ersten 180 Grad-Verfalzung die verfalz­ ten Ränder (2) in gleicher Weise einer zweiten 180 Grad- Verfalzung unterzogen werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem die Ränder (2, 3, 4, 5) der vorgefertigten Wärmetauscherplatten (1) vorgebogen werden, bevor sie der Verfalzung zugeführt werden.