DE2105203A1

DE2105203A1 - Bauteile für Wärmetauscher beliebiger Abmessungen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2105203A1
Application number: DE19712105203
Authority: DE
Inventors: Andre Meudon Hauts De Seine Chartet (Frankreich)
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1970-02-04
Filing date: 1971-02-04
Publication date: 1971-08-19
Also published as: FR2077678B1; ES387876A1; FR2077678A1; BE762393A

Description

Societe Anonyme des Usines Chaüsson, 92 Asnie'res (Hauts de Seine), Frankreich

Bauteile für Wärmetauscher beliebiger Abmessungen; und Verfahren zu ihrer Her»fe*llung

Die Erfindung betrifft Bauteile für Rohrbündel ; von Wärmetauschern sehr unterschiedlicher Aue^ÜlW^n^* j ^! die zu den verschiedensten Zwecken, wie Kühlung oder , Heizung von Flüssigkeiten und auf besonders zweckhiks- ί sige Weise als Wärmetauscher in Fahrzeugen benutat werden können, .

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Aufgrund ihrer besonderen Ausführung können mit denerflndungsgemäaaen Bauteilen Wärmetauscher beliebiger Breite und Länge hergestellt werden, wobei stets Bauteile. benutzt werden können, die m-it denselben Maschinen hergestellt werden* Auf diese Weise kann ihre Heretellung besonders rationell standardisiert werden.

Femer gestattet die Erfindung die Verwendung beliebiger Metalle, sogar dl» Verwendung von Kunststoffen, so dass.die Merkmale und die Kosten des Wärmetauschere den Wünschen der Kunden angepasst werden können.

Zu diesem Zweck sind die erfindungsgemässen Bauelemente dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil aus mehirrohi^gen Lamellen mit über ihre gesamte Länge konstantem Querschnitt und ein zweites Bauteil aus Sammelköpfen besteht, die ein Gehäuse bilden, an welchem sich Über einen kurzen Abstand erstreckende Lamellenansätze he^voretehen, deren Innenabmessungen den Aussenabmeseungen der Enden der in diese einsteckbären Lamellen entsprechen. '

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich auä der folgenden Beschreibung einen Ausführungsbeispiels, wobei #uf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Auf dieser Zeichnung zeigen

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Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Dar-. stellung der einzelnen Bestandteile des erfIndungsgemä·sen Wärmetauscher3,

Pig. 2 einen achematiachen Schnitt nach der Linie H-II von Flg. X in gröaserem Maßstab.

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ORlQfNAL IKSfECTED

Der Wärmetauscher besitzt eine beliebige Anzahl.von mehrere Kanäle bildenden Lamellen 1, la ... In, die alle gleich ausgebildet sind. Die Lamellen, die beispielsweise Kanäle 2, 2a ... 2n bilden, besitzen über ihre gesamte Länge im Querschnitt dieselbe Form und dieselben Abmessungen und können aus einem beliebigen Metall, beispielsweise Messing, Aluminium, rostfreiem Stahl und dgl., hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Lamellen mit einer Sickenwalze aus einem Band hergestellt. Die Teile 3, welche die Kanäle voneinander trennen, werden zumindest stellenweise miteinander verschwelest bzw. verlötet.

Wie Fig. 2 zeigt, werden die Aussenränder 4 und 4a des Bandes, aus welchem die Lamellen hergestellt werden, vorzugsweise so geformt, dass sie ineinandergreifen, so dass praktisch keine sichtbaren Fugen bestehen. Wie Fig. 2 ferner zeigt, ist es zweckmässig, die ineinandergreifenden Aussenränder 4 und 4a nicht an der Schmalkante der Lamellen,sondern an einer ihrer Seitenflächen vorzusehen, da die Aussenränder auf diese Weise gegebenenfalls durch Elefctroschweissen miteinander verbunden werden können. In diesem Fall besitzt die zur Formung der Lamellen benutzte Maschine einen Enddorn 5* der eine Elektrode bildet und von einer Druckrolle 6 unterstützt wird. Die Verschweissung wird zwischen dem die Elektrode bildenden Enddorn 5 und einem Rädchen 7 durchgeführt. Auf dieselbe Weise können die die Kanäle voneinander trennenden Teile 3 elektrisch mit Hilfe von zusammenwirkenden Rädchen 8 und 9 verschwelest werden.

Auf diese Weise können die Lamellen endlos und in Teilen beliebiger Länge hergestellt und anschliessend in Abschnitte bestimmter Länge geschnitten werden, die \-

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der Länge entspre cha* die ein Wärmetauscherrohrbündel aufweisen soll. Es können somit für jede beliebige Rohrbündel!Enge dieselben Lamellen benutzt werden.

Ähnlich werden auf vorteilhafte Weise Bänder Io gebogen, die im Querachnitt im wesentlichen U-förmig sind und wie die Lamellen 1, la ... In zur Bildung der Seitenwangen Io und loa des Rohrbündeis zugeschnitten werden.

Ferner besitzt das Rohrbündel Sammelköpfe 11. Diese bestehen aus einem Gehäuse 12, an dessen beiden Seiten Auflageflächen IJ vorgesehen sind und das Kanalansätze l4 aufweist, deren Form der der Lamellen 1 entspricht, deren Innenabmessungen jedoch so gewählt sind, dass sie sich genau an die Aussenwand der Enden der Lamellen 1 anschmiegen. Die Sammelköpfe 11 können auf zahlreiche verschiedene Weisen hergestellt werden, beispielsweise aus zwei gezogenen bzw. gepressten, einander ergänzenden Schalenhilften, die durch Verschweissen, Verlöten, Verkleben, Falten oder auf andere Weise aneinander befestigt werden, oder aus gegossenen Teilen aus Metall, Kunststoffen oder Elastomeren.

Zur Ermöglichung einer standardisierten Herstellung können alle Sammelköpfe auf gleiche Weise an den beiden einander entgegengesetzten Seiten ihres Gehäuses offen sein oder es können Sammelköpfe von der oben beschriebenen Ausbildung und eine zweite Art von Sammelköpfen 11a vorgesehen sein, bei denen eine Seite des Gehäuses geschlossen ist.

Die Köpfe 15 der Seitenwangen sind auf die in Fig. 1 dargestellte Welse geformt. Ihr· Enden 15a sind

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so ausgebildet, dass sie in die Enden la, der Seitenwangen Io und loa eingeschoben werden können. Vorzugs-weise werden zwei Arten von Köpfen vorgesehen, und zwar Köpfe 15* wie sie im oberen Teil von Fig. 1 dargestellt sind, und Köpfe 15,, wie sie im unteren Teil von Fig. 1 dargestellt sind, die sich von den Köpfen 15 nur dadurch unterscheiden, dass sie eine Öffnung 16 aufweisen.

Zur Herstellung aller Köpfe 15 und 15, kann also dasselbe Formwerkzeug benutzt werden, wobei anschliessend einige der Köpfe durchbohrt werden. Das Rohrbündel besitzt ferner Anschlusskästen IJ, die aus zwei Schalen- fl| halften l8 und 19 bestehen. Diese Schalenhälften können ineinandergreifen, so dass sie miteinander verschweisst, verlötet oder verklebt werden können. Diese Anschlusskästen besitzen einen Austrittsstutzen 2o von beispielsweise kreisförmigem Querschnitt,, in dem das Ende eines zur Speisung dienenden Ansatzrohr einsetzbar ist. Die Anschlusskästen 17 können aus zwei gezogenen bzw. gepressten Teilen bestehen, sie können jedoch auch durch Giessen aus einem Metall, einem Kunstharz oder einem Elastomer hergestellt werden.

Der Wärmetauscher besitzt ferner Wärmeabfuhr- ^

organe 22, die auf an sich bekannte.Weise aus gewellten ™ Bändern bestehen, welche zwischen die mehrrohrigen Lamellen 1, la usw. zwischen diese Lamellen und die Seitenwand Io und loa eingesetzt werden.

Zur Herstellung der Bestandteile von Wärmetauschern beliebiger Länge ist also lediglich eine Maschine zur Formung der Lamellen 1, eine Maschine zur Formung der Seitenwangen lo, eine Vorrichtung zur Herstellung der Sammelköpfe 11 und eine Vorrichtung zur

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Formung der Anschlusskasten 17 erforderlich. Die Montage des Wärmetauschers kann in mehreren Arbeitszyklen vor sich gehen, die z.T. von dem Werkstoff der Lamellen und der Sammelköpfe abhängen. Wenn beispielsweise die Lamellen und die Sammelköpfe aus rostfreiem Stahl oder Messing bestehen, können sie durch Weichlot miteinander verbunden werden. Bestehen die Sammelköpfe aus Stahl, so kann die Verbindung mit einem Kupferbrei, der in einem Ofen mit reduzierender Atmosphäre gebrannt wird, hergestellt werden. Die Verbindung kann auch in allen Fällen durch Verkleben erreicht werden. Wenn die Werkstücke aus Aluminium bestehen, können sie durch Verlöten mit Hilfe eines Zinkbreis oder durch Verlöten beispielsweise mit Hilfe einer Metallplattierung verbunden werden. Wenn die Köpfe aus Kunstharz bestehen, werden sie vorzugsweise durch Verkleben mit den Lamellen verbunden. Bestehen die Köpfe aus Elastomer, so ist es zweckmässig, diese erst dann zu vulkanisieren, wenn sie aif die Enden der Lamellen aufgesetzt sind, so dass das Elastomer direkt an den Lamellen haftet. Im Rahmen der Erfindung sind ferner auch alle anderen Vorgehensweisen möglich.

Die Verbindung zwischen den Lamellen und den Wärmeabfuhrorganen kann entweder vor oder nach dem Anset-zen der Sammelköpfe hergestellt werden. Wenn diese Verbindung vor dem Ansetzen der Sammelköpfe hergestellt wird, wird diese zweckmässigerweise mit einem Weichlot oder einem Hartlot durchgeführt. Wird die Verbindung dagegen nach dem Ansetzen der Sammelköpfe vorgenommen, so hängt das benutzte Verfahren gleichzeitig von der Beschaffenheit des Werkstoffes der Sammelköpfe und von dem zu ihrer Verbindung mit den Lamellen benutzten Ver-

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fahren ab. Dasselbe gilt für dl* Verbindung d«r tu» schlusskästen 17 mit den Ansaterohren 81 »owl« for Öl· Verbindung der einzelnen Sammelköpfe untereinander. Ation bei der Verbindung der Seitenwangen Io und der Köpfe 1% der Seitenwangen sind zahlreiche Vorgehenswe4aen tööglidh. Häufig 1st es zweckmässig, diese Bauteile nur mit Schweisspunkten durch Widerstandsschwelseen miteinanil#r zu verbinden.

Die Erfindung 1st nicht auf das obenbeschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern lässt verechiedene Änderungen zu. Insbesondere können die Seitenwangen mit ihren Köpfen einstückig durch Ziehen bzw. Pressen hergestellt werden, so dass für einen Wärmetauschertyp nur ein Werkzeug erforderlich ist.

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Claims

Patentansprüche

Bauteile für Wärmetauscher beliebiger Abmessungen, dadurch gekennzeichnet , dass ein Bauteil aus mehrrohrigen Lamellen (1, la ... In) mit über ihre gesamte Länge konstantem Querschnitt und ein zweites Bauteil aus Sammelköpfen (11, lla) besteht, die ein Gehäuse bilden, an welchem sich über einen kurzen Abstand erstreckende Lamellenansätze (14) hervorstehen, deren Innenabmessungen den Aussenabmessungen der Enden der in diese einsteckbaren Lamellen entsprechen.
2. -Bauteile nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η - ze lehne t , dass ein zusätzliches Bauteil aus endlos hergestellten und auf eine der Länge der Lamellen (l, la ... In) entsprechenden Länge zugeschnittenen Profilteilen (lo, Ipa) besteht, welche die Seitenwangen bilden, deren Enden (lo,) in gezogene bzw. gepresste Köpfe (15) einsetzbar sind.
J5. Bauteile nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Bauteil aus einem Anschlusskasten (17) und einem Ansatzrohr_ (21) besteht.
4. Bauteile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwangen (lo, 15) einstückig sind und gleichzeitig die Köpfe (15) und die Teile (lo) bilden, die sich parallel zu den die Umlaufkanal« (2, 2a ... 2n) abgrenzenden La-

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mellen (1, la ... In) erstrecken.
5. Verfahren zur Herstellung der Bauteile für Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (1, la ... In) durch Biegen eines Metallbandes unbestimmter Länge hergestellt werden, dessen Ränder einander ergänzende, ineinandersteckbare Teile bilden, wobei durch das Biegen des Bandes mehrere Kanäle (2, 2a ... 2n) gebildet werden, und dass dieses Band auf eine der Länge des her- · zustellenden WMrmetauscherrohrbündels entsprechende Länge ™ zugeschnitten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelköpfe (11) aus metallischen, gezogenen bzw. gepressten, und durch Ineinanderstecken und Verschweissen, Verlöten, Verkleben oder auf andere Weise miteinander verbundenen Schalenhälften oder aus gegossenen Teilen aus Metall, Kunstharz oder Elastomer hergestellt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskästen (17) Λ aus gezogenen bzw. gepressten und durch Ineinanderstecken, Verkleben, Verschweissen oder Verlöten miteinander verbundenen Schalenhälften oder aus gegossenen Teilen aus Metall, Kunstharz oder Elastomer hergestellt werden.

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