DE2253759C3 - Wärmetauscherplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmetauscherplatte, bestehend aus zwei im wesentlichen gleichen, durch Nähte miteinander verbundenen Blechen und wenigstens einer Anschlußeinrichtung mit einem Rohrstutzen zum Anschließen an eine Leitung für das Wärmetauscherfluid, die an einem Randbereich der Wärmetauscherplatte befestigt ist und mit einem in dieser durch Verformung der Blechplatten ausgebildeten Strömungsraum in Verbindung steht, der aus einer Vielzahl von nach einem vorbestimmten Muster angeordneten und untereinander in Verbindung stehenden Taschen besteht.

Bei einer bekannten Wärmetauscherplatte dieser Art (DT-GM 19 84 139) ist der Rohrstutzen unmittelbar an das offene Ende einer im Randbereich mündenden Tasche angeschweißt. Da durch die taschenartige Verformung der Bleche der Mündungsquerschnitt der am Rand der Platten mündenden Tasche vieleckig, der Mündungsquerschnitt des Rohrstutzens jedoch in der Regel kreisförmig ist, ist bei dieser bekannten Anordnung der Rohrstutzen selbst an seinem Anschweißende entsprechend mehreckig ausgebildet. Um eine gewisse Überlappung an der Schweißstelle zu ermöglichen, weist der Rohrstutzen außerdem noch entlang eines Durchmessers einen Schlitz auf, der über den an die Tasche angrenzenden flachen Rand der Platten greift. Diese btkannte Ausbildung setzt einerseits eine entsprechende Verformung des Rohr-Stutzens selbst voraus. Es ist weiterhin Bedingung, daß die Taschen zwischen den Blechteilen ausgebildet werden, bevor die Rohrstutzen angeschweißt werden, da erst nach Ausbildung der Taschen in den Blechteilen die am Rand mündende Tasche den zum Anschweißen des Rohrstutzens erforderlichen mehreckigen Querschnitt aufweist. Um eine zuverlässige Schweißverbindung zu erhalten, muß die Querschnittsausbildung der Mündungen sowohl der Tasche als auch des zugehörigen Rohrstutzens sehr genau erfolgen, wozu relativ komplizierte Werkzeuge und Arbeitsvorgänge erforderlich sind. Da im gleichen Bereich auch die Kanten der Bleche miteinander verschweißt sind, ergibt sich außerdem unmittelbar im Anschlußbereich des Stutzens eine starke Konzentration mehrerer Schweißnähte, was diesen Bereich gegen Biegespannungen od. dgl. besonders empfindlich macht.

Es ist auch bekannt, zwischen den Blechen im Randbereich eine Mündung von kreisförmigem Querschnitt einzuformen, in die ein Rohrstutzen ohne Verformung des Stutzens eingesetzt und eingeschweißt werden kann (vgl. DT-GB 18 25 137). Dies setzt jedoch relativ große Querschnitte für die Taschen oder entsprechend kleine Strömungsquerschnitte für die Stutzen voraus (vgl. auch GB-PS 9 14 480).

Es ist weiterhin bereits bekannt, den durch die Taschen gebildeten Strömungsraum zwischen den beiden Blechen dadurch herzustellen, daß zunächst die Bleche im flachen Zustand aufeinandergelegt und durch nach einem vorbestimmten Muster angeordnete Schweißverbindungen miteinander verbunden werden, worauf in dem Bereich der Grenzfläche zwischen den beiden aufeinanderliegenden Blechen ein Druckmittel unter hohem Druck eingeführt wird, so daß sich die Bleche in den nicht verschweißten Bereichen taschenförmig nach beiden Seiten auswölben (vgl. US-PS 34 58 917).

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmetauscherplatte der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die Anschlußeinrichtung in ihrem Aufbau und ihrer Herstellung wesentlich einfacher und billiger als in den bekannte Fällen ist und gleichzeitig einen Strömungsübergang vom Rohrstutzen in den Strömungsraum der Wärmetauscherplatte mit möglichst geringem Strömungswiderstand gestattet, wobei die Anschlußeinrichtung vor der Verformung der Bleche durch Zuführung eines Druckmittels ohne Behinderung dieser Verformung möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschlußeinrichtung ein Anschlußstück mit einem einen Strömungsraum begrenzenden Abschnitt aufweist, das aus zwei im wesentlichen gleichen und druckdicht verbundenen Blechteilen besteht, und das einerseits mit dem Rohrstutzen dicht verbunden ist, und dessen Blechteile andererseits über den Rand der Wärmetauscherplatte dicht verschweißt sind. Durch das zwischen dem Rohrstutzen und der Wärmetauscherplatte angeordnete Anschlußstück wird ein Anschluß des Rohrstutzens ermöglicht, ohne daß dieser einer Verformung unterworfen werden muß. Das Anschlußstück selbst besteht aus zwei einfachen und im wesentlichen gleichen Teilen, die billig durch Ausstanzen hergestellt und entsprechend leicht verformt werden können, so daß das Anschlußstück einerseits direkt an das unverformte Ende des Rohrstutzens mit engem Sitz angebracht werden kann, während andererseits ein druckdichter Anschluß an die Wärmetauscherplatte möglich ist. Bei dieser Verformung der Blechteile des Anschlußstückes wird zugleich ein Übergangsraum zum Inneren der Wärmetauscherplatte geschaffen und dafür Sorge getragen, daß die erforderlichen Schweißnähte über einen wesentlich größeren Flächenbereich der Wärmetauscherplatte verteilt sind, so daß es zu keiner Spannungsempfindlichkeit oder Biegeempfindlichkeit an dieser Stelle kommt. Das Anschlußstück übergreift den Rand der Wärmetauscherplatte tele-

skopartig, und zwar se, daß es praktisch mit dem Rand der Wärmetauscherplatte bündig abschließen kann. Hierdurch wird die Voraussetzung geschaffen, daß der Wandbereich der Wärmetauscherplatte bei der nachfolgenden Ausformung der Taschen des Strömungsraumes unter Verwendung eines Druckmittel leicht und ohne Gefahr einer größeren Verformung unterworfen werden kann. Das Anschlußstück bildet gleichzeitig mit den angrenzenden Bereichen des Wärmetauschers eine weite Eintriitstasche zwischen dem Rohrstutzen und >o dem Strömungsraum der Wärmetauscherplatte. Dadurch ergibt sich ein Strömungsübergang von geringem Widerstand.

Die neue Ausbildung gestattet die Anbringung der Anschlußeinrichtung an die Platten des Wärmetauschers vor der Ausformung der den Strömungsraum bildenden Taschen. Dies vereinfacht die Herstellung wesentlich. Gleichzeitig können die bereits angebrachten Anschlußeinrichtungen zur Zuführung des zur Ausformung der Taschen benötigten Druckmittels herangezogen werden. Die Blechteile des Anschlußstükkes werden bei dieser Druckverformung der Platten ebenfalls einer entsprechenden Verformung unterworfen, so daß das Anschlußstück seine endgültige Form erst nach Ausformung der Taschen erhält.

Vorteilhafterweisc ist die Anordnung so getroffen, daß die Blechteile des Anschlußstückes an eine Kante halbzylindrische Einprägungen zur Aufnahme des Rohrstutzens aufweisen, während sie an der entgegengesetzten Kante im wesentlichen in dem ebenen Zustand belassen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Wärmetauscherplatte gemäß der Erfindung,

Fig. 2 im Ausschnitt und in Seitenansicht eine Anschlußeinrichtung für die Wärmetauscherplatte nach Fig. 1 und

F i g. 3 in einem gegenüber F i g. 1 größeren Maßstabe eine Schnittdarstellung, wobei die Schnittebene entlang der Linie 3-3 der F i g. 1 geführt ist.

Der in F i g. 1 dargestellte Wärmetauscher 10 besteht aus einem Plattenkörper 11 aus zwei im wesentlichen gleichen, durch geschweißte Randnähte 18,19 miteinander verbundenen Blechen 16, 17 und zwei Anschlußeinrichtungen 12 und 13. Zwischen den beiden Blechen ist durch Verformung der Blechplatten ein Strörnungsraum ausgebildet, der aus einer Vielzahl von nach einem vorbestimmten Muster angeordneten und untereinander in Verbindung stehenden Taschen 37 besteht. Das Muster wird durch linienförmige Schweißnähte 20, 21, 22, 23 und eine Vielzahl von Schweißunkter, 25 bestimmt.

Nach entsprechender Vorbereitung und Zusammenlegung und nach Verschweißen der beiden Blechplatten 16 und 17 entsprechend dem vorbestimmten Muster wird der so hergestellte Plattenkörper am Rand an den Stel'en, an denen die Anschlußeinrichtungen 12 und 13 angebracht werden sollen, mit Randausnehmungen versehen, von denen eine in Fig. 2 gestrichelt bei 27 angedeutet ist.

Der Aufbau der beiden Anschlußeinrichtungen 12 und 13 ist jeweils der gleiche, so daß nur eine von diesen in F i g. 1 dargestellten Einrichtungen anhand der F i g. 2 und 3 beschrieben zu werden braucht.

Die in den F i g. 2 und 3 näher dargestellte Anschlußeinrichtung 12 weist einen Rohrstutzen 29 auf, der an seinem einen freien Ende mit einem Außengewinde versehen ist. Weiterhin weist die Anschiußeinrichtung ein Anschlußstück auf, das aus zwei im wesentlichen gleichen und druckdicht verbundenen Blechteilen 31 und 31' besteht. In jedem Blechteil ist angrenzend an eine Kante eine halbzylindrische Einprägung 30 entsprechend dem Durchmesser des Rohrstutzens 29 vorgesehen. Zwischen diesen Einprägungen wird das gewindefreie Ende des Rohrstutzens 29 aufgenommen. Von den Einprägungen aus konvergieren die beiden Blechteile 31 und 31' in Richtung auf die entgegengesetzte Kante des Anschlußstückes, wie dies strichpunktiert in Fig.3 dargestellt ist. Mit dem an dieser Kante 32 gebildeten Spalt kann das Anschlußstück über den ausgeklinkten Kantenbereich der beiden Blechplatten 16 und 17 teleskopartig geschoben werden. Nach dem Einschieben des Rohrstutzens 29 wird dieser durch eine Schweißnaht 33 entlang der Kante der Einprägur.gen 30 mit dem Anschlußstück verbunden, wobei außerhalb der Einprägungen 30 die Schweißnaht sich in Fluchtung mit der Kante des Plattenkörpers nach beiden Seiten fortsetzt, wie dies bei 34 gezeigt ist.

Durch diese Schweißnaht 34 werden die beiden Blechteile 31 und 31' an ihrer Außenkante abdichtend miteinander verbunden. Die drei restlichen Kanten jedes Blechteiles des Anschlußstückes werden dann durch eine U-förmige Naht 35 mit der Außenseite der zugehörigen Blechplatte 16 bzw. 17 fest und dicht verbunden.

Es brauche nunmehr nur noch an die an dem Plattenkörper befestigten Anschlußeinrichtungen eine Druckquelle in herkömmlicher Weise angeschlossen zu werden, um mit ausreichend hohem Druck die Taschen 37 in dem Plattenkörper auszuformen. Unter diesem Druck verformt sich auch das Anschlußstück aus der in Fig. 3 gezeigten strichpunktierten Stellung in die ausgezogene Stellung, so daß eine erweiterte Eintrittskammer 38 zwischen dem Anschlußstutzen 29 und dem Strömungsraum zwischen den Platten 16 und 17 entsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wärmetauscherplatte, bestehend aus zwei.im wesentlichen gleichen, durch Nähte miteinander verbundenen Blechen und wenigstens einer Anschlußeinrichtung mit einem Rohrstutzen zum Anschließen an eine Leitung für das Wärmetauscherfluid, die an einem Randbereich der Wärmetauscherplatte befestigt ist und mit einem in dieser durch Verformung der Blechplatten ausgebildeten Strömungsraum in Verbindung steht der aus einer Vielzahl von nach einem vorbestimmten Muster angeordneten und untereinander in Verbindung stehenden Taschen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinrichtung (12, 13) ein Anschlußstück mit einem einen Strömungsraum begrenzenden Abschnitt aufweist, das aus zwei im wesentlichen gleichen und druckdicht verbundenen Blechteilen (31, 3Γ) besteht und das einerseits mit dem Rohrstutzen (29) dicht verbunden ist, und dessen Blechteile (31, 3Γ) andererseits über den Rand der Wärmetauscherplatte greifen und jeweils mit den Blechen der Wärmetauscherplatte dicht verschweißt sind.

2. Wärmetauscherplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechteile (31,31') an einer Kante halbzylindrische Einprägungen (30) zur Aufnahme des Rohrstutzens (29) aufweisen.

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