DE2449079A1

DE2449079A1 - HEAT EXCHANGER WITH SIDE PARTS ATTACHED TO THE SMALL SIDES OF THE TUBE PLATES

Info

Publication number: DE2449079A1
Application number: DE19742449079
Authority: DE
Inventors: Andre Chartet
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1973-12-12
Filing date: 1974-10-15
Publication date: 1975-07-03
Also published as: DE2449079C3; IT1026873B; GB1486805A; ES432694A1; FR2254770B1; BE822533A; DE2449079B2; FR2254770A1

Description

SOOIETE AtTONIMES DES USINES CHAUSSON CF 73/17SOOIETE AtTONIMES DES USINES CHAUSSON CF 73/17

Wärmeaustauscher mit an den kleinen Seiten der Rohrplatten desselben befestigten Seitenteilen.Heat exchanger with side parts attached to the small sides of the tube plates.

In der Technik der Wärmeaustauscher sucht man immer mehr Apparate geringer Tiefe herzustellen. Dies ist insbesondere bei den in Kraftfahrzeugen benutzten Kühlern und Apparaten zur Lufterwärmung der Fall, welche die Erfindung vorzugsweise betrifft.One is always looking for the technology of heat exchangers to manufacture more apparatuses of shallow depth. This is particularly the case with the radiators and apparatus used in motor vehicles for air heating the case, which the invention preferably regards.

Bei diesen Apparaten ist es sehr wichtig, daß die Seitenteile, mit welchen sie versehen sind, kräftig an den Rohrplatten befestigt werden können, um offenbar jede axiale Verschiebung der Rohrplatten gegeneinander sowie gegenüber den Umlaufrohren zu verhindern, mit welchen sie verbunden sind, aber auch damit keine Gefahr besteht, daß die Rohrplatten während der Herstellung des Kühlers gegenüber den Seitenteilen kippen.With these devices it is very important that the side parts with which they are provided are firmly attached to the Tube plates can be attached to evidently any axial displacement of the tube plates against each other as well as with respect to the To prevent circulation pipes with which they are connected, but also so there is no risk that the tube plates during tilt the production of the cooler against the side panels.

In der Technik ist es üblich, daß das Ende der Seitenteile an den Rohrplatten durch, einen oder mehrere Schweiß-In the art it is common that the end of the side parts on the tube plates by, one or more welding

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punkte befestigt wird, eine annehmbare Festigkeit wird jedoch nur erzielt, wenn die Schweißpunkte genügend weit voneinander entfernt sein können. Wenn nämlich nur ein Schweißpunkt hergestellt werden kann, arbeitet dieser auf Torsion, wenn eine der _t Rohrplatten gegenüber den Seitenteilen zu schwenken sucht, was ι notwendigerweise zu einem Bruch des Schweißpunkts führt. Wenn zwei Schweißpunkte ausgeführt werden können, welche jedoch zu ; nahe beieinander liegen, bleibt der obige Nachteil bestehen, wenn er auch verringert wird.Points is attached, but acceptable strength will only be achieved if the welding points can be spaced sufficiently far apart. Say where only one spot weld can be made of these works in torsion, when one of the _t tube sheets against the sides looking to swing what ι necessarily at a fraction of the welding point lead. If two welding points can be carried out, which, however, are too; are close to each other, the above disadvantage remains if it is also reduced.

Bei den modernen Apparaten, bei welchen die Rohrplatten eine geringe Breite haben, wird es sehr schwierig, mehr als einen Schweißpunkt auszuführen, und dieser Nachteil wird noch bei den Apparaten verstärkt, welche Wasserkästen aus Pormpreßmasse besitzen, welche in eine Umfangsnut der Rohrplatte eingesetzt werden, und deren Randleiste eine Dichtung zusammen- ^: drückt. Damit nämlich die die Dichtung enthaltene Nut, welche ι durch Ziehen in der Rohrplatte gebildet wird, keine die Dichtigkeit beeinträchtigende Ziehfehler aufweist, wird man dazu geführt, große Krümmungshalbmesser für den Abschnitt der Nut vorzusehen, welcher die sich längs der großen Seiten erstreckenden geradlinigen Abschnitte mit den sich längs der kleinen Seiten j erstreckenden geradlinigen Abschnitten verbinden soll. ; Infolge dieser Krümmungen mit großem HalbmesserWith the modern apparatuses in which the tube plates have a small width, it becomes very difficult to carry out more than one welding point, and this disadvantage is exacerbated in the apparatuses which have water tanks made of molded molding compound which are inserted into a circumferential groove in the tube plate, and the rim together a ^seal: suppressed. In order that the groove contained in the seal, which is formed by drawing in the tube plate, does not have any drawing errors that impair the tightness, one is led to provide large curvature radii for the portion of the groove which includes the straight sections extending along the large sides to connect the straight sections extending along the small sides j. ; As a result of these curvatures with a large radius

ist der sich längs der kleinen Seiten der Rohrplatte erstreckenj de geradlinige Abschnitt äusserst kurz, so daß bei Bildung einer j von dem äusseren Rand der Rohrplatte ausgehenden vorspringenden ! Lasche längs einer jeden kleinen Seite diese lasche notwendigerweise eine sehr geringe Breite hat, aber trotzdem das einzige Element bildet, an welches die entsprechende Lasche eines Seitenteils angelötet werden kann.is the one extending along the small sides of the tubesheet j de rectilinear section extremely short, so that when a j projecting from the outer edge of the tube plate is formed ! Flap along each small side of this flap necessarily has a very small width, but still forms the only element on which the corresponding flap of a side part can be soldered on.

In der Praxis kommt es häufig vor, daß der an jeder Seite der kleinen Seite freigelassene geradlinige Abschnitt eine 15 mm nicht übersteigende Länge hat, so daß die vorspringende Lasche, welche in normaler Weise gebildet werden kann, nicht breiter ist, so daß es natürlich unmöglich wird, mehrere elektrische Schweißpunkte zur Verbindung dieser vorspringenden Lasche mit dem Seitenteil auszuführen.In practice, it often happens that the rectilinear section left free on each side of the small side has a length not exceeding 15 mm so that the projecting flap which is normally formed can, is not wider, so that it is of course impossible to use several electrical welding points to connect these projecting points Execute the flap with the side part.

Die Erfindung hilft den obigen Nachteilen voll-Lfl£ändigJk_und ermöglicht die Herstellung einer ausgezeichnetenThe invention fully helps the above disadvantages enables the production of an excellent

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Befestigung der Seitenteile an den kleinen Seiten der Rohrplatten. Attaching the side panels to the small sides of the tube plates.

Der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher mit Seiten- ^: teilen, welche an den kleinen Seiten der Rohrplatten des Austauschers "befestigt sind, wobei die Rohrplatten eine Umfangsnut besitzen, welche von einem umgebogenen äusseren Rand der Rohrplatten eingefasst wird, welcher geradlinige Abschnitte grosser Länge abgrenzt, welche mit zwei geradlinigen Abschnitten kleiner Länge durch gebogene Abschnitte mit großem Halbmesser verbunden sind, wobei die Umfangsnut den unteren Rand eines Was- ; serkastens aufnimmt, ist dadurch gekennzeichnet, daß der äussere { Rand der kleinen Seiten einer jeden Rohrplatte durch einen sich über den grössten Teil einer jeden kleinen Seite erstreckenden Flansch verlängert wird, dessen Seitenränder mit dem Außenrand der Rohrplatte durch gebogene Abschnitte mit einem Halbmesser verbunden sind, v/elcher kleiner als der der Krümmungen großen Halbmessers der Nut und des Randes ist, so daß eine ebene Zone ' großer Breite an der Stelle einer jeden kleinen Seite der Rohr— platte abgegrenzt wird, welche eipier am Ende des Seitenteils vorgesehenen Lasche entspricht, welche mit dieser Zone großer Breite des Flansche durch wenigstens zwei Schweißpunkte oder zwei Klammern oder zwei Niete verbunden ist, welche einen solchen gegenseitigen Abstand haben, daß sie jede Verschwenkung der Rohrplatte gegenüber den Seitenteilen verhindern. ; Di· Erfindung ist nachstehend unter BezugnahmeThe heat exchanger according to the invention with ^side: parts which at the small sides of the tube plates of the 'exchanger are mounted, wherein the tube plates have a circumferential groove, which is enclosed by a bent-over outer edge of the tube plates, which straight line portions defining great length, provided with two rectilinear sections of small length are connected by curved sections with a large radius, the circumferential groove receiving the lower edge of a water tank, is characterized in that the outer {edge of the small sides of each tube plate extends through a large part of each Small side extending flange is extended, the side edges of which are connected to the outer edge of the tube plate by curved sections with a radius, v / which is smaller than that of the curvatures of the large radius of the groove and the edge, so that a flat zone of great width at the Place each small side of the tube— p Latte is delimited, which corresponds egg at the end of the side part provided tab, which is connected to this zone of great width of the flange by at least two welds or two brackets or two rivets, which have such a mutual distance that they each pivoting of the tube plate relative to the Prevent side parts. ; The invention is hereinafter referred to

auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.explained on the drawing by way of example.

Pig· 1 ist eine geschnittene Seitenansicht eines Endes eines erfindungsgenäßen Wärmeaustauschers.Pig * 1 is a sectional side view of one end of a heat exchanger according to the invention.

Fig. 2 ist eine teilweise schematische, längs der Linie II-II der Fig. 1 gesehene Seitenansicht.FIG. 2 is a partially schematic side view taken along line II-II of FIG. 1.

fig. 3 ist ein· der Fig. 2 entsprechende Draufsicht. fig. 3 is a plan view corresponding to FIG.

Fig. 4 ist ein der Fig. 1 entsprechender Schnitt einer Ausführungsabwandlung.FIG. 4 is a section, corresponding to FIG. 1, of a variant embodiment.

Fig. 5 ist eine längs der Linie V-V der Fig. 4-gesehene Seitenansicht.Figure 5 is a view taken along line V-V of Figure 4 Side view.

Der dargestellte iürmeaustauscher besitzt Rohre 1, , deren Enden in Rohrdurchläsee 2 von Rohrplatten 3 eingeführt sind, welche an ihrem Umfang eine durchlaufende Nut 4 zur Auf-The tower exchanger shown has tubes 1, , the ends of which are inserted into pipe passages 2 of pipe plates 3 are, which have a continuous groove 4 on their circumference for

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nähme einer verformbaren Dichtung 5 und des unteren Umfangs-, randes 6 eines Wasserkastens 7 aus Formpreßmasse, z.B. einem ¹ Kunstharz, abgrenzen. Die Zeichnung zeigt, daß der Umfangsrand 6 des Wasserkastena auf seiner Oberseite eine .Anlagefläche 6a besitzt.would take a deformable seal 5 and the lower peripheral edge 6 of a water tank 7 made of molding compound, such as a ¹ synthetic resin, delimit. The drawing shows that the peripheral edge 6 of the water tank has a .Anlagefläche 6a on its top.

Die Rohrplatten 3 sind miteinander durch Seitenteile 8 verbunden, um ihren gegenseitigen Abstand konstant zu halten, damit die Verbindung zwischen den Enden der Rohre 1 und i den Rohrplatten niemals mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt . wird, welche sie beschädigen könnten. Die Seitenteile 8, von denen nur ein einziger auf der Zeichnung sichtbar ist, müssen ! in an sich bekannter Weise an den beiden kleinen Seiten der : Rohrplatten angebracht werden, damit sie die Stirnfläche des Austauschers vollständig freilassen, damit die Luft oder ein anderes Strömungsmittel frei zwischen den Rohren 1 über die z.B. !durch gewellte Zwischenglieder 9 gebildeten Strahlglieder ströj men kann.The tube plates 3 are interconnected by side parts 8 connected to keep their mutual distance constant so that the connection between the ends of the tubes 1 and i never expose the tube plates to mechanical stress. which could damage them. The side panels 8, from only one of which is visible on the drawing! in a manner known per se on the two small sides of the : Tube plates are attached so that they leave the face of the exchanger completely free to allow air or another Fluid flows freely between the tubes 1 via the jet members formed e.g. by corrugated intermediate members 9 men can.

ι Die Nut 4, in welcher die Dichtung 5 sowie derι The groove 4 in which the seal 5 and the

jUmfangsrand 6 eines jeden Wasserkastens angeordnet sind, muß notwendigerweise eine Krümmung großen Halbmessers besitzen, um die die großen Seiten der Rohrplatte einfassenden geradlinigen Abschnitte 4,, mit dem eine jede kleine Seite einfassenden geradlinigen Abschnitt 4_ zu verbinden. In Fig. 3 sind diese Krümmungen mit dem Halbmesser R bezeichnet.jThe circumferential edge 6 of each water tank must be arranged necessarily have a curvature of large radius around the rectilinear bordering the large sides of the tube sheet Sections 4 ,, with the rectilinear section 4_ enclosing each small side. In Fig. 3 these are curvatures marked with the radius R.

Infolge des Vorhandenseins der Krümmungen mit dem I Halbmesser R besitzt der aussere aufsteigende Rand 10 der Rohrplatte an der Stelle der kleinen Seiten einen geradlinigen Abschnitt, dessen Länge 1 offensichtlich sehr klein ist und z.B. 15 mm bei einer Rohrplatte mit einer grössten Breite von etwa 47 mm beträgt. Dies ist ein häufiger Fall bei Austauschern mit nur einer einzigen Rohrreihe. Ih diesem Fall muss nämlich, damit die durch Ziehen in der Rohrplatte gebildete Nut 4 genau ist und eine gute Anlage der Dichtung 5 ermöglicht, der Halbmesser R der Krümmungen etwa 15 um betragen.As a result of the presence of the curvatures with the The outer rising edge 10 of the tube plate has a radius R at the place of the small sides a straight section, the length 1 of which is obviously very small and e.g. 15 mm for a tube plate with a largest width of about 47 mm. This is a common case in exchangers with only a single row of tubes. In this case you have to, so the groove 4 formed by pulling in the tube plate is accurate and enables a good contact of the seal 5, the radius R of curvatures are about 15 µm.

Um über einen Abschnitt grösserer Breite als der obige Abschnitt 1 verfugen zu können, ist der aufsteigende Rand 10 an jeder der beiden kleinen Seiten der Rohrplatte, wie in 10a in Fig. 1 dargestellt, durch einen überhöhten Flansch verlängert, welcher an den unteren Abschnitt der Randleiste 10 durch gebogeneIn order to be able to have a section wider than the above section 1, the rising edge is 10 on each of the two small sides of the tube plate, as shown in 10a in Fig. 1, extended by a raised flange, which is bent to the lower portion of the skirting 10

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Segmente 1O^, 1O₂ angeschlossen ist, welche ihrerseits gemäß Halbmessern r gewölbt sind, welche erheblich kleiner als der Halbmesser R sind.Die Halbmesser r betragen z.B. grössenord- : nungsmässig 8 mm, während die Halbmesser R grössenordnungsmässig 15 mm betragen, wie oben ausgeführt. Bs sind dann an den beiden kleinen Seiten der Rohrplatten ebene Zonen Z verfügbar, welche i angenähert die durch den schraffierten Teil der Pig. 2 darge- I stellte Form haben. Die so gebildete ebene Zone besitzt in i ihrem breitesten Abschnitt eine Breite L, welche erheblich grös-¹ser als die oben definierte Breite 1 ist und grössenordnungsmässig JO mm betragen kann.Segments 1O ^, 1O _{2 are} connected, which in turn are arched according to radius r, which are considerably smaller than the radius R. The radius r is, for example, of the order of 8 mm, while the radius R is of the order of 15 mm, as explained above . Bs are then flat zones Z available on the two small sides of the tube plates, which i approximated those indicated by the hatched part of the pig. 2 shown I have the shape. I in the flat region thus formed has its breitesten portion has a width L which significantly groES ser ¹ is as defined above and width 1 of the order of mm can be JO.

Der Abschnitt großer Breite L der Zone Z dient als Anlagefläche für eine Lasche 11, welche an jedem Ende eines jeden Seitenteils 8 jenseits einer Anlagefläche 12 gebildet ist, welche sich gegen die Unterseite des die Nut 4 bildenden Abschnitts der Rohrplatte legt.The section of large width L of the zone Z serves as a contact surface for a tab 11, which at each end of each Side part 8 is formed on the other side of a contact surface 12 which extends against the underside of the section forming the groove 4 the tube plate lays.

Fig. 1 und 2 zeigen,, daß die Rohrplatte über der Lasche 11 eine Zunge 13 bildet, welche auf die Oberseite 14a eines Ansatzes 14 umgebogen werden soll, welcher von der Anlagefläche 6a des Umfangsrandes 6 an jeder der beiden kleinen Seiten des Wasserkastens 7 ausgeht.Fig. 1 and 2 show, that the tube plate over the Tab 11 forms a tongue 13, which on top 14a of an approach 14 is to be bent, which of the contact surface 6a of the peripheral edge 6 on each of the two small sides of the water tank 7 starts.

In entsprechender Weise sind Zungen 15 von dem äusseren Rand 10 einer jeden Rohrplatte an den großen Seiten derselben gebildet, um, wie in dem linken Teil der Fig. 2 dargestellt, auf die Anla-^geflache 6a umgebogen zu werden, wodurch ' die Dichtung 5 zusammengedrückt wird.In a corresponding manner there are tongues 15 from the outer edge 10 of each tube plate on the large sides the same formed in order, as shown in the left part of FIG. 2, to be bent onto the contact surface 6a, whereby 'the seal 5 is compressed.

! Die die widerstandsfähigen Elemente des Kühlers! The most resistant elements of the cooler

bildenden Seitenteile 8, welche insbesondere jede Verschiebung j der Rohrplatten gegeneinander sowie gegenüber den Rohren 1 verhindern sollen, sind an dem überhöhten Flansch 10a durch elektrische Schweißpunkte 16 befestigt, welche infolge der großen Breite L dieses überhöhten Flansche voneinander entfernt sein können, wodurch jede Kippgefahr der Rohrplatten gegenüber den j Seitenteilen ausgeschlossen wird, und wodurch auch die von den • elektrischen Schweißpunkten 16 auszuhaltenien Kräfte begrenzt werden, da diese voneinander entfernt sind, wobei diese Kräfte und die. Kipp gefahr noch durch das Vorhandensein, der von einem jeden Seitenteil gebildeten Anlagefläche' 12 verringert werden, gegen welche sich die Unterseite der Rohrplatte legt.forming side parts 8, which in particular prevent any displacement j of the tube plates with respect to one another and with respect to the pipes 1 are attached to the raised flange 10a by electrical welds 16, which as a result of the large Width L of these raised flanges must be spaced apart can, eliminating any risk of tipping over of the tube plates with respect to the j side panels are excluded, and thus also those of the • Electrical weld points 16 withstanding forces are limited, since these are spaced apart, these forces and the. Risk of tipping due to the presence of one each side part formed contact surface '12 are reduced, against which the underside of the tube plate lies.

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Fig. 4· und 5 zeigen eine leichte Ausführungsabwandlung, "bei welcher der Wasserkasten nicht mehr so geformt zu werden braucht, daß er die von der Anlagefläche 6a aus vorspringenden Ansätze 14 aufweist.FIGS. 4 and 5 show a slight variant embodiment, "in which the water tank no longer needs to be shaped in such a way that it protrudes from the contact surface 6a Has approaches 14.

Wie vorher ist ein von dem Rand 10 der Hohrplatte auf jeder ihrer kleinen Seiten ausgehender überhöhter Flansch 10a vorhanden, um eine ebene Zone Z mit der Breite L abzugrenzen, welche die Befestigung der Lasche 11 des Seitenteils 8 mit Hilfe von elektrischen Schweißpunkten 16 oder von Klammern oder Nieten gestattet.As before, one is from the edge 10 of the hoop there is a raised flange 10a extending on each of its smaller sides to delimit a flat zone Z of width L, which the fastening of the tab 11 of the side part 8 with the help of electrical welding points 16 or of clips or Rivets permitted.

In der Zone Z ist ein Ausschnitt 17 gebildet, um unmittelbar über dem Abschnitt kleiner Breite 1. eine Lasche 13,, abzugrenzen, welche, wie in Fig. 4 dargestellt, auf die Anlagefläche 6a des Randes 6 des Wasserkastens 7 umgebogen werden soll.In the zone Z a cutout 17 is formed in order to directly above the section of small width 1. a tab 13 ,, to delimit which, as shown in Fig. 4, on the contact surface 6a of the edge 6 of the water tank 7 is to be bent.

Damit die Lasche 13^ zugänglich ist, ist eine öffnung 18 in jeder Lasche 11 der Seitenteile 8 ausgebildet.So that the tab 13 ^ is accessible, there is an opening 18 formed in each tab 11 of the side parts 8.

Die Erfindung kann abgewandelt werden. So können insbesondere die Laschen 11 der Seitenteile zusätzlich mit den kleinen Seiten einer jeden Rohrplatte durch eine Lötung oder eine Hartlötung verbunden werden, wenn die Seitenteile angebracht werden, bevor das gesamte Bündel gelötet oder hartgelötet wird.The invention can be modified. In particular, the tabs 11 of the side parts can also be connected to the small sides of each tube plate by soldering or A braze can be connected if the side pieces are attached before the entire bundle is soldered or brazed will.

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Claims

PATENT CLAIMS

Heat exchangers with side parts which are attached to the small sides of the tube plates of the exchanger, the tube plates having a circumferential groove which is bordered by a bent outer edge of the tube plates and delimits two straight sections of great length, which are separated by two straight sections of small length large radius curved sections are connected to accommodate the lower edge of a water tank, characterized in that the outer edge (10) of the small sides of each tube plate is extended by a flange (10a) extending over most of each small side, the side edges of which are connected to the outer edge of the tube plate by curved sections (10 ^, 1O ₂ ) with a radius (r) which is smaller than that of the curvatures of the large radius (^) of the groove and the edge, so that a flat zone larger Width (L) is delimited at the point of each small side of the tube plate, which corresponds to a tab (11) formed at the end of the side part (8) which is connected to this zone of great width (L) of the flange by at least two weld points (16) or two clamps or two rivets which are spaced apart from one another, that they displace every pivoting of the tube plate with respect to the side parts.

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2. Exchanger according to claim 1, characterized in that that the outer edge of each tube plate has tongues (15) which are bent onto a contact surface (6a) which from the edge strip at the end of a water tank (6) is delimited, which is inserted into the circumferential groove (4) of the tube plate and through the tongues against a on dea The deformable seal (5) arranged at the bottom of the groove is pressed

3. Exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that at least one tongue (13) from the flange (10a) goes out, which is formed at the exit of the outer edge on each small side of the tube plate.

4 ·. Exchanger according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the one extending from each flange

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ORIGINAL INSPECTED

Tongue (13) on one of the peripheral contact surface of the water tank outgoing projecting approach (14) is bent.

3 » Exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tongue (13 ^) extending from the raised flange (10a) is delimited in this by a cutout (17) which has an opening (18) in the tongue ( 11) of the corresponding side part (8).

6. Exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized by contact surfaces (12) which of the Side parts (8) in front of the tabs (11) formed by them are delimited, these contact surfaces being the underside of the hold the small sides of the tube plate.

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