DE2506434C2 - Flaches, aus einem dünnen flexiblen Metallstreifen gebogenes Wärmetauscherrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein flaches, aus einem dünnen flexiblen Metallstreifen gebogenes Wärmetauscherrohr, bei dem sich die rings verlaufenden Metallstreifenränder an der einen Rohrflachseite überlappen und durch eine Schweißnaht miteinander verbunden sind.

Bei einem in der DE-PS 0 74 776 beschriebenen Flachrohr dieser Art bzw. bei dem emsprechenden Herstellungsverfahren bestehen Probleme darin, daß einerseits beim Verschweißen der sich überlappenden Teile und andererseits beim Aufbringen oberflächenvergrößernder Elemente auf die Flachseiten diese so weit zusammengedrückt werden, daß die gegenseitige Befestigung den Metallstreifenrändern bzw. zwischen diesen und den oberflächenvergrößernden Elementen außerordentlich schwierig ist, wodurch häufig Fehler entstehen. Um bei der Herstellung des bekannten Flachrohres die beim Verschweißen auftretenden Probleme auszuschalten, wird bei der Herstellung des bekannten Flachrohres in dieses ein ein Amboß bildender Dorn eingeschoben, durch den das Zusammendrücken der Flachseiten des Rohres verhindert werden soll. Abgesehen von dem erhöhten Aufwand bei der Herstellung lassen sich dann, wenn vor dem Verschweißen in das Rohr ein Dorn eingeschoben werden soll, nur Rohre begrenzter Länge herstellen.

In der DE-PS 8 05 785 ist ein gewalztes flaches Wärmetauscherrohr beschrieben, bei dem zur Aufrechterhaltur.g des Abstandes zwischen den Rohrflachseiten in das Rohr T-förmige Profilstege eingeschweißt werden. Diese Profilstege erstrecken sich senkrecht zur Rohrlängsrichtung und verkleinern damit in wesentlichem Umfang den freien Strömungsquerschnitt, was an sich schon nachteilig ist. Abgesehen davon ist es weiterhin nachteilig, daß das bekannte Flachrohr neben dem eigentlichen die Rohrwand bildenden Materialstreifen noch zusätzliche gesonderte Stege aufweist, was bei der Herstellung des Rohres zu einem erhöhten Aufwand führt, beispielsweise dadurch, daß diese Profilstege genau positioniert werden müssen.

In der IIS-PS 2 96 708 ist ein dünnwandiges, mit Verstiirkiinusclernenten versehenes Rohr behandelt, aus dem Reifen oder Speichenräder, beispielsweise Lenkräder, hergestellt werden sollen. Es handelt sich dabei nicht um ein Flachrohr, sondern um einen Gegenstand ganz spezieller Art, bei dem die Anordnung und Lage der Verstärkungselemente innerhalb des ein Vorprodukt darstellenden Rohrelementes auf die endgültige Form des Speichenrades abgestimmt ist, indem nämlich die Verstärkungselemente selbst so angeordnet sind, daß sie später die Speichen bilden. Ein Vergleich mit

ίο dem erfindungsgemäßen flachen Wärmetauscherrohr, auf dessen Rachseiten oberflächenvergrößernde Elemente aufgeschweißt werden sollen, entfällt somit

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmetauscherrohr der in Rede stehenden Gattung zu schaffen, das einerseits beim Verschweißen der überlappenden Teile und andererseits beim Aufbringen oberflächenvergrößernder Elemente auf die Flachseiten eine stabile Querschnittsform beibehält, so daß die gegenseitige Befestigung zwischen den Längsseiten bzw. zwisehen diesen und den oberflächenvergrößernden Elementen einfach durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Wärmetauscherrohr dadurch gekennzeichnet, daß im Rohrinneren zwischen den beiden Rohrflachseiten ein sich in Rohrlängsrichtung erstreckender Stützflansch angeordnet ist, der dt?ch einen von dem einen Metallstreifenrand nach innen abgebogenen Randstreifen gebildet ist
Gegenüber den bekannten flachen Wärmetauscherrohren besteht somit der Vorteil, daß einerseits insbesondere während des Herstellungsverfahrens das wirksame Abstützen bzw. Versteifen gewährleistet ist, während andererseits keine zusätzlichen Konstruktionselemente, beispielsweise in Form von in das Rohr einzusetzenden Profilstegen, erforderlich sind, daß für die Herstellung des flachen Wärmetauscherrohres einschließlich der Versteifung nur ein einziger Metallstreifen benötigt wird, der nach einem entsprechenden Biege- bzw. Walzvorgang direkt zu einem Flachrohr mit in Längsrichtung verlaufendem Stützflansch verschweißt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Stützflansch im wesentlichen unter einem rechten Winkel gegenüber der Rohrflachseite abgebogen ist, wodurch auch bei kleineren Materialstärken oder bei höherem Federungsvermögen des Metallstreifenmaterials bei dem Schweißvorgang ein nachteiliges Zusammendrücken der beiden Rohrflachseiten verhindert ist.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauscherrohres ist dadurch gekennzeichnet, daß der innere Metallstreifenrand einen auf sich selbst zurückgebogenen Abschnitt hat, derart, daß der Stützflansch im wesentlichen zentral unter der Schweißnaht liegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Schniuansicht eines Teiles eines Wärmetauschers aus dem erfindungsgemäßen flachen Wärmetauscherröhren, und

F i g. 2 eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Wärmetauscherrohres.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Wärmetauscher 10 besteht aus mehreren flachen Wärmetauscherrohren 11, zwischen denen oberflächenvergrößernde Elemente 12 angeordnet sind: zwischen diesen oberflächenvergrößernden Elementen 12 befinden sich Streifen 13, Der Wärmetauscher 10 kann auf verschiedene

Weise hergestellt werden, wobei es jedoch vorteilhaft ist, die Rohre 11 einzeln in einer gesonderten Herstellungsstufe und die oberflächenvergrößernden Elemente 12 in einer anderen Herstellungsstufe herzustellen. Bevor die oberflächenvergrößernden Elemente 12 an den Rohren 11 angebracht werden, werden diese Elemente 12, die z. B. die Form von gefalteten Metallstreifen haben können, paarweise mit einem dazwischenliegenden Streifen 13 versehen. Auf diese Weise wird die Handhabung der einzelnen Bauelemente bei dem abschließenden Zusammenbau des Wärmetauschers vereinfacht

Um die Rohre 11 in einer solchen Weise dimensionieren zu können, daß das Material des Rohres 11 so effektiv wie möglich ausgenutzt wird, so daß die auf den Wärmetauscher ausgeübten Kräfte aufgefangen werden können, sind die Rohre 11 entlang einer ihrer Längsseiten 14 mit der in Längsrichtung verlaufenden Naht versehen. Dieses führt dazu, daß die Endabschnitte

15 der flachen Rohre in der Lage sind, Bewegungen aufzufangen bzw. auszugleichen, die durch wechselnde Belastungen hervorgerufen werden, denen der "wärmetauscher infolge eines pulsierenden Druckes des durch die Rohre 11 fließenden Mediums unterworfen ist

Für die Herstellung eines Wärmetauscherrohres 11 oder des in F i g. 2 dargestellten Wärmetauscherrohres

16 wird ein dünner flexibler Metallstreifen verwendet, dessen längs verlaufende Metallstreifenränder 17 und 18 gegenüber einem Mittelstreifen 19 umgebogen werden, so daß diese Metallstreifenränder 17,18 den Mittelstreifen 19 des Rohres überlappen. Die überlappenden Metallstreifenränder 17 und 18 werden in dieser Stellung miteinander verschweißt, um ein geschlossenes Rohrprofil zu erhalten.

Da es beabsichtigt ist, das Gewicht der Wärmetauscherrohre im größtmöglichen Umfang zu reduzieren, wird vorzugsweise ein Streifenmaterial von sehr geringer Dicke verwendet, was jedoch dazu führt, daß die beiden Seitenabschnitte, die in der sich überlappenden Position miteinander verschweißt werden, zu schwach sind, um während des Schweißprozesses in der erforderliehen genauen Relativposition zueinander zu verbleiben, was zu einer ungenauen und unzuverlässigen Naht führen würde, wenn nicht zusätzliche Maßnahmen getroffen wurden.

Das geschilderte Problem wird dadurch gelöst, daß der eine Metallstreifenrand 17, der von dem anderen Metallstreifenrand 18 überlagert wird, im Bereich seines freien Randstreifens relativ zum restlichen Teil des Metallstreifenrandes 17 untflr einem Winkel abgebogen wird, um einen Stützflanscn 20 (F i g. 1) bzw. 21 (F i g. 2) zu bilden. Diese Stützflansche sind vorzugsweise unter einem rechten Winkel gegenüber den Rohrflachseiien abgebogen, so wie es in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist. Bei der Ausführung->form gemäß F i g. 2 ist der Randstreifen des Metallstreifenrandes 17 auf sich selbst zurückgefaltet, so daß der dann rechtwinklig abgebogene Stützflansch 21 im wesentlichen zentral unterhalb der Naht liegt, wodurch die Stützwirkung des Stützflansches verbessert ist

Aufgrund des durch die beschriebene Maßnahme erzielten Stützeffektes kann die Breite der Schweißnaht beträchtlich verringert werden, und zwar in einem Umfang, der dadurch bestimmt ist, wie weit die Metallstreifenränder sich überlappen müssen, wodurch gleichzeitig die benutzte MaterialiTienge herabgesetzt wird. Wenn das Rohr mit oberflächenvergrößernden Elementen versehen werden soll, braucht die Schweißnaht nicht derart dimensioniert sein, daß diese Schweißnaht selbst auftretende Zugbeanspruchungen absorbieren kann, da diese Beanspruchungen von den oberflaehenvergrößernden Elementen aufgenommen werden. Der eine der beiden Metallstreifenränder 17 ist vorzugsweise mit einer Stufe 22 zur Aufnahme des anderen Metallstreifenrandes 18 versehen, wodurch diese Seite des Rohres flacher wird als bei einer Ausführungsform, bei der die beiden Metallstreifenränder ohne eine derartige Abstufung sich einander überlappend gegeneinander liegen.

Die Metallstreifenränder 17 und 18 werden miteinander verschweißt, indem diese Metallstreifenränder gegeneinander gedrückt werden und die Gegenkraft von den Stützflanschen 20 bzw. 21 erzeugt wird, die während des Schweißprozesses gegen den Mittelstreifen 19 gedrückt werden. Der Stützflansch 20 bzw. 21 wird normalerweise nicht mit dem Mittelstreifen 19 verschweißt obwohl eine derartige Maßnahme unter bestimmten Voraussetzungen wünschenswert sein kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flaches, aus einem dünnen flexiblen Metallstreifen gebogenes Wärmetauscherrohr, bei dem sich die längs yerlaufenden Metallstreifenränder an der einen Rohrflachseite überlappen und durch eine Schweißnaht miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohrinneren zwischen den beiden Rohrflachseiten ein sich in Rohrlängsrichtung erstreckender Stützflansch (20 bzw. 21) angeordnet ist, der durch einen von dem einen Metallstreifenrand nach innen abgebogenen Randstreifen gebildet ist

2. Wärmetauscherrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützflansch (20 bzw. 21) im wesentlichen unter einem rechten Winkel gegenüber der Rohrflachseite abgebogen ist

3. Wärmetuischerrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Mstallstreifenrand einen auf sich selbst zurückgebogenen Anschnitt hat, derart, daß der Stützflansch im wesentlichen zentral unter der Schweißnaht liegt