DE2554140A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer waermetauscherroehre mit durchlaufender stuetzsaeulenrippe - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer waermetauscherroehre mit durchlaufender stuetzsaeulenrippe

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Wärmetauscherröhre mit durchlaufender Stützsäulenrippe
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung einer ununterbrochenen Wärmetauscherröhre, indem ein Stützsäulenrippenmaterial schraubenförmig gewickelt wird, das einen Plansch aufweist, der in einem innigen Kontakt mit der äußeren Wand eines Basisrohres angeordnet wird. Insbesondere bezieht 3ich die Erfindung auf das Befestigen eines vorgewählten Abschnittes des Stützrippenmaterials gegen eine Bewegung bzw. Verschiebung relativ zu dem Basisteil. Der Wärmetauscher wird in dem befestigten Abschnitt durchgeschnitten, so daß ein Abschnitt von dem befe-, stigten Teil an jedem Ende der geschnittenen Länge von jedem
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Wärmetauscher angeordnet ist. Die befestigten Endabschnitte an Jedeia Ende des Wänsetausehers sind wirksam bei der Halterung der Zwisehenabsehnitte des Stütssäulenrippenmaterials in seiner ursprünglichen, schraubenförmig gewickelten Position.
Bei der Herstellung von Wärmetauschern mit Stützsäulenrippen ist es üblich, für die Stützeäulenrippe ein unähnliches Metall gegenüber dem Basisrohr zu verwenden, indem das Stützsäulenrippenraaterial beispielsweise aus Aluminium hergestellt wurde, während das Basisrohr aus Kupfer bestand. Diese Verwendung unähnlicher Metalle resultierte in einer galvanischen Korrosion des relativ dünnen Stützsäulenrippenmaterials. Um das Problem der galvanischen Korrosion und dem daraus resultierenden Verlust des Stützsäulenrippenmaterials zu überwinden, wurde ein Klebematerial zwischen dem Plansch des Stützsäulenrippenmaterials und der Außenwand des Basisrohres in ausreichenden Mengen aufgebracht, um einen direkten Kontakt zwischen dem Aluminium und dem Kupfer und infolgedessen eine galvanische Korrosion zu verhindern, während gleichzeitig ein angemessener Wärmeübergang zwischen diesen Teilen aufrechterhalten wurde. Während also ein vollständiger Film aus einem Klebemittel zwischen den in Kontakt stehenden Oberflächen von unähnlichen Metallen zur Verhinderung einer galvanischen Korrosion notwendig ist, würde dieser zwischen ähnlichen Metallen nicht erforderlich sein, weil die galvanische Korrosion kein Hauptfaktor sein würde. Wenn beispielsweise das Basierohr Aluminium wäre, würde es eine minimale Reaktion mit dem Aluminium des Stützsäulenrippenmaterials haben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß bei der Herstellung von durchlaufendem bzw. endlosem Stützsäulenrippenmaterial durch Maschinen, wie sie in der US-PS 3 005 253 beschrieben sind, bei denen der mit einer Stützsäulenrippe hergestellte Wärmetauscher während des Herstellungs- und WiekelVorgangs in vorbestimmte Längen geschnitten wird, das Fehlen von Mitteln zum Befestigen des Stützsäulenrippenmaterials gegen eine Bewegung relativ zu dem Basisrohr bewirken würde, daß das Stützsäulenrippenmaterial sich von seinen losen Enden abzuwickeln beginnen würde und dadurch seine Vorteile bezüglich des Wärmeüberganges verlieren würde.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher mit Stützsäulenrippe zu schaffen, bei dem gewählte Abschnitte des Stützsäulenrippenmaterials gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr in einer Weise befestigt ist, daß eine Bewegung des anderen Abschnittes des Stützsäulenrippenmaterials relativ zum Basisrohr verhindert ist.
Gemäß der Vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, um aus einem kontinuierlichen Wärmetauscher eine vorbestimmte Länge eines mit einer Stützsäulenrippe versehenen Wärmetauschers herzustellen, bei dem ein Stützsäulenrippenmaterial schraubenförmig auf ein Basisrohr gewickelt und an jedem Ende der vorbestimmten Länge befestigt ist. Das Stützsäulenrippenmaterial wird auf das Rohr gewickelt, wenn es bei einer vorgewählten Geschwindigkeit vorwärts transportiert wird, so daß das Stützsäulenrippenmaterial in einem innigen Kontakt mit benachbarten Umwickelungen oder Windungen und der äußeren Wand des Rohrteiles steht. Ein gewählter Teil des Stützsäulenrippenmaterials ist an beabstandeten Zwischenräumen auf dem Wärmetauscher gegen eine Bewegung relativ zu dem Basisrohr befestigt. Schließlich wird der mit einer Stützsäulenrippe versehene Wärmetauscher in dem befestigten Abschnitt durchgeschnitten, um vorbestimmte Längen des Wärmetauschers zu bilden, wobei die befestigten, durchgeschnittenen Abschnitte Endteile bilden, die gegen eine Bewegung bzw. Verschiebung relativ zum Basisrohr festgehalten und wirksam sind, um den Zwischenabschnitt des Stützsäulenrippenmaterials in seiner anfänglichen schraubenförmig gewickelten Lage zu halten.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung verschiedener AusfUhrungsbeispiele näher erläutert.
Figur 1 ist eine schematische Ansicht von einer Vorrichtung zur Herstellung eines Wärmetauschers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Figur 2 ist eine schematische Ansicht des gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellten Wärmetauschers.
Figur 3 zeigt einen Wärmetauscher, der gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt ist.
Figur H zeigt einen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellten Wärmetauscher.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Wärmetauscher 10 ein ununterbrochenes Stützsäulenrippenmaterial 12 aufweist, das schraubenförmig auf ein Basisrohr 14 gewickelt ist. Die Einzelheiten der Konstruktion einer automatischen Maschine 16, die zur Herstellung des Wärmetauschers verwendet werden kann, ist in der US-PS 3 005 253 beschrieben. Ein geeignetes Basisrohr lH wird vertikal nach oben durch Zuführmittel 18 durch die Maschine 16 hindurchgeführt. Ein rotierender Trägertisch 20 ist für eine Rotation um eine vertikale Achse angeordnet. Der Tisch 20 trägt eine Spule aus Blechvorrat 21, der zu dem Stützsäulenrippenmaterial 12 verarbeitet wird, und weiterhin die Rippenwickel- und Formungseinrichtung 22.
Im Betrieb wird das Basisrohr 12 durch einen axialen Durchlaß in dem rotierenden Trägertisch 20 hindurch und an der Rippenwicklungs- und Formungseinrichtung 22 vorbeigeführt. Die Formungseinrichtung enthält Mittel zum Biegen des Bandvorrates, um einen Basisflansch 24 zu bilden, und zum Aufschneiden des Bandes zur Bildung der Rippenabschnitte 25. Die Wickeleinrichtung enthält Mittel zum schraubenförmigen Wickeln des StÜtzsäulenrippenmaterials 12 auf das Basisrohr 14, wenn es unter Zug durch die Maschine 16 hindurchläuft, so daß der Basisflanech 24 in einem innigen Wärmeübertragungskontakt mit der äußeren Rohrwand steht. Während des kontinuierl,chen WiekelVorganges wird der mit einer StütZ3äulenrippe versehene Wärmetauscher 10 in vorbestimmte Längen 11 zerschnitten, die zu Kondensatoren und Verdampfern geformt werden, wie sie in Kühlsystem^verwendet werden. Die Mittel
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zum Zerschneiden des Wärmetauschers können eine Schneide- oder Trennstation 27 aufweisen, die in Betrieb gesetzt wird, nachdem der Wärmetauscher 10 eine vorbestimmte Länge erreicht. Bei der Herstellung von Wärmetauschern, bei denen das Basisrohr und das Stütz3äulenrippenmaterial aus unähnlichen Materialien bestanden, wie beispielsweise bei der Verwendung eines Kupßrrohres und eines Rippenmaterials aus Aluminium, entstand eine galvanische Korrosion. Um dieses Problem zu vermeiden, wurde ein Klebemittel zwischen dem Aluminium des Rippenmaterials und dem Kupfer des Basisrohres verwendet, um deren Kontakt zu verhindern und trotzdem einen angemessenen Wärmeübergang zwischen den zwei Teilen zu erhalten. Die Verwendung eines Basisrohres und einer Stützsäulenrippe aus ähnlichem Material, wobei ein Aluminiumrohr für eine Verwendung mit einem aus Aluminium bestehenden Rippenmaterial benutzt wird, ist es nicht erforderlich, daß ein Klebemittel oder ein anderes Material zur Verhinderung einer galvanischen Korrosion verwendet wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß das unbefestigte Rippenmaterial 12 an den Enden des durchgeschnittenen Wärmetauschers 10 sich von dem Basisrohr 14 abwickeln würde, wenn das Rippenmaterial nicht gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr befestigt ist.
Demzufolge werden erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, um vorgewählte Abschnitte des Rippenmaterials gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr llj zu befestigen. In den Figuren 1 und 2 sind die gewählten Abschnitte des Wärmetauschers 10 und des Rippenmaterials 12, das gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr 14 befestigt ist, mit A bezeichnet. Eine Steuer- oder Abtasteinrichtung 26 kann an einer geeigneten Stelle vorgesehen sein, um die Länge des Abschnittes "A" und den Abstand dazwischen genau zu steuern und die Schneidstation 27 in Betrieb zu setzen, so daß der Wärmetauscher 10 im wesentlichen an dem Mittelpunkt des Abschnittes A durchgeschnitten wird. Während es für die vorliegende Erfindung wesentlich ist, daß der Wärmetauscher 10 innerhalb des Abschnittes "A" durchgeschnitten wird, ist die" genaue Lage oder der Aufbau der Steuer- oder Abtasteinrichtung 26 für die Inbetriebsetzung der Schneidstation 27 nicht
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entscheidend. Der Einfachheit halber ist die Steuer- oder Abtasteinrichtung 26 schematisch am Einlaß oder Rohraufnahmeende der Maschine 16 gezeigt. Aus Figur 2 wird deutlich» daß die durchgeschnittenen Teile des Abschnittes A den Endabsciinitt von jedem geschnittenen Teil 11 des ¥ärß»tauschers IO bilden, wobei das Stützsäulenrippenmaterial 12 gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr 14 befestigt ist. Die befestigten Abschnitte A an jedem Ende des durchgeschnittenen Wärmetauschers sind wirksam, um den unter Spannung gewickelten Zwischenabschnitt des Rippenmaterials, der in Figur h mit B bezeichnet ist, in seiner anfänglichen, schraubenförmig gewickelten Wärmeübertragungsposition zu halten.
Das Mittel zum Befestigen des Abschnittes A gegen eine Bewegung relativ zum Rohr lh kann ein Überzug eines Klebemittels 27 sein, das auf vorgewählte Abschnitte des Rohres aufgebracht wird, wenn dieses durch die Maschine läuft. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel kann das Klebemittel durch eine Verteilvorrichtung 28 aufgebracht werden, die zwischen der Zuführeinrichtung 18 und der Formeinrichtung 22 angeordnet ist. Die Verteilvorrichtung 2 8 kann durch die Steuereinrichtung 26 aktiviert werden, die ihrerseits das durchlaufende Rohr lh überwacht. Die Verteilvorrichtung 28 bringt unter Steuerung der Vorrichtung 26 auf wirksame Weise Klebemittel 27 auf das Basisrohr 14 an vorgewählten Intervallen und für eine vorbestimmte Länge auf, um einen Abschnitt A derart zu bilden, daß das mit dem Klebemittel in Eingriff stehende Rippenmaterial 12 gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr lh befestigt ist. Tatsächlich ist das Rippenmaterial 12, das in dem Abschnitt A des Wärmetauschers 10 angeordnet ist, an .dem Basisrohr lh befestigt, wobei, wie bereits ausgeführt wurde, der Abschnitt B in seiner ursprünglichen, schraubenförmig gewickelten Lage gehalten wird.
Die Schneidestation 27 ist zwar sehr nahe an der Maschine l6 gezeigt, sie kann aber auch an anderen geeigneten Stellen angeordnet sein, und wie die Verteilvorrichtung 2 8 kann die Schneidestation 27 durch die Steuereinrichtung 26 aktiviert werden. Wäh-
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rend es unwesentlich ist, in welcher Weise die Station 27 in Betrieb gesetzt wird, so ist es jedoch erforderlich, worauf vorstehend bereits hingewiesen wurde, daß der Wärmetauscher 10 in , dem befestigten Abschnitt A durchschnitten wird, um die Längen zu bilden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. gezeigt is't, ist das Mittel zum Befestigen des Rippenmaterials relativ zum Basisrohr 14 im Abschnitt A ein Klebe- oder Bindematerial, das über das Rippenmaterial 12 aufgebracht wird, nachdem die Formungs- und Wiekelvorgänge durchgeführt sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine ausreichende Menge Klebemittel aufgebracht, so daß die Stützsäulenrippen von benachbarten Windungen oder Umwickelungen eingeschlossen oder als eine Einheit miteinander verbunden sind, so daß ein Abwikkeln des durchschnittenen Endes von Abschnitt A verhindert ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es in Figur 4 gezeigt ist, umfaßt das Mittel zum Befestigen des Rippenraaterials 12 relativ zum Basisrohr 14 im Abschnitt A eine Verformung der Rippenabschnitte 27 von benachbarten Umwickelungen des Rippenmaterials, so daß sie zur Bildung einer Einheit ineinandergreifen und zum Verhindern der Abwickelung des durchtrennten oder durchschnittenen Endes des Abschnittes A wirksam sind.
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Claims (1)

  1. 2554 HO
    Ansprüche
    Verfahren sam Herstellen eines eine kontinuierliche Stützsäulenrippe aufweisenden Wärisetauseherrohrea , bei dem ein Stützsäulenrippenmaterial auf einem Basisrohr gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützsäulenrippenraaterial in einem innigen Kontakt mit benachbarten Umwicklungen und der Außenwand des Basisrohres schraubenförmig gewickelt wird, ein vorgewählter Abschnitt des Rippenmaterials an beabstandeten Intervallen auf dem Wärmetauscher befestigt wird derart, daß eine Bewegung des Rippenmaterials relativ zum Basisrohr verhindert ist, und das Wärmetauscherrohr in dem vorgewählten Abschnitt zur Bildung vorbestimmter Längen des Wärmetauschers zerschnitten wird, wobei die die Enden des Wärmetauscherrohres bildenden vorgewählten Abschnitte gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr festgehalten sind, so daß der andere Abschnitt des schraubenförmig gewickelten Rippenmaterials zwischen dem vorgewählten Abschnitt in seiner anfänglichen, schraubenförmig gewickelten Lage festgehalten ist.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützsäulenrippenmaterial in dem vorgewählten Abschnitt gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr befestigt ist, indem ein Klebemittel auf die Außenwand des Basisrohres vor dem Wickelvorgang aufgebracht wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Rippenmaterial in dem vorgewählten Abschnitt gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr festgehalten wird, indem ein Bindemittel nach dem Wickelvorgang auf das Stützsäulenrippenmaterial aufgebracht wird, das benachbarte Umwickelungen des Rippenmaterials miteinander verbindet.
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    ij. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Bindemittel benachbarte Umwickelungen des Rippenmaterials in dem vorgewählten Bereich umschließt.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß benachbarte Umwicklungen des Rippenmateri'äls in dem vorgewählten Abschnitt miteinander in Eingriff gebracht werden, um eine Bewegung des Rippenmaterials relativ zum Basisrohr zu verhindern.
    6. Vorrichtung zum Herstellen eines eine kontinuierliche Stützsäulenrippe aufweisenden Wärmetauscherrohres, bei dem ein Stützsäulenrippenmaterial auf einem Basisrohr gehalten ist, gekennzeichnet durch Mittel (18) zum Vorschub des Basisrohres (14) mit einer vorgewählten Geschwindigkeit, eine Vorrichtung (22) zum schraubenförmigen Wickeln des Rippenmaterials (12) in einem innigen Kontakt mit benachbarten Umwicklungen und der Außenwand des durchlaufenden Rohres zur Bildung des mit einer Stützsäulenrippe versehenen Wärmetauschers (10), Mittel (28) zum Befestigen eines vorgewählten Abschnittes (A) des Rippenmaterials an beabstandeten Intervallen entlang dem durchlaufenden Wärmetauscher zur Verhinderung einer Bewegung der Rippe relativ zum Basisrohr, und durch Mittel zum Zerschneiden des durchlaufenden Wärmetauschers (10) in dem vorgewählten Abschnitt (A) zur Bildung vorbestimmter Längen (11) des Wärmetauschers, wobei der Endteile bildende vorgewählte Abschnitt (A) gegen eine Bewegung relativ zum Basisrohr festgehalten ist, so daß der andere Abschnitt (B) des schraubenförmig gewickelten Rippenmaterials zwischen dem vorgewählten Abschnitt (A) in seiner anfänglichen, schraubenförmig gewickelten Lage gehalten ist.
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    25 54 HO
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel <l8) zum Vorschub des Basisrohres eine Steuereinrichtung {26} umfassen, die die Befestigungsmittel und die Schneideeinrichtung zu vorbestimmten Zeiten während der Herstellung des Wärmetauschers <10) aktiviert.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung {28) zum Befestigen des vorgewählten Abschnittes (A) des Rippenmaterials (12) Mittel umfaßt zum Aufbringen eines Klebemittels auf das Basisrohr in dem vorgewählten Abschnitt, bevor das Rippenmaterial auf das Basisrohr gewickelt ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet t daß die Einrichtung (28) zum Befestigen des vorgewählten Abschnittes des Rippenmaterials Mittel umfaßt zum Aufbringen einer ausreichenden Klebemittelmenge zum Verbinden benachbarter Umwickelungen des Rippenmaterials in dem gewählten Abschnitt, bevor der Wärmetauscher (lo) in vorbestimmte Längen (11) zerschnitten ist.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (28) zum Befestigen des vorgewählten Abschnittes (A) des Rippenmaterials Mittel umfaßt zum Bewegen benachbarter Umwicklungen des Rippenmaterials innerhalb des vorgewählten Abschnittes in einen verriegelnden bzw. ineinandergreifenden Eingriff, bevor der Wärmetauscher (10) in vorbestimmte Längen (11) geschnitten
    • ist.
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DE2554140A 1974-12-04 1975-12-02 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Rippenrohres für Wärmetauscher Expired DE2554140C2 (de)

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