DE2659669C2

DE2659669C2 - Rohrverbindung bei einem Radiator für Raumtemperierung und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2659669C2
Application number: DE19762659669
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl.-Ing. 8000 München Penkert
Original assignee: Schiedel GmbH and Co
Current assignee: Schiedel GmbH and Co
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1982-04-29
Also published as: DE2659669A1; ATA860277A; GB1555582A; BE862553A; NL7714555A; AT368626B

Description

Radiatoren werden normalerweise für Raumheizung verwendet, indem man sie von einem warmen inneren Wärmetauschmedium, z. B. Wasser oder Dampf, durchströmen läßt und über Wärmetausch- und gegebenenfalls Strömungsleitflächen die als äußeres Wärmetauschmedium dienende Luft erwärmt. Man könnte auch daran denken, derartige Radiatoren für Raumkühlung einzusetzen, indem man etwa in den Sommermonaten statt eines Heizmediums ein Kühlmedium, ζ. B. eine Sole, als inneres Wärmetauschmedium verwendet: in diesem Falle würde dann der Wärmetransport von dem äußeren Wärmetauschmedium, im allgemeinen der

•in Raumluft, über die Wärmetauschflächen in das innere Kühlmedium hinein erfolgen. Eine solche Anwendung ist. soweit ersichtlich, bisher allerdings noch nicht in Betracht gezogen worden.

Bei konventionellen Radiatoren sind vertikal angeordnete Wärmetauschrohre vorgesehen, deren obere und untere Stirnseiten entweder durch je ein gemeinsames Wärmetauschrohr an durch deren Mantel radial verlaufenden Anschlußbohrungen oder durch einzelne Verbindungsrohre miteinander kommunizierend verbunden sind. Im erstgenannten Falle gemeinsamer Sammelrohre sind dabei zwei Bauarten bekannt: bei der ersten Bauart sind die Sammelrohre direkt an die Stirnseite des jeweiligen Wärmetauschrohres angeschlossen, und zwar entweder unmittelbar an einem planen Ende dieser Stirnseite oder in einer Ausnehmung, oder die Sammelrohre sind in eine an der Stirnseite des jeweiligen Wärmetauschrohres mehr oder minder stark geschlossene Queröffnung seitlich eingeschoben. In Analogie zu Plattenwärmetauschern könnte man auch daran denken, U-förmige Anschlußkrümmer als Sammelrohre vorzusehen. Außer vertikaler Anordnung der Wärmetauschrohre sind auch horizontale Anordnungen bekannt.
In jüngerer Zeil werden einerseits die Wärmetausch*

6ä rohre mitsamt ihren äußeren Wärmetausch' und Strömungsleitflächen urtd/odef andererseits die Sammelrohre bevorzugt aus Leichlmetallslrangpreß- oder ■'druckgußteilen hergestellt, Dies vereinfacht nicht nur

die Fertigung, sondern ermöglicht auch eine große Vielfalt der geometrischen Gestalt der Wärmetauschund/oderStrömungsleitfläehen. Die Wärmetauschrohre und die Sammelrohre werden dabei jedoch regelmäßig gesondert hergestellt, und es ergeben sich eine Reihe von Problemen bei der Herstellung von deren Rohrverbindung. Diese Rohrverbindungen müssen nicht nur zuverlässig dauerhaft dicht sein, sondern sollten auch einfach herstellbar und einfach montierbar sein. Dabei erscheint es zweckmäßig, Strangpreß- oder Druckgußteile ο. dgl. möglichst wenig nachbearbeiten zu müssen und gleichzeitig so wenig wie möglich Zusatzteile zu benötigen. Auch die Verwendung nicht handelsüblicher Dichtungselemente und zugeordneter Ausbildungen und Anordnungen der Rohrverbindung ι-, stellt dabei von vorneherein einen Kostenfaktor dar, der möglichst vermieden werden sollte. Die Rohrverbindung sollte auch nicht dadurch, daß im allgemeinen die Temperaturverhältnisse in den Sammelrohren und in den Wärmetauschrohren unterschiedlich sind, nachteili- iu ge Eigenschaften zeigen. Ferner sollte die Rohrverbindung im Anschlußbereich im allgemeinen une^r wünschte Drosselstellen oder turbulenzerzeugende Anordnungen vermeiden.

Der Erfindung liegt die Zielsetzung zugrunde. :s möglichst viele dieser Anforderungen zugleich erfüllbar zu machen. Insbesondere soll die Aufgabe gelöst werden, eine leichte Montierbaikeit von Sammelrohr und Wärmetauschrohren unter Gewährleistung guter Strömurigseigenschaften an der Verbindungsstelle zwi- so sehen dem jeweiligen Sammelrohr und den Wärme tauschrohren anzustreben. Es hat sich gezeigt, daß die bisher bekannten Rohrverbindungen bei einem Radiator für Raumtemperierung den genannten Anforderungen nur teilweise oder weniger befriedigend genügen. So ist es zunächst gattungsgemäß bekannt, in die stirnseitige Bohrung am Wärmetauschrohr und die Anschlußbohrung am Sammelrohr eine gemeinsame Verbindungshülse einzusetzen, welche mindestens eine Radialdichtung aufweist, die mit der Innenwandung einer zugeordneten Bohrung in dichtendem Eingriff steht (BE-PS 7 01 UI. vgl. auch DE-OS 26 01 106. 23 64 008. 23 54 843. DE-PS 15 25 534. 16 79 289. DE-GM 70 37 7b2). Hierbei ist die Verwendung der Verbindungshülse als Zusatzteil aufwendig, welches eine verhältnismäßig toleranzgena ie Fertigung der miteinander zu verbindenden Bohrungen erfordert. Die Verbindungshülse bildet ferner eine unerwünschte Drosselstelle mit der zusätzlichen Gefahr von Turbulenzen im inneren Wärr,"jtauschmedium. Soweit die Verbindungshülse an jeder der beiden zu verbindenden Bohrungen mit einer Radialdichtung anliegt (BE-PS 7 01 131. vgl. auch DE-PS 15 25 534 und 16 79 289). ist die Verbindungshülse allein von Dichtungen gehalten, so daß die Dichtungen unter dem Druck des inneren Wärmetauschmediums in axialer Richtung auf Scherung beansprucht sind und so im Laufe der Zeit leiden. Wohl aus diesem Grunde hat man auch vorgesehen (DE-OS 23 64 008), die Verbindungshülse einseitig in das Sammelrohr einzuschrauben. Dabei ergeben sich jedoch nicht nur Abdichtprobleme an der Einschraubverbindung, sondern auch erhebliche Montageprobleme. Ferner sind Verbindungshülsen im allgemeinen Drehtei-Ie, die man üblicherweise aus anderem Weikstoff als die zu verbindenden Rohre herstellt; hierbei kann es aufgrund unterschiedlicher Materialpaarung zu Korrosiörisproblemen kommer.

Bei einer anderen bekannten Rohrverbindung (DE-OS 24 07 052) grei't ein stufenförmiger Fortsatz des Samnielrohres in die Innenbohrung des Warmetauschrohres ein. Eine erste Radialdichtung ist im Mantel des stutzenförmigen Fortsatzes eingelegt und wirkt mit der Innenfläche der Bohrung des Wärmetauschrohres zusammen. Eine zusätzliche Axialdichtung ist zwischen einer flach ausgebildeten Stirnseite des Wärmetauschrohres und einer Stufe des stutzenförmigen Fortsatzes so eingelegt, daß die Axialdichtung radial innen an dem stutzenförmigen Fortsatz gehalten ist. Hierbei wird zwar auf ein gesondertes Verbindungsstück verzichtet. Es bedarf jedoch einer komplizierten und sehr paßgenauen Anpassung des Sammelrohres an das Wärmetauschrohr. Die Axialdichtung ist offenbar überhaupt nur deshalb vorgesehen, weil der Dichtwirkung der im inneren Wärmetauschfluid am nächsten angeordneten Radialdichtung nich". hinreichend vertraut wird. Wenn die Radialdichtung jedouh unwirksam ist, würde der Innendruck des inneren Wärmetauschmediums die Axialdichtung von ihrer H - lief lache abheben und so don die Abdichtwirkunr' beeinträchtigen. Außerdem ist auch diese Anordnung mit der Ausbildung von drosselnden Kanalabschnitten und turbulen/er/eugenden Kanten verbunden.

Weiterhin ist bekannt (DE-OS 25 02 452). wiederum ohne Verwendung eines zusätzlichen Verbindungsstükkes die Außenwand des Wärmetauschrohres an der Stirnseite konisch nach innen verlaufen zu lassen und in eine konische Anschlußbohrung mi· steilerem Neigungswinkel am Sammelrohr einzustecken. Dabei trägt die konische Außenmantelfläche an der Stirnseite des Wärmetauschrohres in einer äußeren Umfangsnut einen O-Ring, der mit einer flachen Gegenfläche der konischen Anschlußbohrung am Sammelrohr /usam menwirkt. Auch dies erfordert zunächst eine paHgenaue Anpassung der zu verbindenden Rohre mn der Notwendigkeit verhältnismäßig großer Toleran/gcnauigkeit. Insbesondere L.ängentoleranzen der Wärmetauschrohre lassen sich dabei nur schwierig ausgleichen. Ferner wirkt der Innendruck des inneren Warmetuuschme-liums auf die nur an ihrer Innenseite gehaltene O-Ring-Oichtung mit einer Scherkraft ein. welche /u einer unsymmetrischen Verformung des D'chtringes in den abzudichtenden Spalt neigt und uueh eine dauerhafte Dichtwirkung in Frage stellt. Weitere Probleme ergeben sich aus Kontraktionen und Dilatationen des Materials infolge wechselnder Ausdehnung unter Temperatureinflüssen.

Es ist ferner bekannt (IT-PS 4 27 179). jeweils zwei benachbarte Wärmetauschrohre eines Radiators durch in eine stirnseitige Querbohrung eingesteckte Sammelrohrstummel miteinander /u verbinden und dabei eine Flachringdichtung jeweils zwischen einer Außcnschulttr des Sammelrohrstummels und der Außenmantelfla ehe des Wärmeianschrohres einzulegen Auch dies erfordert zunächst die Anordnung von zwei Dichtungen. Deren Dichtflächen müssen sorgfältig vorbereitet werden. Außerdem ist wiederum eine maßgerechte Anpassung der zu /erbindenden Rohre erforderlich. Es kann auch zur Beeinträchtigung der Dichtwirkung kommen, wenn zunächst heißes inneres Wärmetauschmedium in das Sammelrohr einströmi und sich das Wärmetauschrohr erst mit Verzögerung erwärmt: dabei tritt infolge der voreilenden thermischen Ausdehnung des Sammelrohres zunächst eine Entlastung des Dichtdrucks ein, was die dauerhafte Dichtwirkung in Frage stellen kann.

Es ist auch bekannt (DE-Gbm 69 12 382. DE-OS

24 41 953 und 24 41 991). eine Radial-und Axialdichtwirkung dadurch zu kombinieren, daß als Dichtung ein an die besonderen Verhältnisse des betreffenden Radiators konstruktiv anzupassendes elastisches Preßtei! verwendet wird, welches mit seinem Axialdichuingsabschnitl zwischen einer slirnscitigen Dichtfläche am Wärmetauschrohr und einer stirnseitigen Dichtfläche an der zugeordneten Anschiußbohrung des Sammelrohres bzw. dessen äußerer Mantelfläche angeordnet ist und mit einem Radialdichtungsansatz, der gleichzeitig Zentricrimgszwecken dient, entweder in die Anschiußbohrung des Sammelrohres (DE-Gbni 69 12 382) oder in die Bohrung des Wärmclauschrohrcs (DE-OS 24 41953) oder aber in beide Bohrungen (DE-OS 24 41991) eingreift. Derartige Formpreßteile sind jedoch aufwendig herzustellen. Die in mindestens eine Bohrung eingreifenden Abschnitte wirken drosselnd und mit ihrer Kante turbulenzer/eugend. Die Dichtwirkung von derartigen Flächendichtungen ist nur begrenzt und erfordert höhere Dichtkräfte und damit auch wiederum verhältnismäßig hohe Anpassungsgrade von Sammelrohr und Wärmetauschrohr.

Bei einem anderen bekannten Radiator (DE-OS 24 41 972) ist eine Flachdichtung zwischen einer flachen Stirnseite des Wärmelauschrohres und einer flachen Gegenfläche der Anschiußbohrung des Sammelrohres eingelegt. Hierbei wird zwar durch die Anordnung der Dichtung selbst der Anschlußquerschnitt nicht eingeschnürt, wenn man davon absieht, daß durch die Durchlaßöffnung der Axialdichtung ein Befestigungselement hindurchgreift. Die als Flachdichtung ausgebildete Axialdichtung ist jedoch nicht gegen den Innendruck des inneren Wärmetauschmediums abgestützt. Es fehlt auch an einem Zentriermittel, welches bei der Montage der Rohrverbindung für die richtige Zuordnung der Axialdichtung zu den miteinander zu verbindenden beiden Rohren sorgt.

Schließlich ist eine gattungsgemäße Rohrverbindung eines Radiators bekannt (DE-GM 74 14 313). bei der ebenso wie bei der letztgenannten bekannten Rohrverbindung eine Axialdichtung zwischen einer stirnseitigen Dichtfläche am Wärmetauschrohr und einer stirnseitigen Dichtfläche an der zugeordneten Anschiußbohrung des Sammelrohres zwischengeschaltel ist. diese Axialdichtung jedoch radial innen von einem in die Öffnung der Axialdichtung eingreifenden Haltefortsatz am Wärmetauschrohr gehalten ist und so für die Montage zentriert ist. Im verbundenen Zustand der Rohrverbindung liegt die Axialdichtung an einer radial äußeren Wand und am Grund einer Einsenkung in der dem Wärmetauschrohr zugewandten Stirnseite des Sammelrohres an. Diese vorbekannte Rohrverbindung ist jedoch relativ aufwendig herzustellen. Sie erfordert Spezialwerkzeuge zur Anpassung des Sammelrohres an das Wärmetauschrohr, und bei der Montage der Rohrverbindung muß die Dichtung sowohl radial innen als auch radial außen auf Zylinderflächen gleitend bewegt werden, die dadurch wiederum eine verhältnismäßig große Oberflächengüte erfordert. Hierbei kann es zu ungewollten Veränderungen der ordnungsgemäßen Position der Flachdichtung kommen.

Es ist auch bekannt (US-PS 33 53 848), bei Rohrverbindungen O-Ringe (Kreisringform und kreisförmiger Umfang des Querschnitts) zu verwenden, die in eine Ringnut an beiden radialen Umfangsseiten gehalten und beidseitig axial eingespannt sind.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist eine gattungsgemäße Rohrverbindung (gemäß BE-PS 7 Ol 131 oder DE-GM 74 14 313) gemäß dem Kenn7.eichen von Anspruch I ausgebildet.

Vor der Montage der erfindungsgemäßen Rohrverbindung kann die Axialdichtung mit radialer Vorspan- Ί nung unverlierbar in der I lallefläche eingesetzt werden. Danach kommt es zu keinen weiteren Reibbewcgungen an der Dichtung bis zur Herstellung der fertigen Rohrverbindung. Nach Beaufschlagung des Radiators mit innerem Wärmetauschmittel drückt dieses die

in Axialdichtung nur noch stärker an die Haltefläclie an, so daß der Abdichtdruck hoch erhöht wird: dabei treten keinerlei Scherkräfte auf die Dichtung auf. Es wird weder ein Zusat/ieil benötigt, noch ist eine drosselnde oder turbulenzerzeugende Einschnürung der Rohrverbindung durch die Anordnung der Dichtung bedingt. Es können handelsübliche Axialdichtungen verwendet werden; so kann vorzugsweise die Axialdichtung ein O-Ring (Anspruch 2) sein. Die Notwendigkeil, das Sammelrohr und das Wärmetauschrohr aneinander

ία anzupassen, ist minimal: man kann ohne besondere Arbeitswerkzeuge auskommen, hs ist nur erlorclerlich. die Stirnfläche eines der beiden zu verbindenden Rohre plan zu machen und die andere Stirnfläche mit einer kurzen Einsenkting zu versehen, deren axiale Länge

is kleiner als die Stärke der Axialdichtung ist. Es ist nur ein einziges Dichtungselement erforderlich. Die Dichtung paßt sich ferner trägheitslos an die Temperaturverhält nisse in der Rohrverbindung an. Der Fertigungsaufwand isi daher ebenso wie der Aufwand an benötigten Teilen minimtU und die Montage extrenv einfach. Sammelrohr und Wärmetauschrohr können dabei in unmittelbare dauerhafte mechanische Verbindung gebracht werden, ohne daß dabei die Dichtungsstelle erhöhten nachteiligen Einflüssen ausgesetzt wird. Die radiale Elastizität der Axialdichtung verbürgt dabei auch eine besonders hohe Lebensdauer, da sich die Dichtung unterschiedlichen Verhältnissen bei Temperaturwechsel und Druckänderung ohne große Beanspruchung anpassen kann. Dabei kann eine größere Flächenpressung als mit einer einfachen Flachdichtung erzielt werden. Die große Unempfindiichkeit der erfindungsgemäßen Rohrverbindung gegen größere Temperaturschwankungen bzw. Temperaturunterschiede zwischen innerem und äußerem Wärmetauschmedium erleichtert auch die Möglichkeit. einen Radiator mit erfindungsgemäßer Rohrverbindung als Raumkühler einzusetzen.

Die erfindungsgemäß anzuwendende Axialdichtung kann in einer Haltefläche am Wärmetauschrohr anliegen. Dabei muß man jedoch alle Wärmetauschroh-

5D re einzeln mit Dichtungen versehen. Es ist daher bevorzugt, daß die Haltefläche am Sammelrohr ausgebildet ist (Anspruch 3). Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung kann man uann so vorgehen, daß die jeweilige Axialdichtung in das Sammelrohr in einer solchen Stellung eingelegt wird, in der die Dichtfläche am Sammelrohr nach oben weist, daß dann das Sammelrohr so gedreht wird, daß seine Dichtfläche nach unten weist und daß das Sammelrohr in dieser Orientierung auf obere Stirnseiten der anzuschließenden Wärmetauschrohre gespannt wird (Anspruch 12). Dabei, und allgemein, ist es möglich, bei solchen Radiatoren, bei denen wie bei dem gattungsgemäßen Radiator des DE-GM 74 14 313 das jeweilige Sammelrohr in eine stirnseitige Queröffnung der anzuschließenden Wärmetauschrohre einschiebbar ist. vorzusehen, daß die Axialdichtungen in das Sammelrohr eingelegt werden, ehe das Sammelrohr in die Queröffnungen der Wärmetauschrohre eingeschoben wird.

Wie es an sich bei galtungsgcmäßcn Rohrverbindungen (D(Z-GM 74 14 313) schon bekannt ist. ist auch nach der Erfindung zweckmäßig vorgesehen, daß im komprimierten Zustand der Axialdichtung eine am Sammclrohr ausgebildete Anschlagfläche an einer am Wärmetauschrohr ausgebildeten Anschlagfläche anliegt (Anspruch 4). um so eine feste materielle Verbindung zwischen den beiden Rohren herzustellen und die axiale Kom^essionslänge der Axialdichtung zu begrenzen.

Bei bekannten gatlungsgemiißen Rohrverbindungen (DE-GM 74 14 313) ist die Anschlagflache zwischen einer Stirnfläche des Sammelrohres und dem Grund einer Einsenkung im Wärmetauschrohr gebildet. Die vom inneren Zentrierungsstulzen der Axialdichtung am Wärmetauschrohr gebildete Haltefläche hai dabei eine um ein Vielfaches größere axiale Länge als die axiale Stärke der Axialdichtung. Bei einer vorzugsweisen Alternative der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Haltefläche von einer mit der Axialdichtung koaxialen 7ylinderfl:irhe gebildet ist. welche rlirsplhp axiale Länge wie die axiale Stärke der Axialdichtung in deren komprimiertem Zustand hat (Anspruch 5).

Die Anschlagfläche am Wärmetauschrohr kann radial außen an dem das innere Wärmetauschmittel führenden Rohr des Wärmetauschrohres ausgebildet sein (Anspruch 6). Dies hat den Vorteil, daß das innere wärmetauschmittelführende Rohr besonders kleiner Wandstärke ausgebildet werden kann. Zwar würde man durch Anordnung der Anschlagfläche radial noch weiter außen als an dem das innere Wärmetauschmittel führenden Rohr einen günstigeren Hebelarm für die Ausr'Mitung von Sammrlrnhr und Wärmetauschrohr gewinnen: andererseits wäre eine so weit radial außen gelegene Anschlagstelle jedoch gegenüber Temperaturschwankungen empfindlich, was zu Relativbewegungen von Sammelrohr und Wärmetauschrohr führen kann. Es wird somit im Vergleich mit diesen beiden entgegengesetzten Bedingungen ein günstiger Kompromiß erreicht. Wenn dann die Dichtfläche am Wärmetauschrohr wie bei gattungsgemäßen Rohrverbindungen unmittelbar an dem Körper des Wärmetauschrohrcs ausgebildet ist. ist es vorteilhaft, daß die Wandstärke des das innere Wärmetauschmittel führenden Rohres des Wärmetauschrohres nicht größer als die radiale Stärke der Axialdichtung in deren in Achsrichtung der Axialdichtung komprimiertem Zustand zu sein braucht.

Insbesondere dann, wenn jedoch größere Mantelstärken des Wärmetauschrohres zur Verfügung stehen, ist es vorteilhaft, wenn die Anschlagfläche am Wärmetauschrohr an der Stirnfläche des das innere Wärmetauschmittel führenden Rohres des Wärmetauschrohres angeordnet ist und radial nach innen an die Umfangsfläche des das innere Wärmetauschmittel führenden Rohres des Wärmetauschrohres anschließt (Anspruch 7). Dabei kann man immer noch eine wesentlich geringere Mantelstärke des Wärmetauschrohres erhalten als bei gattungsgemäßen Vorrichtungen (vgl. Fig. 4 des DE-GM 74 14 313).

In Sonderfällen könnte die Ansehlagfläche am Wärmetauschrohr auch radial innerhalb der Dichtfläche am Wärmetauschrohr angeordnet sein. Dies könnte dann in Frage kommen, wenn man etwas radial größere Axialdichtungen verwendet Gegebenenfalls könnte sogar die Anschlagfläche von in den Strömungsquerschnitt hineinragenden Fortsätzen gebildet sein, welche nur über einen kleinen Teil des Umfangs der Bohrung vorgesehen sind Derartige Fortsätze könnte man dann so anordnen, daß die Strömungseinschnürung praktisch nicht bedeutsam ist. Diese Möglichkeiten sind im R.ihmen der Erfindung zwar nicht bevorzugt, aber auch nicht ausgeschlossen.

Bei allen genannten Anordnungen der Anschlagfla- Ί ehe, und auch bei anderen, ist es zweckmäßig, daß die Anschlagfläche und die Dichtfläche am Wärmetauschrohr in derselben Ebene liegen (Anspruch 8) und im Bereich radial innerhalb der Ahschlagflüche kein Teil des SVärmclauschrohres axial über diese Ebene

ίο hinausragt.

Zur Einsparung übermäßigen Materialaufwandes ist es dann, wenn man nicht bewußt radial übergroße Axialdichtungen verwenden will und gattungsgemäß die Dichtfläche unmittelbar an der Rohrstirnfläche des

H Wärmetauschrohres ausgebildet ist, zweckmäßig, daß die Wandstärke des das innere Wärmetauschmittel führenden Rohres des Wärmetauschrohres nicht größer als die radiale Stärke der Axialdichtung in deren axial komprimiertem Zustand ist (Anspruch 9).

JO Aus Gründen der mnulirhsl iinpeuftrlen Slrnmiincr des inneren Wärmetauschmediums beim Übergang durch die Rohrverbindung ist es ferner zweckmäßig, daß wie bei den gattungsgemäßen bekannten Rohrverbindungen die Anschlußbohrung des Sammelrohres und die Bohrung des Wärmetauschrohres mindestens annähernd gleichen Innenquerschnitt haben (Anspruch !O).

Bei den gattungsgemäßen Rohrverbindungen ist eine Ausrichteinrichlung der Dichtflächen am Sammelrohr auf die Dichtfläche am Wärmetauschrohr jeweils radial innerhalb der Dichtflächen angeordnet, und zwar entweder als im Strömungskanal eingesetzte Verbindungshülse (BE-PS 7 01 131) oder als ein einen Teil der Wandung des Strömungskanals bildender Zcntrierstut zcn (DE-GM 74 14 313). Stattdessen wird bevorzugt, daß die Abrichteinrichtung außerhalb der Dichtfläche einerseits am Sammelrohr und andererseits an den Wärmetauschrohren angeordnet ist.

Hierdurch wird nicht nur eine Strömungsdrosselung an der Verbindungsstelle vermieden, sondern auch die Verwendung von Axialdichtungen minimalen Durchmessers bei geringem Herstellungs-. Bearbeilungs- und Montageaufwand möglich.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Frontansicht einer Rohrverbindung zwischen einem horizontalen oberen Sammelrohr eines Radiators und einem Wärmetauschrohr einer Mehrzahl von parallel miteinander angeordneten vertikalen Wärmetauschrohren;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Sammelrohr aLßerhalb des Anschlußbereiches an das Wärmetauschrohr:

F i g. 3 einen Querschnitt durch das Wärmetauschrohr außerhalb des Anschlußbereiches an das Sammelrohr:

F i g. 4 einen teilweisen Längsschnitt durch das

Sammelrohr unter Einbeziehung des Anschlußbereiches an das Wärmetauschrohr:

F i g. 5 eine Ansicht von unten des Sammelrohres in dem in F i g. 4 dargestellten Bereich:

F i g. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des oberen Stirnseitenbereichs des Wärmetauschrohres in Einsetzrichtung des Sammelrohres:

F i g. 7 eine ausgeschnittene Teilansicht einer Abdekkung des Radiators schräg von oben:

Fig. 7;

F i g. 9 eine Seitenansicht der Abdeckung gemäß den F i g. 7 und 8 oberhalb eines Wärmetauschrohres:

Fig. 10 eine Seitenansicht eines Kunststoffteils. welches jeweils eine Lagerfläche eines die Abdeckung gemäß den F i g. 7 bis 9 haltenden Gleit- und Stirnlagers bildet;

Fig. Il eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Kunstsloffteils gemäß Fig. 10 Und

Fig. 12 eine Seilenansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform eines Kunststoffteils gemäß Fi g. 10 mit zugeordneter Draufsicht.

Gemäß Fig. I ist ein aus Leichtmetall, insbesondere nus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung stranggepreßtes und geradlinig horizontal verlaufendes Samnielrohr 10 im oberen Slirnseitenbereich eines ebenfalls aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium öder Aluminiumlegierung, ζ. Β. AlMgSi 0,5. stranggepreßten vertikalen Wärmetauschrohres 12 kommuniziej-pnri verbunden Für duS Si«rT»!V!c!rohr «0 "**d ^***- Wärmetauschrohr 12 können dabei grundsätzlich verschiedene Materialien gewählt sein, wenn auch gleiches Material Vorteile zeigt. Mindestens ein nicht gezeigtes weiteres Wärmetauschrohr analog dem Wärmetauschrohr 12 kann parallel mit diesem in gleicher Weise, wie es in F i g. I bezüglich des gezeigten Wärmetauschrohres 12 dargestellt ist, in dem Radiator für Raumtemperierung an das Sammelrohr 10 angeschlossen sein. Ferner kann im unteren Stirnseitenbe-(reich aller Wärmetauschrohre ein weiteres Sammelrohr IO vorgesehen sein, welches analog mit den Wärmeiauschrohren lediglich unter Umkehrung von Ober- und (Unterseite der Darstellung von F i g. 1 verbunden ist.

Der Strangpreßquerschnitt des Sammelrohres 10 ist Im einzelnen in Fig.2 dargestellt. Hiernach weist das Sammelrohr eine zylindrische Innenbohrung 14 und (eine im wesentlichen von geraden Mantelabschnitten fcegrenzte Außenmantelfläche auf. Dabei ist die Außenkontur symmetrisch zur Vertikalebene durch die Achse der zylindrischen Innenbohrung 14.

Zunächst weist der Strangpreßquerschnitt des Sam-♦nelrohres eine ebene horizontale Unterseite 16 und (tine mit dieser parallele ebenfalls ebene horizontale Oberseite 18 mit geringerer Querausdehnung als die Unterseite 16 auf. Die zur zentralen Vertikalachse fcpiegelbildlichen beiden Seitenflächen gehen zunächst fiber eine kurze ebene 45°-Abschrägung 20 jeweils in fcinen vertikalen ebenen Seitenabschnitt 22 über, der h"ch bis in die Höhe der Achse der Innenbohrung 14 Erstreckt und von dort aus über eine gerundete Übergangszone 24 wiederum in eine ebene obere Seitenfläche 26 fortsetzt, die sich unter einem Winkel ♦on 60° zur zentralen Vertikalebene bis an die Außenkante der Oberseite 18 fortsetzt. Hierbei ist die volle Wandstärke des Sammelrohres 10 zwischen der Innenbohrung 14 und dem Außenmantel im unteren Bereich des Sammelrohres stärker als im oberen Bereich gewählt. Dabei ist insbesondere die minimale Stärke zwischen der Unterseite 16 und der Innenbohrung 14 etwa um den Faktor 1,5 größer als die jeweils gleiche minimale Stärke zwischen den vertikalen Seitenabschnitten 22 und der Innenbohrung 14 oder der Oberseite 18 und der Innenbohrung 14. Die Stärke ist so gewählt, daß genügend tragende Materialstärke für das Einschneiden eines Gewindes zum Anschluß eines Ventils oder einer Verschraubung vorhanden ist.

An der Unterseite 16 des Sammeirohres !0 sind ebenfalls spiegelsymmetrisch zu der vertikalen Mittelebene des Sammelrohres 10 zwei gleich lange Stege 28 angeformt, die zwischen sich einen Längsspall 30 freilassen, der sich längs der Achse der Innenbohrung 14 erstreckt und dessen Grund von der ebenen Unterseite 16 des Sammelrohres 10 gebildet ist oder geringfügig in Richtung Sammelrohrachse hineinragt. Die dem Längsspall fernen vertikalen Außenseiten 32 der Stege 28 sind einem an die Unterseite 16 des Sammelrohres 10 anschließenden schmalen Fußteil und einem in den

tu Längsspalt 30 hineinragenden Kopfteil 36 gemeinsam. Während der Fußteil im wesentlichen konstante Wandstärke hat. ist der Kopfteil annähernd von einem Vierlelkreissegment gebildet, dessen Kreisfläche die äußere Einmündung in den Längsspalt 30 begrenzt und dessen beide Sehnen einerseits mit der Außenseite 32 des Steges gemeinsam sind und andererseits rechtwinklig /u dieser Außenfläche parallelen Innenfläche 38 dt., Fußleiles stehen. Die Wandstärke des Fußteile;; 34 ist dabei so gering gewählt, daß die Fußteile elastisch-nach-

If t/I^Ql/UI IfIIU Ά\Ι \3tlU IfIIU, Ά\Ι \3tlU UIb IV(Jf-SItCtIC

elastisch-nachgiebig gegeneinander spreizbar sind. Man kann, wie zeichnerisch angedeutet, die Viertelkrcissegmente der Kopfteile 36 auch noch an den einander zugewandten Innenseiten 40 parallel oder im wesentlichen parallel mit der zentralen vertikalen Ebene, d. h. parallel mit ihrer Außenseite 32. anordnen.

Das ebenfalls einstückig mit einem Strangpreßwerkzeug extrudierte Profil eines Wärmetauschrohres 12 gemäß Fig. 3 weist ein zylindrisches Innenrohr 42 konstanter Wandstärke mit Bohrung 44 und Außenmantelfläche 46 auf. welches sich geradlinig erstreckt. Dieses Innenrohr 42 trägt Wärmetausch- und Strömungsleitflächen, welche grundsätzlich jede bekannte Konfiguration haben können. Im vorliegenden Fall sind eine Vorderseitenlamelle 48 und eine Rückseitenlamelle 50 vorgesehen, die jeweils in der Stirn- b/w. Rückfläche des Radiators vorgesehen sind. Dabei sind die Vorderseitenlamellen 48 und die Rückseitenlamellen 50 benachbarter Wärmetauschrohre jeweils in einer gemeinsamen vertikalen Front- bzw. Rückseitenfläche angeordnet, wobei Frontseitenfläche und Rückseitenfläche parallel zueinander und parallel mit der Achse des S-immelrohres 10 angeordnet sind. Benachbarte Vorderseitenlamellen 48 bzw. Rückseitenlamellen 50 lassen dabei jeweils zwischen ihren gegenüberliegenden freien Kanten nur einen vertikalen Spalt zum Durchtritt des äußeren Wärmetauschmediunis. meist der Raumluft, frei. Die Vorderseitenlamelle und die Rückseitenlamelle haben gleichen Abstand zum Innenrohr 42 und sind an diesem jeweils durch einen Haltesteg befestigt, der sich in einer Vertikalebene durch die Achse des Innenrohres 42 rechtwinklig zur Vorderseitenlamelle 48 bzw. Rückseitenlamelle 50 erstreckt In der vertikalen Mittelebene zwischen der Vorderseitenlamelle 48 und der Rückseitenlamelle 50 erstreckt sich beiderseits des Innenrohres 42 ferner jeweils eine ZentraHamelie 54. Man erkennt in Fig. 3, daß das Strangpreßprofil symmetrisch zu der von den Haltestegen 52 beschriebenen Vertikalebene und symmetrisch zu der von den Zentrallamellen 54 beschriebenen dazu rechtwinkligen Vertikalebene ist. also symmetrisch zur Achse des Innenrohres 42 ausgebildet ist Dabei erstrecken sich die Zentrallamellen 54 seitlich etwas weiter als die Vorderseitenlamelle 48 und die Rückseitenlamelle 50, jedoch nur in einem solchen Maß, daß sich benachbarte ZentrallameHen 54 benachbarter Wärmetauschrohre 12 des Radiators noch nicht berühren. Hierdurch wird eine optische Blende zwischen den einzelnen Wärmetauschrohren seeen

Durchblick senkrecht /ur Frontfläche geschaffen.

In einer alternativen praktischen Aiisfiihrungsform können auch zwei parallele Frontseitenlamellen 48 und /.wci parallele Rückseitenlamellen 50 vorgesehen sein, wobei die jeweils äußeren Lamellen jeweils durch eine Verlängerung des Hallesleges 32 gehalten sind. Nahe dein freien Ende der Vurderseilenlamelle 48 und der Rückseitenlamelle 50 kann ferner wiederum in zentralsymmetrischer Anordnung ein Innenwulst 56 als Haltewulst für eine mit einer entsprechenden Haltenut versehene Seitenabdeckung des Radiators vorgesehen sein.

Die Lamellen 48, 54 und 50 können konstante und gegebenenfalls gleiche Stärke haben, ohne daß dies, insbesondere in den freien Endbereichen, erforderlich ist. Die Haltcstege 52 sind jedoch im allgemeinen um e;wa den Faktor 2 stärker als die Lamellen ausgebildet. Das Innenrohr hat eine dazwischenliegende Wandstärke.

fin /üäüiriincniicscizicii Zusiaiiu des Radiators muß die Innenbohrung 14 des Sammelrohres abgedichtet mit der Bohrung <t4 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres kommunizieren, wobei beide Bohrungen das innere Wärmetauschmedium, wie Warmwasser oder niedergespannter Wasserdampf, oder alternativ ein Kühlmedium, aufnehmen. Ferner müssen das Sammelrohr und die Wärmetauschrohre mechanisch fest miteinander verbunden sein, ohne daß es zu Knackgeräusche verursachenden Bereichen mit gehemmter Relaiivverschiebungsmöglichkeit '-.ornmt.

Hierzu weist jedes Wärmetauschrohr 12 des Radialtors im Bereich seiner Stirnseite, jedoch mit Abstand zu seiner oberen (bzw. analog unteren) Stirnfläche 58 eine im einzelnen in F i g. 6 dargestellte Queröffnung 60 auf. Die Queröffnungen 60 benachbarter Wärmetauschrohre 12 fluchten miteinander, und das Sammelrohr ist in alle Queröffnungen 60 so eingeschoben, daß die ebene Unterseite 16 des Sammelrohres 10 auf der horizontal und eben ausgebildeten Bodenfläche 62 der Queröffnung satt und unmittelbar aufliegt. Wie aus F ig. 6 zu ersehen ist. hat dabei die Queröffnung 60 im wesentlichen quadratischen Querschnitt mit geraden 45°-Abschrägungen 64 nur im relativ eng begrenzten Eckenbereich. Die Queröffnung 60 ist dabei zentralsymmetrisch. Ihre Achse schneidet rechtwinklig die Achse des Innenrohres 42. Man erkennt in den Fig. 1 und 6. daß die Queröffnung 60 einen Ausschnitt aus dem innenrohr 42. den Haltestegen 52 und der Zentrallamelle 54 darstellt, sich jedoch in Querrichtung nicht bis zur Vorderseitenlamelle 48 bzw. der Rückseitenlamelle 50 erstreckt. Vielmehr ist die Quererstreckung nur etwa halb so weit wie die Stärke des Wärmetauschrohres zwischen Vorder- und Hinterseiienlamelle 48 bzw. 50.

Das Sammelrohr 10 und die Queröffnung 60 sind so in bezug aufeinander bemessen, daß nur die Unterseite 16 des SammeFrohres und die Bodenfläche 62 der Queröffnung einander berühren, während die übrige Innenfläche der Queröffnung 60 Abstand zur äußeren Mantelfläche des Sammeirohres 10 hat.

Wie man insbesondere in F i g. I erkennen kann, sind die beidseitigen Zentrallamellen 54 im Stirnseitenbereich des Wärmetauschrohres 12 jeweils so ausgeschnitten, daß eine horizontale Oberkante 66 mit Abstand unterhalb der Scheitellinie der Stege 28 an deren Kopfteilen verläuft und nur ein achsnahe·· Bereich 68 (vgl. auch F i g. 6) zwischen die Stege bis in die Höhe der Bodenfläche 62 der Querausnehmung 60 greift. Dabei umgreifen die Kopftefle 36 der Stege 28 die achsnahen Bereich? 68 beider Zcntrallarnellen 54 mit euv.is Vorspannung. Diese Vorspannung ist durch geringfügi ge Spreizung der Kopfteile 36 der Stege 28 gegeneinan der unter Ausnutzung der elastisch-nachgiebigen

"> Eigenschaft von deren Fußleilen 34 bedingt, wobei zusätzlich gegebenenfalls eine gewisse plastische Deformation von nicht dargestellten ObeiTlächcnvui Sprüngen an den Federn im Bereich 68 der Nut-F ecier Verbindung 68 (Bereiche Stege 28) mitwirken kann oder

to gemäß einer Alternative, allein die Vorspannung begründen kann. Die axialnahen Bereiche 68 setzen sich auch noch oberhalb der Queröffnung 60 bei 70 (vgl. Fig. 1) fort, wobei ihre Außenkante 72 parallel mit der Achse des Innenrohres 42 verläuft. Dies hat vor allem i.erstellungstechnische Gründe, um die Zurücksetzung der Zentrallamelle in einem Stanz- oder Fräsvorgang vornehmen zu können. Wie in Fig. 1 zu ersehen ist, erstreckt sich die Unterkante 74 der Fortsetzungen der axialen Bereiche 68 beider Zentrallamellen nach unten

K bis in die obere innenfläche 76 der Queröffnung 60. ohne mit der Oberseite 18 des Sammelrohres 10 in Berührung zu treten. Nach oben hin erstreckt sich die Fortsetzung bei Abschnitt 70 bis in die Stirnfläche 58 des Wärmetauschrohres 12. Analog ist wiederum dit Anordnung auch mit Umkehrung von Oberseiten- und Unterseitenorientierung der Unterseite des Wärmetauschrohres bezüglich eines dort durch eine entsprechende Queröffnung h^;ndurchlaufenden weiteren Sammelrohres.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß zu beiden Seiten des Innenrohres 42 je ein axialer Bereich 68 der Zentrallamellen 54 in Eingriff mit den beiden Kopfteilen 36 der Stege 28 steht. Ein entsprechender Eingriff braucht auch nur auf einer Seite vorgesehen zu sein. In

3S jedem Falle dient dieser Eingriff dazu, das Sammelrohr 10 in Querrichiung des Radiators, also in Richtung der Erstreckung der Haltestege 52, in bezug auf die Bohrung 44 des Innenrohres 42 des jeweiligen Wärmetausi-hroh· res 12 auszurichten. Der Abstand zwischen der

•to Außenkante 72 des achsnahen Bereiches 68 der jeweiligen Zentrallamelle 54 zu der Aiißenmantelfläche 46 des Innenrohres 42 ist dabei so klein gewählt, daß der axiale Bereich 68 im wesentlichen die Temperatur des Innenrohres 42 sowie des hier direkt anschließenden Bereichs des Sammelrohres 10 hat und es so nicht oder nicht wesentlich zu Relativbewegungen in Axialrichtung des Sammelrohres 10 zwischen dessen Kopfteilen 36 der Stege 28 und den von diesen ergriffenen achsnahen Bereichen 68 der Zentrallamelle kommen kann und so Knackgeräusche durch die Einstellung des Quertranslationsfreiheitsgrades mittels des Einstellpaares von Kopfteil 36 und Bereich (Feder) 68 nicht auftreten.

Andererseits hat der achsnahe Bereich 68 der in Eingriff mit den zugeordneten Kopfteilen 36 der Stege 28 am Sammelrohr 10 kommenden Bereiche der Zenlrailamelle doch eine so lange radiale Ausdehnung, daß die Eingriffsstrecke zugleich zur Einstellung des Rotationsfreiheitsgrades des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 in bezug auf das Sammelrohr 10 dient.

Wie im einzelnen aus den Fig. 1. 4 und 5 zu entnehmen ist. ist das Sammelrohr 10 gegenüber jedem Wärmetauschrohr 12 jeweils mit einer rechtwinklig zur Achse des Sammelrohres verlaufenden Ausbohrung versehen. Diese bildet zunächst eine Anschlußbohrung 78, durch weiche die Innenbohrung 14 des Sammeirohres 10 mit der Bohrung 44 des !nnenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 in Kommunikation tritt. Hierzu ist der Innendurchmesser rfpr 7vlinHri;nhi»n AncrhinR.

bohrung 78 gleich oder im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Innenrohres 42 des Wärmetausehrohres 12 gewählt. In dem unteren Wandbereich 80 des Sammelrohres 10 ist zwischen dem radial äußeren Ende der Anschlußbohrung 78 und der Unterseite 16 des Sammelrohres eine mit der Anschlußbnhrung 78 koaxiale zylindrische Erweiterung 82 vorgesehen. Deren Grund bildet eine zur Unterseite 16 des Sammelrohres 10 parallele kreisringförmige Dichtflache 84. deren radiale Weite gleich oder im wesentlichen gleich der Wandstärke des Innenrohres 42 des anschließenden Wärmetauschrohres 12 ist.

Die der Kreisringfläche gegenüberliegende plane und im eingebauten Zustand zur Dichtfläche 84 parallele Stirnfläche des von unten her in die Queröffnung 60 einmündenden Stirnflächenbereichs der Wandung des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 ist in F i g. 1 mit Dich'.Räche 86 bezeichnet.

Die zur Achse der Anschlußbohrung parallele zylindrische Innenfläche der zylindrischen Erweiterung 82 bildet eine Halteflache 88 für einen in die zylindrische hrv. eüerung 82 eingelegten O-Ring, also eine Axialdichtung 40 aus einem kreisförmigen Ring mit kreisscheibenformigem Querschnitt. Ein solcher O-Rmg ist sowohl axial ah auch radial verformbar. Der in die zylindrische Erweiterung 82 eingelegte O-Ring 90 ist hier unter radialer Vorspannung von der Halteflache 88 so festgehalten, daß der O-Ring auch bei demontiertem Sammelrohr in der zylindrischen Erweiterung 82 unverlierbar angeordnet ist.

Im montierten Zustand des Radiators bilden die kreisnngfnrrmge Du htfläche 84 am Siimmelrohr 10 und die Dichtfläche 86 am Innenrohr 42 des Wärmetausch rohres 12 zwei horizontale Axialdichtflächen, die mit den beiden axialen Seiten des O-Rings 90 abdichtend zusammenwirken Eine zusätzliche Dichtwirkung ist dii-ch die Anlage des O Rings 90 an der Haltcflächc 88 gegeben, an welcher (Kr O-Ring 90 unter dem stets herrschenden Überdruck des die Innenbohrjng 14 und die Anschlußbohrung 78 des Sammelrohres 10 und die Bohrung 44 des Innenrohres 42 des jeweiligen Warmetaiischrohres 12 beaufschlagenden inneren War nieiauschmediums steht. Die axiale Länge der Haltefläche 88 entspricht dabei der axialen Stärke des O-Rings 90 im komprimierten Zustand, während die radiale Weite der beiden Dichtflächen 84 und 86 nicht großer als die radiale Starke des O-Rings 90 in dessen in seiner Achsrichtung komprimiertem Finbauzustand ist.

Das Innenrohr 42 des Wärmetauschrohres 12 kommt somit nicht in direkte Anlage an das Sammelrohr 10. Auch der achsnahe Bereich 68 der beiden /entrallamel Icn 54 kann gegenüber der Bodcnflächc 62 der Querhohrung 60 im Wärmetauschrohr 12 etwas axial zurückgesetzt sein, so daß es anders als in der in F i g. b dargestellten alternativen Ausführungsform nicht zu einer unmittelbaren Anlage an der Unterseite 16 des Sammelrnhres 10 kommt. Dies läßt sich auch erreichen, inilem schon im ursprunglichen Strangpreßprofil der durch die Stege 28 gebildete Nutgrund geringfügig gegen clic Sammclrohraihse zurückgesetzt wird Eine unmittelbare Anlage zwischen dem Sammelrohr 10 und dem Wärmetauschrohr 12 erfolgt vielmehr zwischen der Unterseite 16 des Sammelrohres 10 und der die Bodenfläche 62 der Queröffnung 60 horizontal ebenen oberen Anschlagfläche 92 der beiden Flaltestcge 52 des jeweiligen Wärmetauschrohrcs 10 innerhalb der sich in Querrichtung des Sammelrohres 10 erstreckenden Anschlagzonc 94. die zwischen den beiden mit den Seitenflächen der Haltestege 52 fluchtenden Begrenzungslinien 93 und 95 eingeschlossen ist. im übrigen, meist sogar ohne Nachbearbeitung. lediglich ein weder herausragender noch zurückgesetzter Teilbereich der ebenen horizontalen Unterseite 16 des Sammelrohres 10 ist.

Der direkte Anschlag der Anschlagzone an den

beiden oberen Stirnflächen, gegebenenfalls auch nur an einer oberen £tirnlläche, der Halteslege 52 begrenzt

to dabei nicht nur die axiale Kompression des O-Rings 90, sondern dient zugleich zur Einstellung des axialen Freiheitsgrades des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 in bezug auf das Sammelrohr 10 und zur Festlegung der beiden Schwenkfreiheitsgrade des Wärmetauschrohres

is 12 in bezug auf das Sammelrohr 10, d h. seiner streng rechtwinkligen Ausrichtung zum Sammelrohr.

Bei dieser Anordnung ist also die Begrenzungsfläche der etwa zylindrischen Durchlaßöffnung 96 etwa in Fluchtung mit den Begrenzungsflächen der Anschlußjo bohrung 78 des Sammelrohres 10 und der Bohrung 44 des Innenrohres 42 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12. und der Durchlaßquerschniit durch die genannten Öffnungen ist frei. Der materielle Anschlag zwischen Sammelrohr und Wärmetauschrohr erfolgt ausschließlieh außerhalb der Außenmantelfläche 46 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12. Trotzdem ist die radiale Ausdehnung der Haltefläche 88 über die von der Außeninantelfläche 46 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 durch die verhältnismäßig geringe lu Breite der Unterseite 16 des Wärmetauschrohres 12 begrenzt, daß es zu keiner ernsthaften Gefahr einer Geräuschentwicklung durch relative Verschiebung in den unmittelbaren Anlage- und Halteflächen kommt. Man kann dabei auch die radiale Weite durch geeignete j5 Anordnung der Abschrägungen 20 nach Wahl einstellen, wenn man eine Nachbearbeitung der Anschlagflächen 92 der Hallestege 52. etwa im Wege einer partiellen Zurücksetzung weiter außen, zweckmäßig vermeiden will.

Man kann allerdings mich alternative Ausführungs formen in Betracht ziehen, bei denen die Anschlagflache zwischen Wärmetauschrohr und Sammelrohr auch an der Die-hiflache 86des Innenrohres42 des Wärmetausch· rohres 12 angeordnet ist. und zwar entweder umlaufend radial außerhalb des O-Rings 90 oder nur an einzelnen lokalen I !mfangsstcllen gar radial innerhalb des O-Rings 90

Die axiale Weite der Anschlagzone 94 /wischen den Begren/ungslinien 93 und 95 und damit auch die Starke Vi der Haltestege 52 ist in erster Linie zur Definition einer für die Ausrichtung des Sammelrohre·- auf das jew eilige Wärmetauschrohr ausreichenden /weidimensionalen direkten Anschlagsebene bestimmt: nur zum Halten der Vorderseitenlamelle 48 und der Rückseitenlamelle 50 würde eine geringere Wandstärke der Haltestege 5/ ausreichen. Ähnliches gilt in abgeschwächtem Maße für den Widerstand des Wärmeleitungsfliisses vom Innen rohr 42 zu den Außenlamellcn 48 und 50.

In fig. 1 ist zu erkennen, daß der axiale Bereich 6f

6n der /entrallamelle 54 jeweils noch etwas Abstand 98 zui Unterseite 16 des Sammelrohres 10 hat. Die Festlegung des jeweiligen Wärmeiausdirnhres 12 in be/Aig auf du

Achse des Sammelrohres 10 erfolgt dadurch, daß cir Paar einander gegenüberliegender Halteflächen 1Ö0 at den Fußteilen 34) welche sich an die Haltefläche 88 dei zylindrischen Erweiterung 82 des Sammelrohres fluch

lend anschließen, die Außenmantelfläche 46 de:

Innenrohres 42 des Wärmctauschfohres 12 formschlüs

sig umgreifen.

Radial weiter außen setzen sich dabei die gegenüberliegenden Flanken der Stege 28 als gerundete Gleitflächen 102 (Fig.4) einführtrichterartig bis in die Scheitellinie der Knopfteile 36 der Stege 28 jeweils unter axialer Zurücksetzung fort Die Flächen 102,100 und die Erweiterung 82 bilden dabei eine trichterförmige Einführöffnung für das Innenrohr 42 des Wärmetauschrohres 12 bei der Montage. Die Einführöffnung ist durch die kreisringförmige Dichtfläche 84 am Grunde der zylindrischen Erweiterung 82 im Sammelrohr 10 nach innen hin begrenzt

Der sich zwischen der Queröffnung 60 und der äußeren, hier oberen, Stirnfläche 58 des Wärmetauschrohres 12 erstreckende Bereich des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 dient hier nicht der Führung des inneren Wärmetauschmediums, sondern ist mit einem Innengewinde 104 versehen, in welches eine mit einem Außengewinde 106 (Fig. 1) versehene Imbusschraube 108 mit zentraler Sechskantbohrung 110 eingreift. Im m montierten Zustand des Radiators liegt die eine Stirnfläche 112 der Imbusschraube 108 unter fester Schraubspannung an der horizontalen ebenen Oberseite 18 des Sammelrohres 10 an und drückt dessen Anlagezone 94 in feste Anlage an die gegenüberliegen- 2Ί de Anschlagfläche 92 unter axialer Kompression der Axialdichtung 90 (O-Ring) an. Man erkennt, daß hier die Wirkungslinie der Befestigung des Sammelrohres 10 am jeweiligen Wärmetauschrohr 12 längs der Achse des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 verläuft. »' Wie bereits erwähnt, ist dabei der frei bleibende Freiheitsgrad der Winkelbewegung des Wärmetauschrohres 12 um seine Achse, d.h. die Achse des Innenrohres 42, durch die Nut-Feder-Verbindung (Stege 28. Berei he 68) festgelegt. s^;

Zwischen der dem Sammelrohr 10 abgewandten Stirnfläche 114 der Imbusschraube 108 und der äußeren Stirnfläche 58 des Wärmetauschrohres 12 verbleibt gemäß Fig. I ein freier Bohrungsraum 116 im Bereich des Innengewindes 104 des Innenrohres 42 des ■»> Wärmetauschrohres 12. Dieser freie Bohrungsraum 116 dient dazu, eine in den Fig. 7 bis 9 dargestellte Abdeckung 118 mit Luftaustrittsdurchbrechungen 120 lösbar zu befestigen.

Die Abdeckung 118 ist ebenso wie das Sammelrohr 10 a und das jeweilige Wärmetauschrohr 12 aus einem geradlinigen .Strangpreßteil gewonnen, welches hier gemäß Fig. 8 etwa den Querschnitt eines T hat. Auch die Abdeckung kann aus Leichtmetall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, bestehen. Ebenso wie ><> beim Sammelrohr und/oder Wärmetauschrohr kann man jedoch auch bei der Abdeckung die Herstellung aus Kunststoff alternativ in Betracht ziehen.

Der »Querbalken« des T bildet gemäß Fig. 7 eine rechteckigt Abdeckplatte 122. welche die gesamten r» freien Stirnflächen der Wärmetauschrohre 12 oder, bei möglichen alternativen Profilen der Wärmetauschrohre den überwiegenden Teil derselben, überdeckt und insoweit die freien Kanten von dessen roh geschnitte nem Profil abdeckt. Die Luftaustriitsdurchbrechungen «> 120 sind rechteckig geformt. Die sie umgrenzenden Stege 124 überdecken dabei jeweils die freien Stirnkäfiten der Vöfdefseitenlamellen 48, Rückseitenla' mellen 50 und Malleslegc 52, Die dazwischen gebildeten vertikalen Luftfeitkartäle münden im Wesentlichen ungestört in den Luflauslriitsdurchbrechungen, Ein zentraler Miltclbereich 124 überdeckt durchbrechungs·· frei den von dem Sammefföhr 10 eingenommenen Raum.

Der den »Stamm« des T bildenden Profilstrang bildet außerhalb der den einzelnen Wärmetauschrohren 12 gegenüberliegenden Bereiche jeweils eine vertikale zentrale Sichtblende 126 verhältnismäßig großer Tiefe, welche den Durchblick zwischen der oberen Stirnfläche 58 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 und der Abdeckplatte 122 sperrt

Der gegenseitige Abstand der einzelnen Sichtblenden 126 ist wenig größer als der von den Abschnitten 70 der Zentrallamelle sowie dem Innenrohr 42 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 eingenommenen Raum. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die einzelnen Sichtblenden 126 nicht an den Außenkanten 72 der Abschnitte 70 zur Anlage kommen.

In der Mitte der rechteckigen Aussparung 128 ist ein um ein Mehrfaches kürzeres Stück des Profilstrangs jeweils als Fußteil 130 belassen, welches zur Befestigung der Abdeckung 118 an dem Radiator dient Die einzelnen Fußteile 130 haben eine deutlich kürzere axiale Länge als der Durchmesser der Bohrung 44 des Innenrohres 42 der Wärmetauschrohre 12. Die Fußteile 130 können daher in den freien Bohrungsraum 116 am freien Ende des jeweiligen Innenrohres jedes Wärmetauschrohres eingreifen. Dabei sind die Fußteile 130 jeweils innerhalb eines einstückigen Kunststoffteils gehalten, welches in den freien Bohrungsraum 116 am oberen Ende des Innenrohres 42 jedes Wärmetauschrohres 12 vollständig eingelassen ist und eine Ausbildung haben kann, wie sie im folgenden anhand der Fig. 10 bis 12 an drei möglichen Ausführungsformen noch näher erläutert wird.

Das Kunststot!teil 132 besteht aus einem elastischnachgiebigen, möglichst mindestens bis 130° C, vorzugsweise über 200⁰C. kurzzeitig temperaturbeständigen und um ca. 100"C dauerbeständigen Material mit Gleitlagereigenschaft, vorzugsweise aus Polycarbonat oder Acetal-Polymerisalen oder -Mischpolymerisaten.

Im montierten Zustand hat die Abdeckplatte 122 geringen axialen Abstand zur Stirnfläche 58 der Wärmetauschrohre 12. Es ist auch eine lose Anlage zulässig, solange es nicht zu einer Reibungshemmung im Anlagebereich bzw. zu einer reibenden Geräuschentwicklung bei unterschiedlicher Ausdehnung der Abdekkung 118 und der Rohre 10 b/w. 12 kommt

In einem kleinen Abstand unter der Abdeckplatte 122. der jedoch in jedem Falle größer als der Absland der Abdeckplatte 122 von der Stirnfläche 58 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 ist. ist an dem Profilstrang 124 beidseitig eine Wulst 134 angeformt. Diese Wulst 134 erstreckt sich auch im montierten Zusta. J längs der Sichtblenden 126. ohne dort jedoch eine besondere Funktim zu haben. Innerhalb des Kunststoffteils 132 übernimmt sie jedoc!: Lageraufgaben.

Außerhalb der Wulst 134 hat der Profilstrang und damit auch die Sichtblende 126 und der Fußteil 130 konstante Wandstärke. Der aus dem Bereich dieser Wandstärke herausragende Mantelbereich der beidseitigen Wulst 134 liegt auf einer gemeinsamen Zylindermanielfläche. Es kommen jedoch auch andere, insbesondere zur vertikalen Mittelebene des Fußleils 130. spiegcbjmmeinsclie .Außenkonturen der Wulst 134 in Frage.

Mäh erkennt, daß der Fußteil 130 kurz Unterhalb der Wulst 134 endet, wobei der Abstand zwischen dem unteren Ende des Fußteils und der Wulst 134 kleiner ist als der Abstand zwischen der Wulst 134 und der Abdeckplatte 122.

(δ

Das in den Fig. 10 bis 12 jeweils dargestellte Kunststoffteil 132 kann z. B. ein Spritzgußteil sein.

Inder Ausführungsform gemäß Fig. JO weist es einen Stiel 136 und ein gegenüber diesem erweitertes Kopfstück 138 auf.

Der Stiel 136 dient als Befesligungsfortsatz zum Einsetzen in die Sechskantbohrung 110 der Imbusschraube 108. Zur Herstellung eines festen reibungsschlüssigen Eingriffs ist dabei die zylindrische Mantelfläche des Stiels 136 mit einer achsparallelen Umfangsverzahnung 140 mit wesentlich höherer Teilung als der Teilung der Sechskantbohrung 110 versehen. Das untere freie Ende des Stiels ist mit einer kegelstumpfförmigen Abschrägung 142 versehen, weiche die Einführung in die Sechskantbohrung erleichtert

Der Stiel 136 geht über eine konische Abschrägung 142 rn das Kopfstück 138 über, welches in den freien Bohrungsraum 116 des Innenrohrs 42 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 völlig versenkt angeordnet ist und gegenüber dessen Innengewinde 104 etwas radiales Spiel zeigt, Uie Haftung des Kunststoffteils 132 in der Ausführungsform gemäß Fig. 10 am jeweiligen Wärmetauschrohr 12 erfolgt daher ausschließlich über die Haftstrecke seines Stiels 136 in der Sechskantbohrung HOderlmbusschraubelOe.

Das Kopfstück 138 weist einen Querschlitz 144 auf. der sich von der dem Stiel 136 abgewandten Stirnseite des Kopfstücks nach innen hinein längs einer vertikalen und zur Achse des Sammelrohres 10 parallelen Ebene erstreckt, zu der das mit einer zylindrischen Mantelfläche versehene Kopfstück 138 spiegelsymmetrisch ausgebildet isf Der Querschlitz 144 ist in seinem inneren Bereich etwa komplementär zu dem Fußteil 130 der Abdeckung ί 18 ausgebildet Dabei ist die Weite des Querschlitzes 144 jedoch etwas prößer als die Stärke des Fußteils 130. Komplementär zu der Wulst 134 am Fußteil 130 ist eine etwa zylindrische Erweiterung 146 vorgesehen, welche die Wulst 134 des Fußteils 130 annähernd formschlüssig, jedoch mit etwas axialem Spiel umfängt. Die Länge zwischen der Erweiterung 146 und dem Grund 148 des Querschlitzes 144 ist dabei etwas größer bemessen als die Länge zwischen der Wulst 134 und dem freien Ende des Fußteils 130. so daß der Fußteil 130 nicht auf dem Grund 148 zur Anlage kommt.

Nach außen hin bildet der Querschlitz 144 einen etwa kreisbogenförmig gerundeten Einführtrichter 150 zum druckknopfartigen Einsetzen des Fußteils 130 in den Querschlitz 144. Beim Einsetzvorgang wird das Kopfstück 138 teils um den Querschlitz 144 aufgespreizt, teils elastisch-plastisch deformiert, bis die Wulst 134 in der Erweiterung 146 angeordnet ist. In dieser endgültigen Montagestellung bildet die innere Flanke der Erweiterung 146 zugleich ein Gleit- und ein Stirnlager der Abdeckung 118. während die äußere Flanke 154 eine lösbare Sicherung der Abdeckung 118 gegen das Herausziehen aus dem Kunststoffteil 132 darstellt
Das Gleitlager der Paarung von Erweiterung 146 und Wulst 134 vermag bei dieser Anordnung ohne lästige Geräuschentwicklung unterschiedliche thermische Ausdehnungen der Abdeckung 118 sowie des Sammelrohres 10 und der mit diesem verbundenen Wärmetauschrohre 12 leicht gleitend auszugleichen.

ίο Eine entsprechende untere Abdeckung des Radiators kann analog aufgebaut sein, wobei lediglich dann die Abdeckung in den Kunststoffteilen hängt und nicht wie hier dargestellt, steht In diesem Fall tauscht sich die Funktion der inneren und äußeren Flanken 152 und 154 der Erweiterung 146 aus.

Die Fig. 11 und 12 zeigen Abwandlungen für den Fall, daß die Haftstrecke des Stiels 136 und der Sechskantbohrung 110 einer Imbusschraube 108 nicht als ausreichend oder geeignet angesehen wird.

Fig. 12 zeigt dabei eine Variante, bei der alle Eigenschaften des Kunststoffteils 132 gemäß F i g. 10 vorhanden sind, jedoch zusätzlich noch im Bereich des oberen Endes des Kopfteils ein zahnartiger Arretierungsansatz 156 ausgebildet ist, welcher >n das Innengewinde 104 der von dem freien Innenraum 116 gebildeten Aufnahmebohrung im Innenrohr 42 des Wärmetauschrohres 12 nur teilweise eingreift. Der Eingriff muß d^bei so weit erfolgen, daß eine formschlüssige Arretierung des Kunststoffteils 132 in den freien Bohrungsraum 116 gegeben ist. Andererseits darf der Arretierungsansatz 156 nicht bis in den Grund des Innengewindes 104 eingreifen, um die Aufspreizbar· keit des Kopfstückes 138 bei druckknopfartigem Einsetzen des Fußteils 130 der Abdeckung 118 weiterhin zu ermöglicheü.

Bei der dritten Alternative gemäß F i g. 11 wird stattdessen auf den Stiel 136 völlig verzichtet und dafür an dem der freien Öffnung des Querschlitzes 144 entfernten Ende des Kopfstückes 138 ein Abschnitt 158

-to verhältnismäßig kurzer axialer I ^nge und geringer radialer Erweiterung mit Außengewinde vorgesehen, welches formschlüssig mit dem innengewinde 104 des freien Bohrungsraums 116 in Schraubeingriff treten kann. Auch hierbei bleibt der außerhalb des Abschnittes 158 längs des Querschlitzes 144 verbleibende Bereich des Kopfstückes 138 des Kunststoffteils 132 frei bis in Anlage an dem Innengewinde 104 des freien Innenraums 116 aufspreizbar. so daß wiederum das jeweilige Fußteil 130 der Abdeckung 118 druckknopfartig in den Querschlitz 144 des Kunststoffteils 132 einsetzbar ist. Bis auf das Fortlassen des Stiels 136 und die zusätzliche Anformung des Abschnitts 158 hat auch das Kunststoffteil 132 gemäß Fig. 11 dabei sonst den im Zusammenhang mit F i g. 10 beschriebenen Aufbau.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrverbindung bei einem Radiator für Raumtemperierung mit von einem inneren Wärmetauschmedium durchströmbaren und mit äußerer Wärmetauschfläche versehenen Wärmetauschrohren, von denen mindestens zwei jeweils stirnseitig durch ein Sammelrohr kommunizierend verbunden sind, wobei zwischen einer stirnseitigen Dichtfläche am Wärmetauschrohr und einer Dichtfläche am Sammelrohr eine mit einer Durchlaßöffnung versehene Axialdichtung zwischengeschaltet ist, die radial ausgerichtet gehalten und durch eine die Dichtfläche am Sammelrohr gegen die Dichtfläche am Wärmetauschrohr vorspannende Befestigungseinrichtung in Achsrichtung der Axialdichtung komprimierbar ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die Axialdichtung (90) unter radialer Vorspannung eingebaut und hierbei im eingelegten Zustand von einer am Außenumfang der Axialdichtung angreifenden Haltefläche(88) gehalten wird,
und daß auch im zwischen den Dichtflächen (84, 86) axial zusammengepreßten Zustand die Durchlaßöffnung der Axialdichtung für die Durchströmung des inneren Wärmelauschmediums frei belassen ist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialdichtung (90) ein O-Rinpist.

3. Rohrverbindung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefläche (88) am Sammelrohr(lO) ausgebildet ist.

4. Rohrveijindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-.eichnt daß im komprimierten Zustand der Ax^;aldichtung (90) eine am Sammelrohr (10) ausgebildete Nnschlagfläche (94) nn einer am Wärmetauschrohr (12) ausgebildeten Anschlagfläche (92) anliegt.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefläche (88) von einer mit der Axialdichtung (90) koaxialen Zylinderfläche gebildet ist. welche dieselbe axiale Länge wie die nxiale Stärke der Axialdichtung in deren komprimiertem Zustand hat.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (92) am Wärmetauschrohr radial außen an dem das innere Wärmetauschmedium führenden Rohr (42) des Wärmetauschrohres (12) ausgebildet ist.

7. Rohrverbindung nach Anspruch 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche am Wärmetauschrohr an der Stirnfläche des das innere Wärmetauschmittel führenden Rohres des Wärmelauschrohres angeordnet ist und radial nach innen an die llmfangsfläche des das innere Wärmetauschmittel führenden Rohres des Wärmetauschrohres Ktisv'hlieBt.

8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (92) und die Dichtfläche (86) am Wärmetauschrohr^) in derselben Ebene liegen.

9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei der die Dichtfläche Unmittelbar an der Röhrstirnfläche des Wärmetauschrohrs ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des das innere Wärmetauschmittel führenden Rohres (42) des WärmelaUschrohfes (12) nicht größer als die radiale Stärke der Axialdichtung (90) in deren axial komprimiertem Zustand ist.

10. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbohrung (78) des Sammelrohres (10) und die Bohrung (44) des Wärmetauschrohres (12) mindestens annän'ernd gleichen Innenquerschnitt haben.

1 L Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einer Ausrichteinrichtung der Dichtflächen am Sammelrohr auf die Dichtfläche an den Wärmetauschrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichieinrichtung außerhalb der Dichtflächen (84, 86) einerseits am Sammelrohr (10) und andererseits an den Wärmetauschrohren (12) angeordnet ist.

12. Verfahren zut.i Herstellen einer Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Axialdichtung in das Sammelrohr in einer solchen Stellung eingelegt wird, in der die Dichtfläche am Sammelrohr nach oben weist, daß dann das Sammelrohr so gedreht wird, daß seine Dichtfläche nach unten weist, und daß das Sammelrohr in dieser Orientierung auf obere Stirnseiten der anzuschließenden Wärmetauschrohre gespannt wird.