DE2706195A1 - Waermeaustauscher - Google Patents

Description

DR. INQ. HANS LICHTI · DIPL.-INQ. HEINER LICHTI

PATENTANWÄLTE

D-75OO KARLSRUHE 41 (GRÖTZINCENI · DURLACHER STR.31 (HOCHHAUS)

TELEFON (0721) 41911

Pierre Lajoye, 40 rue Charles de Gaulle, Montigny Les Metz (Moselle), Frankreich

Wärmeaustauscher

Die Erfindung betrifft einen verbesserten Wärmeaustauscher, der insbesondere zur Kühlung von Reibflächen verwendbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Wärmeaustauschers.

Bekannte Wärmeaustauscher haben Rohre mit einer zylindrischen, glatten Innenfläche, an der ein erstes Fluid vorbeiströmt, und einer mit Kippen versehenen Außenfläche, an der ein zweites Fluid vorbeiströmt. Man kann leicht die Kontaktfläche der Rohre für das zweite Fluid vergrößern, weil es genügt, Rippen größerer Abmessungen vorzusehen. Dagegen ist es unmöglich, die Kontaktfläche für das erste Fluid zu vergrößern, und zwar aufgrund der Herstellschwierigkeiten, wenn die Rohre bedeutende Länge haben. Man kann daher nicht beliebig den Fluß des zweiten

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Fluids so beeinflussen, daß man zur größtmöglichen Wärmeaustauschleistung vorstößt.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher zu schaffen, bei dem man den Wärmeaustausch zwischen zwei Fluid-Strömungskreisläufen im Wärmeaustauscher bewirkt, indem sich aufgrund der Konstruktion der Fluß jedes Fluids an jeder Stelle nach Belieben steuern läßt.

Die Erfindung läßt sich neben anderen Anwendungsfällen zur Kühlung von Reiboberflächen einsetzen. Die Reibung oder das Gleiten von zwei Oberflächen aufeinander setzt selbst dann Wärme frei, wenn die Reibpaarung zweckmäßig gewählt ist, d.h. wenn der Reibkoeffizient zwischen den Werkstoffen der Reibpartner niedrig liegt, und wenn der Oberflächenzustand im Bereich der Reibung gut ist.

Diese Erwärmung wird geringfügiger, wenn

a) die Flächenpressungen in der Kontaktstelle niedrig sind,

b) die Gleitgeschwindigkeiten klein sind,

c) die Schmierung, welche durch ein zwischen die Reibpartner eingebrachtes Schmiermittel erzeugt wird, verbessert ist,

d) die Kühlung der reibenden Teile gewährleistet ist, sei es durch unmittelbare Wärmeableitung, durch ein anderes Kühlmittel oder durch/Scnmiermittel selbst, das als Kühlmittel wirkt.

In bestimmten Fällen, in denen die Parameter der Reibpaarung konstant bzw. in gewissen Grenzen gehalten sind (insbesondere die Geschwindigkeit und der Druck) bildet sich ein Schmierfilm zwischen den Reibflächen aus und wird aufgrund von Kapillarität oder hydrodynamischen Kräften aufrechterhalten, so daß er ein Gleiten ohne merklichen Verschleiß gewährleistet, vorausgesetzt die Kühlung ist ausreichend und die Oberflachentemperatüren

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liegen auf einem vernünftigen Niveau. Die Werkstoffe der in Kontakt stehenden Reibpartner behalten also ihre mechanischen Eigenschaften, insbesondere ihre wechselseitige Härte.

Wenn die Reibbedingungen schwierig sind, was der Fall ist, wenn die reibenden Oberflächen hohen Drücken, Geschwindigkeiten, Schock- oder Stoßbelastungen, häufigem Anhalten oder Anfahren, Bewegungswechseln' oder periodischen oder statischen Unterdrücken ausgesetzt sind oder wenn die Flächen in warmer, staubiger oder feuchter Atmosphäre und der Anwesenheit von abra- · siven Teilchen gleiten müssen usw., dann ist es schwierig oder sogar unmöglich,

a) einen Schmierfilm aufrechtzuerhalten,

b) die Oberflächen der Reiborgane zu kühlen, d.h. die Masse dieser Organe selbst.

So kommt es aufgrund der Erwärmung und punktweiser Fusion der reibenden Werkstoffe, zwischen denen kein Schmierfilm mehr vorhanden ist, zum Fressen oder zum Blockieren aufgrund der Dehnung der in der Bewegung schlecht gekühlten Reiborgane.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Wärmeaustauscher zu schaffen, mit dem sich gut gekühlte und geschmierte Lager realisieren lassen und zwar auch Lager für Wellen großer Durchmesser mit großen radialen Lagerbelastungen.

Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung vorgesehen', daß er mindestens eine Platte mit folgenden Merkmalen aufweist:

- eine Reihe von runden Löchern, deren Achsen normal zu den Stirnflächen der Platte stehen und die _an mindestens einer Stirnfläche der Platte - münden,

- Bohrungen, deren Achsen im wesentlichen parallel zu den Stirnflächen der Platte in ihrer Stärke· verlaufen, um in der Platte von den Löchern gebildete Kammern zu verbinden,

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- je ein in jedem runden Loch aufgenommenes Austauschelement zum Austauschen von Wärme in Richtung parallel zur Lochachse +)

zweiten
und radial zum Loch mit einen/Fluid, das in dem zwischen den Austauschelementen und den Kammern verfügbaren Raum in der Stärke der Platte strömt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die runden Löcher sich nicht berühren und ihre Achsen in einem Raster mit gleichseitigen Dreiecken als Kasterelementen angeordnet sind, wobei jede Achse mit einer Ecke eines theoretischen Dreiecks zusammenfällt.

Zweckmäßig durchsetzt jedes runde Loch die Platte von einer zur anderen Seite, und man ordnet mindestens zwei ebene Platten aufeinander so an, daß entsprechende Löcher der beiden Achsen koaxial miteinander fluchten.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jedes Austauschelement von einem Rotationskörper in Gestalt eines Diabolo gebildet ist, der eine zu jedem axialen Ende hin offene innere Höhlung hat, zu der hin sich innere Rippen erstrecken, sowie äußere Rippen, die sich in das Innere der Kammer erstrecken, welche durch die Wandung des runden Loches begrenzt ist. Ferner werden vorteilhaft beide axialen Enden des Rotationskörpers in Form des Diabolo mit der Platte über eine runde, dichte Schweißnaht verbunden.

Bei einer abgewandelten Ausführung der Erfindung ist jedes Austauschelement von zwei Kragen begrenzt, deren zylindrische äußere Oberfläche an der Lochwand genau ausgerichtet bezüglich einer Stirnfläche der Platte liegt, wobei alle Kragen der in einer Achse ausgerichteten Austauschelemente fest mit einem einzigen Rohr verbunden sind, das sämtliche Platten durchsetzt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die in jeder Platte zwischen den runden Löchern vorgesehenen Bohrungen der-

+ ) mit einem ersten Fluid 709833/0708

art angeordnet:, daß das Fluid, das in der Plattendicke jeder Platte strömt, einem sinusförmigen Strompfad folgt, wobei spezielle Austauschelemente zum Sicherstellen der Strömung des

von
zweiten Fluids/einer Platte in die andere über ein einziges Austauschelement vorgesehen sind, derart, daß das Fluid jede Platte vollständig durchströmt, bevor es in die nächste Platte strömt, und daß spezielle Austauschelemente in den äußersten Platten vorgesehen sind, um auch das Durchströmen einer Reihe von koaxialen Austauschelementen längs eines sinusförmigen Strompfades zu gewährleisten.

Bei einer Variante der Erfindung hat jedes Austauschelement mindestens ein Loch zum Verbinden seiner inneren Höhlung mit der Kammer im runden Loch, so daß der Wärmeaustauscher zum Mischen des ersten und des zweiten Fluids geeignet ist.

Bei einer anderen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die runden Löcher Sacklöcher sind, die zu ein und derselben Stirnfläche der Platte hin offen sind, um je ein Austauschelement in Gestalt eines Stopfens bzw. einer Kontaktbuchse aufzunehmen,+) destens eine. Hohlkehle am Umfang aufweist, welche einen Raum für das Strömen von Fluid von ehern Sackloch zum anderen im Inneren der Platte bildet· ·

Dabei kann jeder Stopfen mindestens eine Bohrung aufweisen, die eine Verbindung zwischen zwei unterschiedlichen Zonen der Hohlkehle herstellt.

Bei einer Weiterbildung der zuletzt genannten Ausführungsform ist vorgesehen, daß jeder Stopfen von zwei runden Platten oder Scheiben gebildet ist, die miteinander durch eine diametrale Zwischenwand verbunden sind, wobei alle Zwischenwände der verschiedenen Stopfen parallel liegen und jede Fläche der zwischenwand bezüglich zwei Löchern in der folgenden Platte mit ihren

dessen axiales Ende über die Plattenstirnfläche vorkragt, und

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Achsen parallel zu den Stirnseiten der Platte verlaufen, jedoch jeweils um 60°
versetzt sind.

jeweils um 60 bezüglich der genannten Fläche der Zwischenwand

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung umfassen die Stopfen je mindestens ein Loch, welches die Hohlkehle mit der axial äußeren Stirnfläche verbindet, um ein begrenztes Entweichen des zweiten Fluid zu gestatten, welches sich auf der genannten Stirnfläche zum Zwecke der Schmierung ausbreitet.

Jeder Stopfen kann mehrere aufeinanderfolgende Hohlkehlen aufweisen, um die Wärmeaustauschfläche für das zweite Fluid zu vergrößern.

Ferner kann vorgesehen sein, daß jeder Stopfen einen Sicherheitsnocken aufweist, der mit einem Loch im Grund des Sacklochs zusammenwirkt, um den Stopfen an einer Drehung um seine Achse zu hindern.

Die äußere Stirnfläche des Stopfens kann mit einer Beschichtung aus Reibmaterial versehen sein.

Gemäß einer anderen Variante der Erfindung trägt jeder Stopfen eine mit ihm feste torische Dichtung in einer Hingnut nahe der Basis oder (im Boden des Stopfens, um jedes Vordringen des zweiten Fluids zum/BSHEn ^zäef Kammer und des Stopfens auszuschließen.

Auch kann jeder Stopfen gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung fest verbunden mit ihm eine torische Dichtung in einer Ringnut nahe der äußeren Stirnfläche des Stopfens aufweisen, um jedes Entweichen zweiten Fluids zur Außenseite der Stirnfläche zu vermeiden, wobei jeder Stopfen sich wie ein Kolben eines Arbeitszylinders verhält und unter der Wirkung des Drucks des zweiten Fluids einen axialen Schub entwickeln kann.

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Gemäß einer weiteren Abwandlung ist vorgesehen, daß die Haupt-Hohlkehle zur äußeren Stirnfläche des Stopfens hin eine bezüglich der Stopfenachse nur wenig geneigte Erzeugende hat, um die Randsteifigkeit der äußeren Stirnfläche zu erhöhen.

Ferner können die zwischen den vorkragenden äußeren Enden der Stopfen und der Platte gebildeten Räume mit einem festen Schmiermittel ausgefüllt sein, das z.B. agglomeriertes oder gepreßtes Graphit sein kann.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung, bei dem jedes Austauschelement von der Außenfläche eines Rohres und zwei um dieses Rohr angeordneten Kragen begrenzt ist, wobei diese Kragen in der Nähe der Stirnflächen einer Platte angeordnet sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß man den Wärmeaustauscher Platte auf Platte montiert, wobei alle Kragen einerseits auf den zugehörigen "ohren und andererseits mit ein und derselben Platte verschweißt werden, bevor man die folgende Platte montiert, um dort eine andere i:eihe von Kragen zu verschweißen, und so fort.

Ein Verfahren gemäß der Erfindung zum Herstellen eines verbesserten Wärmeaustauschers, bei dem jedes Austauschelement von einem in einem kreisförmigen Sackloch einer Platte aufgenommenen Stopfen gebildet ist, wobei eine äußere Stirnfläche dieses Stopfens über die entsprechende äußere Stirnfläche der Platte derart vorragt, daß sie dort eine Reibfläche bildet, ist dadurch gekennzeichnet, daß man alle Stopfen der Platte in ihren Sacklöchern anordnet und anschließend die äußeren Stirnflächen der Stopfen in einem einzigen Arbeitsgang bearbeitet.

Ein Verfahren zum Herstellen eines verbesserten Wärmeaustauschers, bei dem jedes Austauschelement von einem in einem runden Sackloch einer Platte aufgenommenen Stopfen gebildet ist, wobei sich der Stopfen axial unter der Wirkung des Fluiddrucks eines

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zwischen der Platte und dem Boden jedes Stopfens strömenden Fluids verschieben kann, ist dadurch gekennzeichnet, daß man jeden Stopfen während der Bearbeitung mittels einer starren ringförmigen Unterlage unterstützt, die zwischen den Grund des Sacklochs und den Boden des Stopfens gebracht wird, und daß der so unterstützte Stopfen mittels einer sich quer zur Platte erstreckenden Schraube für die Bearbeitung gehalten wird, welche in ein Gewindeloch im Stopfen eingeschraubt wird, und daß nach vollendeter Bearbeitung die Schraube entfernt wird und ihr Gewindeloch durch einen entsprechenden Stöpsel verschlossen wird, worauf die ringförmige Unterstützung entfernt wird.

Gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung ordnet man zwischen dem Boden des Stopfens und der Platte ein elastisches Organ an, das den Stopfen zur Außenseite der Platte hin zu drängen sucht.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen von mehreren Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Platte eines Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, wobei zusätzlich ein in die Platte eingesetztes Austauschelement dargestellt ist;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das in Fig. 3 gezeigte Austauschelement;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Austauschelementes gemäß Fig. 3 und 4;

Fig. 6 eine perspektivische Gesamtansicht einer Platte eines Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Platte nach Fig. 6;

Fig. 8 einen Vertikalschnitt, der ein Anwendungsbeispiel der Platte nach den Fig. 6 und 7 zeigt;

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/fr

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung mit mehreren Platten;

Fig. 10 eine perspektivische schematische Ansicht zur Erläuterung der Funktion des Wärmeaustauschers;

Fig. 11 einen Teilschnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 9;

Fig. 12 einen Teilschnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 9, wobei eine Variante dargestellt ist;

Fig. 13 einen Teilschnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 9, der eine weitere Variante zeigt;

Fig. 14 einen Teilschnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 9 durch eine weitere Variante;

Fig. 15 eine schematische Teildraufsicht auf den Wärmeaustauscher nach Fig. 9;

Fig. 16 bis 19 weitere Teilschnitte nach der Linie XI-XI in Fig.9;

Fig. 20 eine perspektivische Teilansicht eines bekannten Wärmeaustauschrohres ;

Fig. 21 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Funktion;

Fig. 22 und 23 Diagramme, welche die Funktion des Wärmeaustauschers nach Fig. 9 zeigen;

Fig. 24 bis 26 weitere Teilschnitte nach einer Linie XI-XI in Fig. 9 durch weitere Varianten;

Fig. 27 eine Seitenansicht eines abgewandelten Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung;

Fig. 28 eine Draufsicht auf ein Austauschelement gemäß einer anderen Variante der Erfindung;

Fig. 29 einen Schnitt nach der Linie XXIX-XXIX in Fig. 28;

Fig. 30 bis 32 weitere Teilschnitte nach der Linie.XI-XI in Fig.9 betreffend weitere Varianten;

Fig. 33 eine perspektivische Teilansicht eines Austauschelementes gemäß einer anderen Abwandlung;

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Fig. 34 einen Schnitt nach der Linie XXXIV-XXXIV in Fig. 33;

Fig. 35 eine Draufsicht einer mit Stopfen versehenen Platte gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung;

Fig. 36 einen Schnitt nach der Linie XXXVI-XXXVI in Fig. 35;

Fig. 37 eine schematische Ansicht in Achsrichtung eines Lagers, das mit Hilfe von gekrümmten, mit Stopfen versehenen Platten gemäß der Erfindung realisiert ist;

Fig. 38 eine Teildraufsicht auf Fig. 35 mit einer Abwandlung; Fig. 39 einen Schnitt nach der Linie XXXIX-XXXIX in Fig. 38;

Fig. 40 eine Teilansicht auf Fig. 35 mit einer weiteren Abwandlung;

Fig. 41.einen Schnitt nach der Linie XLI-XLI in Fig. 40;

Fig. 42 eine Teildraufsicht auf Fig. 35 mit einer weiteren Abwandlung;

Fig. 43 einen Schnitt nach der Linie XLIII-XLIII in Fig. 42;

Fig. 44 eine Teildraufsicht auf Fig. 35 gemäß einer weiteren Abwandlung;

Fig. 45 einen Schnitt nach der Linie XLV-XLV in Fig. 44;

Fig. 46 eine Teildraufsicht auf Fig. 35 gemäß einer weiteren Abwandlung;

Fig. 47 einen Schnitt nach der Linie XLVII-XLVII in Fig. 46;

Fig. 48 bis 53 Axialschnitte durch Austauschelemente in Form von Stopfen unterschiedlicher Ausführung;

Fig. 54 eine TfeLldra ufsichtauf Fig. 35 mit einer weiteren Abwandlung;

Fig. 55 einen Schnitt nach der Linie LV-LV in Fig. 54;

Fig. 56 bis 58 Axialschnitte durch Austauschelemente in Form von Stopfen in abgewandelten Ausführungen;

Fig. 59 eine Teilansicht in vergrößertem Maßstab des Stopfens nach Fig. 58;

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Fig. 60 einen Axialschnitt durch einen anders ausgebildeten Stopfen;

Fig. 61 einen anderen Axialschnitt, welcher die Herstellung des selben Stopfens illustriert;

Fig. 62 einen Schnitt nach der Linie XXXVI-XXXVI in Fig. 35 mit einer weiteren Abwandlung;

Fig. 63 in gleicher Ansicht wie Fig. 62 eine andere Funktionsphase;

Fig. 64 in gleicher Ansicht wie Fig. 35 eine weitere Variante; Fig. 65 und 66 Teilschnitte nach der Linie LXV-LXV in Fig. 64.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Teil einer Platte 1 (Fig. 6), in welche Löcher 2 von einer Seite zur anderen quer durchgebohrt sind. Die Achsen dieser Löcher sind in einem Raster mit gleichseitigen Dreiecken als Rasterelementen derart angeordnet, daß die Ränder benachbarter Bohrungen stets einen Abstand 3 voneinander haben.

Die Löcher sind von Austauschelementen 4 (Fig. 3 bis 5) zylindrischer Gestalt .gefüllt, wobei diese Ausführung die einfachste Realisierung der Gesamtanordnung durch Bearbeiten ermöglicht. Die Löcher 2 kommunizieren miteinander über Öffnungen, die bei 5 gezeigt sind und gebohrt sein können, und deren Achse vorzugsweise mit der Mittenverbindungslinie zweier aufeinander folgender Austauschelemente zusammenfällt, um zu ermöglichen, daß ein Fluid von einem Loch zum anderen in der Platte strömen kann. Diese Strömung wird durch eine Kammer 6 ermöglicht, welche jedes Austauschelement 4 in seinem Loch 2 umgibt (Fig. 3).

Jedes Austauschelement 4 hat im wesentlichen eine Rotationswand 7 in Gestalt eines Diabolo oder Schleuderkreisels, von der äußere Rippen 8 und innere Rippen 9 ausgehen. Eine innere Höhlung zwischen den Rippen 9 im Inneren des Austauschelementes erstreckt sich axial in dem Austauschelement, dessen Höhe im wesentlichen

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gleich der Stärke 10 einer Platte ist. An jedem axialen Ende des Austauschelementes ist der Umfang der Wand 7 mit den Rändern des runden Loches 2 über eine dichte Schweißnaht 11 verschweißt.

Die Platte 1 kann in ihrer Gesamtheit von einem ersten Fluid in

ichtung der Pfeile 13 in Fig. 6 normal zu ihren Stirnflächen und in Richtung der Pfeile 12 parallel zu ihren Stirnflächen, d.h. in derStärke der Platte., von einem zweiten Fluid durchströmt werden. Das Fluid 12 kann in der Platte auf unterschiedliche Weise strömen, z.B. im Parallelstrom, an dem einzeln jede ueihe der Austauschelemente 4 beteiligt ist, oder in einem einzigen Strom, bei dem das Fluid aufeinanderfolgend jede Reihe nach einer umlenkung am Ende jeder Reihe durchströmt (Fig. 7).

Wenn eine solche Platte vertikal in ein ein Fluid enthaltendes Gefäß eingetaucht wird, um das Gefäß in zwei Bereiche 14 und 15 zu unterteilen (Fig. 8) passiert ein Fluidstrom die Austauschelemente der Platte in Querrichtung, ohne mit dem Fluidstrom zu kommunizieren, welcher in der Stärkeder Platte strömt, und man erhält somit einen einfachen Wärmeaustauscher.

Ein rationellerer Wärmeaustauscher kann durch Stapeln mehrerer identischer Platten übereinander hergestellt werden, die mit geeigneten Austauschelementen versehen sind (Fig. 9). Quadratische, rechteckige oder evtl. sogar runde Platten werden so aufeinandergelegt, daß die Achsen der Austauschelemente miteinander fluchten, und werden miteinander verbunden, so daß sie einen einzigen kubischen oder parallel-epipedischen Block bilden.

Die Verbindung kann durch Verschweißen jeder Platte mit der Nachbarplatte hergestellt werden (Fig. 24 und 25). Zwei aufeinanderfolgende Platten sind dabei mit einer umlaufenden Schweißnaht 16 (Fig. 25) verbunden, welche mit den Platten mittels Zonen 17 rückgeschmolzenen Materials, in welche Schweißmaterial eingedrungen ist, innig verbunden ist.

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ίο

Man kann eine Umfangsnut 18 in einem gewissen Abstand vom Hand vorsehen, um jegliche Schweißrisse auf der Höhe der Dichtung zwischen den beiden Platten zu vermeiden.

Die innige Verbindung kann auch mittels Platten 19 hergestellt werden, welche die Dichtfugen der Platten überdecken. Die Platten 19 sind auf die Kanten der Platten 1 aufgeschweißt (Fig.26). In beiden Fällen kann praktisch die gesamte Oberfläche der Platten für Löcher zum Unterbringen der Austauschelemente 4 ausgenützt werden.

Bei Wärmeaustauschern für Kreisläufe unter hohem Druck ist erforderlich, daß die Platten untereinander mittels Bolzen bzw. Zugankern 20 verbunden werden, deren Gewindeenden Spannmuttern 21 tragen (Fig. 27). Der gesamte Randbereich der Platten wird für die Zugankerverspannung ausgenützt, während der mittlere Bereich den eigentlichen Wärmeaustauscher bildet. Die Stärke der Außenplatten 22 und 23 sowie der Abstand 24 zwischen dem Außenrand und demjenigen Bereich der Platten, in dem die Austauschelemente 4 untergebracht sind, hängt von den im Wärmeaustauscher herrschenden Drücken ab. Falls erforderlich kann man die Anordnung noch durch zentrale Zuganker verstärken. Man muß selbstverständlich rund um die Platten eine Dichtung vorsehen. Da die Bearbeitung der Platten sehr genau ist, gewährleisten bereits die Platten selbst eine Dichtheit nach dem Andrücken ihrer Oberflächen. Vorzugsweise verwendet man torische Dichtungen, von denen je eine zwischen zwei Platten in einer Nut längs dem Außenrand der Platten angeordnet ist, oder man bringt eine ausgebreitete Dichtmasse bei der Montage in jeden Zwischenraum zwischen zwei Platten.

Man sieht also, daß die Austauschelemente, die in die nach einem bestimmten Raster in jeder Platte vorgesehenen Löcher aufgenommen sind, einen Wärmeaustausch zwischen zwei sich kreuzenden Fluidströmen ermöglichen. Ein erstes Fluid strömt durch den mittleren

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Teil oder Kanal 25 jedes Elementes während ein zweites Fluid zwischen der Außenwand 7 des Elementes und der Lochwand des Loches 2 strömt.

Die verschiedenen Löcher 2 kommunizieren selbst untereinander über Löcher, die parallel zu den Stirnflächen der Platten verlaufen. Das zweite Fluid durchquert somit die Kammer 6 bzw. 26 um jedes Clement und dann die folgende Kammer usw., bis es schließlich aus der Platte austritt, sei es über eine Mündung

27 in der Schmalseite einer Platte oder über ein spezielles Element zum Anschluß an die nächstfolgende Platte. Das erste Fluid durchquert in gleicher Weise den Kanal 25 aller koaxialen Elemente einer Reihe bis es schließlich entweder aus dem Wärmeaustauscher über eine axiale Mündung des Elements der äußersten Platte austritt oder in der letzten Platte des Wärmeaustauschers ein spezielles Element zum Umlenken in die Kanäle 25 der benachbarten Reihe erreicht.

In Fig. 15 ist die Strömung des zweiten Fluids nahe dem Rand der Platte dargestellt. Man erkennt, daß die beiden letzten Löcher

28 und 29 ein Verbindungsloch 30 aufweisen, über welches das Fluid von einer Lochreihe zur nächsten auf einem im wesentlichen sinusförmigen Strompfad strömt (Fig. 7). In Fig. 10 ist diese Strömung des zweiten Fluids bei 31 gestrichelt dargestellt.

Das spezielle, in Fig. 19 gezeigte Element hat einen Kanal 32, welcher das erste Fluid im Wärmeaustauscher von einer Elementenreihe zu einer anderen umlenkt. Dieser Kanal 32 kann auch in einer speziellen, zusätzlichen Platte 33 vorgesehen sein, die am Ende des Plattenstapels angebracht ist (Fig. 16). Die Strömungsbahnen des ersten Fluids sind in Fig. 10 mit durchgezogenen Linien 34 dargestellt.

Es versteht sich, daß man sich alle Arten von Strömungskreisläufen in Anpassung an die jeweiligen besonderen Wärmeaustausch-

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vorgänge vorstellen kann, die man zu erhalten wünscht. Wenn spezielle Kreisläufe erforderlich sind, kann man z.B. ein Spezial teil wie das Teil 35 gemäß Fig. 17 anstatt mehrerer übereinander geordneter Elemente 4 verwenden, derart, daß das zweite Fluid, das in der Dicke einer Platte strömt, daraus austritt und in eine andere Platte umgelenkt wird.

In
/Fig. 18 ist ein Spezialteil 36 dargestellt, welches das zweite Fluid, das normalerweise um die Austauschelemente herumströmt, im zentralen Kanal der Elemente anstelle des ersten Fluids strömen läßt oder je nach dem Anwendungsfall zusammen mit dem ersten Fluid.

Verschiedene Varianten können zum Gewährleisten der Dichtheit zwischen den Strömungskreisläufen des ersten und zweiten Fluids verwirklicht werden, welche die Schweißnaht 11 gemäß Fig. 3 ersetzen, deren Vorteil hauptsächlich darin besteht, in jedem Fall eine Vermischung zwischen den beiden Strömungskreisläufen zu vermeiden,und zwar selbst dann, wenn die Platten miteinander schlecht verbunden sind.

Gemäß einer ersten Variante, die in Fig. 11 gezeigt ist, ist jedes Austauschelement zwischen zwei Dichtungen 37 der Metall-Kunststoff- oder torischen Bauart eingesetzt, wobei diese Dichtungen je in einem Paar Ausnehmungen um das runde Loch 2 herum auf jeder Seite der Platte sitzen. Man erhält hierdurch gleichzeitig eine Abdichtung zwischen den Austauschelementen, den Austauschelementen und den Platten und den Platten selbst.

Bei einer anderen Variante gemäß Fig. 12 sind die Elemente in den Platten einjustiert, und die Platten sind über an ihrem Umfang angeordnete Dichtungen oder über individuelle, um jedes Element herum vorgesehene Dichtungen oder um je eine einzige torische Abdichtung 39 zwischen zwei Elementen abgedichtet.

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Fig. 13 zeigt ein Austauschelement, dessen Höhe 40 gleich der Stärke der Platte ist. Der Plattenstapel kann also eine ausreichende Dichtheit gewährleisten, wenn die Bearbeitung korrekt durchgeführt ist, oder wenn eine plastische Dichtmasse oder -paste vor der Montage auf den beiden gegenüberliegenden Flächen der entsprechenden Platten ausgebreitet ist.

Wenn die beiden Kreisläufe ohne weiteres ineinander lecken können, ist eine absolute Dichtheit nicht von großer Bedeutung (z.B. bei der Kühlung weichen Wassers durch weiches Wasser).

Im Fall eines Wärmeaustauschers aus weichem Stahl, der weiches Wasser enthält, werden alle Dichtstellen schnell durch Rost abgedichtet.

In Fig. 14 ist ein Austauschelement 41 dargestellt, das mit seinem Anbringungsort verschweißt ist. Die Dichtheit wird durch eine Dichtung 42 gewährleistet, die zwischen zwei Elementen auf einer Abstützung innerhalb der Schweißnaht sitzt.

Der Wärmeaustauscher arbeitet wie folgt:

Man weiß, daß für einen wirksamen Wärmeaustausch zwischen zwei Fluiden der Temperaturunterschied zwischen diesen Fluiden während des Wärmeaustausches möglichst groß sein sollte. Wenn die Fluide A und B parallel und in gleicher Richtung in einen Wärmeaustauscher strömen, entwickeln sich die Temperaturen längs der Wärmeaustauschbahn gemäß den Kurven 43 und 44 in Fig. 22. Im Gegensatz dazu entwickeln sich die Temperaturen bei Gegenstrom der Fluide gemäß den Kurven 45 und 46 in Fig. 23, was zu bestem Wärmeaustausch führt.

Wenn man in den meisten Anwendungsfällen die zweite Bedingung, d.h. den Wärmeaustausch im Gegenstrom, zu realisieren sucht, kann es vorteilhaft sein, an erster Stelle dafür zu sorgen, daß die verschiedenen Bereiche des Wärmeaustauschers selbst auf

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konstanten Temperaturen bleiben, wodurch geometrische Verformungen aufgrund von Wärmedehnungen vermieden werden.

Das oben anhand der Fig. 10 beschriebene Strömungsschema bildet zwei im wesentlichen sinusförmige Strömungskreisläufe, die sich

des bei der Begegnung kreuzen, um aus entgegengesetzten Flächen/Parallelepipeds auszutreten.

Man hat also zwei Kreisläufe, deren individuelle Strompfade und 34 senkrecht zueinander verlaufen, jedoch bezüglich der Flächen des Parallelepipeds parallele Schichten bilden, wobei sie sich bei der Begegnung innerhalb des Blockes kreuzen.

Einer der Vorteile des so gestalteten Wärmeaustauschers besteht darin, daß beide Fluid-Kreisläufe in Kontakt mit den Rippen sein können, so daß eine große Wärmeaustauschfläche nutzbar ist. Man weiß, daß bekannte Wärmeaustauscher profilierte Rohre grosser Länge wie das Rohr 47 in Fig. 20 haben, wobei das im Rohrinneren strömende Fluid nicht eine bedeutende Wärmeaustauschfläche wegen der technischen Unmöglichkeit vorfindet, Rippen entsprechend den äußeren Rippen 48 zum Kühlen bzw. zum Wärmeaustausch im Rohrinneren vorzusehen.

Außerdem stellt man fest, daß der Kreislauf des ersten Fluids bei der Erfindung einer Folge von Verengungen und Erweiterungen ausgesetzt ist, wenn das Fluid die aufeinanderfolgenden Kanäle der Austauschelemente durchströmt (Fig. 21), was den Wärmeaustausch durch Reibung an den Wänden begünstigt.

Diese Folge von Ausdehnungen und Einschnürungen ist auch im Hinblick auf den zweiten Fluid-Kreislauf günstig, und sie kann beispielsweise zum Homogenisieren einer Mischung von zwei in denselben Hohlräumen strömenden Fluiden ausgenutzt werden, was bei dem Austauschelement 36 gemäß Fig. 18 realisiert ist. Das Element 36 kann auch anstelle zweier aufeinander in derselben

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Platte folgenden Elemente gesetzt werden, wobei ihre inneren Kreisläufe kommunizieren, um die Umkehr um sich selbst eines zentralen Kanals 25 in derselben Weise zu bewirken, wie in Fig. 16 gezeigt ist.

Übereinander angeordnet können die Elemente 36 das in Fig. 17 links gezeigte Element 35 ersetzen.

Die Platten und die Elemente bestehen aus Metallen oder Metalllegierungen, die den aus Temperatur und Druck der darin strömenden Fluide erwachsenden Anforderungen entsprechen. Der Werkstoff sollte ebenfalls, falls erforderlich, einer durch die Fluide erzeugten Korrosion widerstehen.

Die Elemente 4 können korrosionsbeständig gegen die beiden Fluide sein, während die Platten bei guter Abdichtung zwischen den Elementen nur korrosionsbeständig gegen das Fluid sein müssen, das um die Elemente strömt.

Man kann Platten aus plastischem Material oder Kunststoff in dem Maße verwenden, als die Temperaturen des wärmsten Fluids nicht so hoch liegen, um die Eigenschaften des Materials zu verändern.

Diese Ausführung ist vorteilhaft, weil der Wärmeaustausch hierbei allein auf dem Niveau der Elemente mit einer geringeren thermischen Trägheit stattfindet, während im anderen Fall ein Teil der Kalorien im leitfähigen Material der Platten dissipiert wird. Die Elemente 4 sollten dagegen aus einem Material größter Leitfähigkeit bestehen, z.B. aus Kupfer- oder Aluminiumlegierungen.

Wenn der Wärmeaustauscher fähig sein soll, für Kunststoffe erträgliche Temperaturen aber zu hohe Drücke für dieses Material auszuhalten, kann man die mittleren Platten aus Kunststoff machen und diese zwischen Metallplatten 22 und 23 einbetten

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(Fig. 27). Die Elemente können ebenfalls aus Kunststoff bestehen, und die Zwischenplatten können außerdem von metallischen, durchbrochenen Umfangsplatten 49 aus widerstandsfähigen Metallen oder Legierungen eingerahmt sein. Der metallische Umfangsgürtel oder -rahmen umschließt dabei den zentralen Bereich aus Kunststoff von allen Seiten.

Der Wärmeaustauscher kann auch dadurch gebildet sein, daß die Platten von einem einstückigen parallelepipedischen Block ersetzt werden, der von Bohrungen eines dem Außendurchmesser der Elemente entsprechenden Innendurchmessers durchsetzt ist, und ferner von senkrechten Löchern, die einen der Höhe eines Elementes plus der Dichtung entsprechenden Abstand haben. Die EIe-

in
mente werden dann in einer Reihe/die erstgenannten Bohrungen eingefädelt. Man kann dann unter Inkaufnahme des Nachteils der erschwerten Herstellung und des Vorsehens von zahlreichen Gewindestopfen höhere Drücke zulassen, wobei die Dichtungen zwischen den Platten wegfallen. Es wird jedoch schwierig, komplexe Kreisläufe auf diese Weise zu realisieren, wie sie mit den Plattenstapeln realisiert werden können.

Bei einer Variante kann ein Austauschelement 4 als Rohrstück 50 (Fig. 30) realisiert werden, auf dessen axiale Enden äußere Kragen 51 aufgeschweißt sind. Ferner kann auch ein Rohrelement 52 das Austauschelement 4 bilden (Fig. 31), wenn man die äußeren Rippen 53 in dieses Element einarbeitet.

Die Reihen von koaxialen Elementen 4 können ferner durch lange Rohre 54 ersetzt sein, auf welche man in gleichmäßigen Abständen äußere Kragen 55 aufschweißt. Jeder Kragen 55 gehört zu einer Plattenetage und gewährleistet eine ausreichende Dichtheit zwischen den verschiedenen Kanälen des zweiten Fluid-Kreislaufes (Fig. 32).

Im Gegensatz zu einem klassischen Wärmeaustauscher mit Rohren

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erlaubt der Wärmeaustauscher eine absolute Steuerung des in den Platten strömenden Fluids parallel zu deren Stirnflächen außerhalb der Rohre. Ein Wärmeaustauscher unter hohem Druck kann leichter realisiert werden, und Wärme kann leicht an ein Fluid abgegeben werden, wenn die Wärme durch ein festes, im Rohr enthaltenes Material entwickelt wird.

Man kann den Wärmeaustauscher Platte für Platte montieren, indem zunächst die Rohre der ersten Platte angeordnet werden und dann jeweils die Kragen 55 einerseits mit den Rohren und andererseits mit der jeweiligen Platte verschweißt werden; dies führt zu dem doppelten Vorteil, perfekte Dichtheit zwischen den inneren Strömungskreisläufen der Platte zu gewährleisten und außerdem die Rohre unbeweglich abzustützen, so daß sie nicht aufgrund von Wärmeausdehnungen knicken können.

Gemäß einer in den Fig. 28 und 29 gezeigten Variante ersetzt man die Elemente 4 durch Elemente 56, deren Wände 7 keine Rippen tragen aber von einer oder mehreren kleinen Bohrungen 5 7 durchsetzt sind, durch welche das zweite Fluid in den Strömungskreislauf des ersten Fluids in Kanal 25 einspritzen kann· Wenn diese Bohrungen bezüglich der radialen Richtung des Elementes geneigt sind, erzeugt man eine Drehung des Gemisches um die Achse des Kanals 25. Diese Bewegung führt in Kombination mit den aufeinanderfolgenden Entspannungen und Zusammendrückungen aufgrund der Gestalt des Kanals 25 zu einer Homogenisierung d* Gemisches.

Wenn ein Element oder eine Reihe von aufeinanderfolgenden Elementen den Strom in einer Richtung drehen läßt, wird das folgende Element oder die folgende Reihe zweckmäßig so angeordnet, daß der Strom aufgrund einer entgegengesetzten Neigung der Löcher in entgegengesetztem Drehsinn dreht, um die Durchmischung zu verbessern.

Mit dieser Anordnung läßt sich eine äußerst innige Mischung zweier

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Gase, Flüssigkeiten oder Pasten erreichen. Man kann die Drücke in den beiden Kreisläufen variieren, um die Mischungsanteile zu ändern.

Das in den Hohlkehlen oder zwischen den äußeren Rippen der Elemente strömende Fluid kann ein Feststoff in Gestalt einer Paste sein, die in den Kreislauf z.B. mittels einer Schneckenpresse o.dgl. hineingedrückt wird.

Es ist ersichtlich, daß der Wärmeaustauschblock auch als Reaktor verwendet werden kann, weil er ermöglicht, in homogener Form eine Flüssigkeit mit einer anderen Flüssigkeit zusammenzubringen, mit der sie reagiert, um eine chemischeVerbindung zu schaffen oder um ein Gas in ein anderes Gas oder eine Flüssigkeit in einen Gasstrom oder ein Gas in einen Flüssigkeitsstrom oder eine Paste in eine Flüssigkeit einzubringen.

Dieses Einbringen kann außerdem unter sehr hohen Drücken erfolgen, die manchmal zur Erzeugung gewisser chemischer Reaktionen erforderlich sind, und man kann in allen Fällen die Zuteilung der Komponenten genau steuern, welche in bestimmten Anteilen miteinander reagieren sollen.

Ein Teil des Wärmeaustauschers kann vor der Wärmeaustausch-Reaktion dazu verwendet werden, die Temperatur eines der Reaktionspartner bezüglich des anderen herabzusetzen oder anzuheben, wobei dies mit einem Hilfsfluid für jeden Reaktionspartner geschehen kann, was beispielsweise erlaubt, eine Paste oder teigige Masse zu fluidisieren oder die Reaktionskomponenten auf die für die Reaktion geeignete Temperatur zu bringen. Der beschriebene Wärmeaustauscher bietet sich für alle diese Verwendungsmöglichkeiten an und dies mit Standard- oder Normbauteilen, nämlich Rippen-Austauschelementen für den Wärmeaustausch, Spezialelementen für die Richtungsänderung der Ströme und glatte Elemente mit Mündungen für die Gemische oder Reaktionsergebnisse.

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Es ist besonders zweckmäßig, Elemente aus Kunststoff, wie oben gesagt, bei Verwendung des Wärmeaustauschers als Mischer oder als Reaktor bei niedrigen oder mittleren Temperaturen zu verwenden, wenn metallische Werkstoffe aus Korrosionsgrunden ausscheiden.

Gemäß einer weiteren Variante verwendet man den Wärmeaustauscher als rohrförmigen Ofen, indem man die durch aufgereihte Elemente gebildeten zentralen Kanäle 25 von heißen Verbrennungs- oder Rauchgasen durchströmen läßt, während kaltes Wasser in die Plattendicke eingeleitet wird, um daraus warm auszutreten.

In allen Fällen ist der Wärmeaustauscher bei der Verwendung als Mischer oder Reaktor keiner Größenbeschränkung unterworfen, weil es möglich ist, so viel zusätzliche Standardplatten hinzuzufügen, wie man wünscht.

Gemäß einer insbesondere in den Fig. 35 und 36 dargestellten Ausführung ist die Plattelvon einer Platte 58 ersetzt, welche Sacklöcher 59 auf einer ihrer Stirnflächen hat. Jedes Sackloch 59 nimmt einen Stopfen 60 auf. der höher als die Tiefe des Sacklochs ist, so daß er über die Stirnfläche 61 der Platte 58 vorragt. Die Sacklöcher 59 und Umfangs-Hohlkehlen 62 der Stopfen begrenzen Kammern 63, die untereinander über Löcher 64 kommunizieren, welche parallel zu den Stirnflächen der Platten gebohrt sind, wie bei den Platten 1.

Die Anordnung der oberen Stirnflächen 65 der Stopfen 60 nebeneinander bildet eine Reibungsfläche für einen Körper 66, der sich bezüglich der Platte 58 bewegt. Diese Reibfläche kann plan sein, wie in Fig. 36 gezeigt ist. ^sie kann jedoch auch zylindrisch sein, wie dies in Fig. 37 gezeigt ist oder kugelig oder konisch.

Dadurch, daß man das Fluid von einer Kammer 23 zur nächsten über die Bohrung 64 strömen läßt, kann man ausgehend von einer Mün-

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dung z.B. am Ende einer Reihe von Stopfen einen Strom von Kühl-Fluid herstellen, der eine bestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Stopfen beteiligt, bevo?^raus dem Reiborgan austritt oder eine neue Reihe von Stopfen nach einer Umlenkung in der Platte 58 durchströmt.

Bestimmte Stopfen können als Verteiler dienen. So ist der Stopfen 67 gemäß Fig. 38 in einem Sackloch untergebracht, in welches vier Verbindungsbohrungen 64 münden. Der Querschnitt der Hohlkehle, welche den Stopfen 67 umgibt (Fig. 39) ist in Abhängigkeit von der erforderlichen Verteilerleistung bemessen.

Man kann auch im Stopfen ein Querloch 68 vorsehen (Fig. 40 und 41) oder zwei parallele Querlöcher 69 (Fig. 42 und 43), um einen Teilstrom oder den gesamten Strom des Kühl-Fluids durch den Stopfen durchzuleiten. Die Querlöcher 68 und 69 münden entweder in die Hohlkehlen dieser Stopfen oder gegenüber den Verbindungsbohrungen 64.

Man kann die Kühlleistung modulieren, um sie insbesondere auf bestimmte Stopfen zu konzentrieren, die stärker dem Druck des Reiborganes66 ausgesetzt sind, was insbesondere bei Lagern vorkommt.

Um also die Kühlwirkung bestimmter Stopfen zu privilegieren, kann man die Bohrungsdurchmesser der die Kammern 63 verbindenden Bohrungen 64 oder den Querschnitt der Hohlkehlen der Stopfen verändern: diese Durchmesser und dieser Querschnitt sind in den Zonen mit den privilegierten Stopfen größer.

Man kann auch die Kontaktoberfläche zwischen den Stopfen und der Kühlflüssigkeit vergrößern, indem man Stopfen mit einer doppelten Hohlkehle verwendet (Fig. 49) oder mit mehreren Hohlkehlen 70 (Fig. 56). In allen diesen Fällen kann der Querschnitt der Kammer 63 im wesentlichen gleich bleiben.

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Der Fluidkreislauf kann mit veränderbarem Druck betrieben werden, und zwar gesteuert durch ein regelbares Druckminderventil, das am Ausgang des Wärmeaustauschers angeordnet ist.

Man kann auch jeden Stopfen individuell schmieren, indem man ihn mit einem oder zwei Kanälen 71 (Fig. 44 bis 47) versieht, welche die Kammer 63 mit der Reib-Oberflache des Stopfens verbinden, um Fluid dorthin zu transportieren, daß in diesem Fall so gewählt ist, daß es Schmiereigenschaften hat.

Die Abmessung der Kanäle 71 ist abhängig vom im Fluidkreislauf herrschenden Druck und von dem Reibdruck so berechnet, daß jeder Stopfen einen eigenen, ausreichenden Schmierfilm auf der Reibfläche erhält. Die Mündung jedes Kanals ist so gestaltet, daß sie das Entstehen und das Aufrechterhalten des Schmierfilms oder das Unterhalten einer Schmierstelle begünstigt.

Um die Mündungen der Ausgänge aus den Stopfen der Schmierströmung mehr oder weniger vollständig abzuschließen, kann man die Hauptrolle des Fluids auf diejenige eines Schmiermittels beschränken oder beliebig die Anteile dieses Fluids für das Schmieren und für das Kühlen aufteilen.

Da die Reibfläche der Stopfen über die Stirnfläche der Unterstützung vorragt und die Stopfen keinen Kontakt untereinander haben, gibt es bei an Ort und Stelle befindlichen beweglichem Organ eine Anzahl von miteinander kommunizierenden Hohlräumen zwischen den Stopfen, die einen Teil der Oberfläche einnehmen. In das Volumen dieser Hohlräume ergießt sich das zur Oberfläche jedes Stopfens gelangende Schmiermittel, welches den Schmierfilm bildet.

Wenn also feste Verunreinigungen in dieses System eindringen,

- halten sie sich in diesem Hohl- oder Freiraum 72 (Fig. 35 und 36) zwischen dem beweglichen Teil und der Oberfläche der Unter-

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Stützung auf, anstatt zwischen die Kontaktflächen zu geraten, was zu deren Beschädigung führen würde,

- werden sie durch überschüssiges Schmierfluid vertrieben, das die Verunreinigungen zu einem Filter führt, wo sie gesammelt werden.

Bei der besonderen Ausführung, bei der die Stopfen zylindrisch und gleichmäßig in einem Raster mit gleichseitigen Dreiecken als Rasterelementen verteilt angeordnet sind, ist die verbleibende, nicht von den Stopfen überdeckte Oberfläche aus folgender Gleichung bestimmbar:

_ i ι ■

s 0 0 0

I (d + tr I d^ ,

worin C der Abstand der Stopfenränder und d der Stopfendurchmesser ist. Wenn £ = O, berühren sich die Stopfen und die Oberfläche zwischen den Stopfen beträgt 10,5 % der Gesamtoberfläche.

Wenn der Abstand zwischen den Stopfen 0,05 d beträgt, liegt das Verhältnis zwischen der unbedeckten Oberfläche und der Stopfenoberfläche etwa bei 20 %.

Man kann das Überkragen der Stopfen über die Plattenoberfläche und den Stopfenabstand variieren, je nachdem, ob der Strom des Schmiermittels, der an der Oberfläche der Stopfen ankommt, unter Druck steht oder sich drucklos in den Zwischenraum ergießt.

Der für die Herstellung der Stopfen verwendete Werkstoff sollte folgende Eigenschaften aufweisen:

- hohe Druckfestigkeit, mindestens ausreichend, um die Zerstörung

der vorkragenden Stopfenteile zu verhindern;

so daß die Stopfen

- ausreichende Elastizität ,/auch geringste Herstellungenauig-

keiten des beweglichen Organs ausgleichen können;

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- niedriger Reibkoeffizient mit dem Werkstoff des beweglichen Organs bzw. Reibpartners;

- so große Wärmeleitfähigkeit wie möglich.

Die Stopfen können aus einem Verbundwerkstoff bestehen und eine Deckschicht 73 aus Spezialwerkstoff (w eine reibungsarme Legierung) tragen, wobei der Stopfenkörper im übrigen aus einem sehr gut leitenden und außerdem widerstandsfähigen Material wie Kupfer 4/4 hart, Kupfer-Chrom, Kupfer-Beryllium od. dgl. bestehen kann (Fig. 52 und 53).

Die Fig. 48 bis 58 zeigen unterschiedliche Ausführungen der zylindrisch ausgebildeten Stopfen.

Der Stopfen nach Fig. 48 ist der einfache Stopfen 60 mit einer äußeren Hohlkehle 62.

Der Stopfen 74 nach Fig. 49 hat zwei Hohlkehlen, deren Gesamtquerschnitt gleich demjenigen der Hohlkehle 62 ist. Die beiden in die Hohlkehlen diametral gebohrten Löcher 75 haben dem Querschnitt der Hohlkehlen angepaßten Durchmesser.

Der Stopfen 76 nach Fig. 50 hat eine Auslaßmündung 77, die so gestaltet ist, daß sie die Ausbildung eines individuellen Schmierfilms durch Entnahme aus dem Kühlkreislauf begünstigt. Die Asymmetrie ergibt sich aus der Gleitrichtung.

Der Stopfen 78 nach Fig. 51 hat eine Mündung 79 in Gestalt eines Trichters, dessen eine Seite zur Mitte der Reibfläche hin und dessen andere Seite in ein Querloch im Stopfen mündet.

Der Stopfen 80 nach Fig. 53 weist ein Loch 81 für die Schmierung in Kombination mit einer Deckschicht 73 aus Spezialwerkstoff auf, wodurch gleichzeitig gekühlt und geschmiert wird, während der ebenfalls mit einer Deckschicht 73 versehene Stopfen nach Fig. ungeschmiert ist.

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Der Stopfen 82 nach Fig. 55 hat einen Sicherheitsnocken oder Zapfen 83. Dieser Zapfen paßt in ein in der Platte 58 eingebrachtes Loch, um den Stopfen 82 an einer Drehung unter der Wirkung der Reibbewegung zu hindern (Fig. 54).

Der schon erwähnte Stopfen nach Fig. 56 hat den Nachteil an seinem Umfang aufgrund seiner geringeren Stärke weniger starr zu sein./Fig. 57 ist ein Stopfen gezeigt, dessen Hohlkehle 84 speziell so gestaltet ist, daß der Umfang so stark und damit so starr wie möglich ist, und zwar aufgrund der oberen geringen Neigung der Stopfenkontur bezüglich der Achse.

Alle beschriebenen Stopfen sind dazu bestimmt, in ihren Sacklöchern 59 eingeschlossen bzw. abgedichtet zu werden.

Man kann das Vordringen des Kühl- und Schmierfluids unter den Stopfen verhindern, indem man um jeden Stopfen eine torische Dichtung oder eine ^Kingdichtung 85 in einer Umfangsnut 86 vorsieht (Fig. 58 und 59), welche sich nahe dem inneren Ende des Stopfens befindet. Dadurch vermeidet man in dem Fall, wo der Verschluß bzw. die Dichtung diskontinuierlich ist, daß der Stopfen zum Austreten aus seinem Sackloch gebracht wird, oder daß der Stopfen auf das bewegliche Organ 66 einen größeren Druck ausübt als die anderen Stopfen (Fig. 36).

Die Stopfen werden wie folgt hergestellt.

Sie werden zunächst vorbearbeitet, wobei ihre obere Fläche unbearbeitet bleibt, worauf sie an ihren Platz mit einer Initialkraft eingesetzt werden, welche die Stopfen unbeweglich macht, wobei die Stopfen am Boden ihrer Sacklöcher mit einem Klebstoff wie Araldit, Loctite od. dgl. angeheftet werden. Nach ihrer Montage werden die Stopfen insgesamt so bearbeitet, daß sich ihre Gesamtgestalt an die Gestalt der Gegenfläche des beweglichen Organs anpaßt, wobei diese Gestalt zylindrisch, kugelig, konisch oder einfach eben sein kann. Die Stützfläche ist im wesentlichen

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parallel zu der Fläche des Reiborgans, damit der Spalt zwischen dem beweglichen Organ 66 und der Platte 58 im wesentlichen gleich bleibt.

Man kann gemäß einer Variante auch den Abstand der Stützoberfläche von der Reiboberfläche variieren (Fig. 37), indem man den Schmiermittelstrom an gewissen Stellen unter Druck setzt und an anderen Stellen einen drucklosen Ausfluß herstellt.

Man kann zum gleichen Resultat gelangen, indem man an gewissen Stellen den Durchmesser der Stopfen verändert, ohne die Auskragung der Stopfen bezüglich der Stirnfläche der Stützunterlage zu verändern. Dies wirkt sich allerdings nachteilig für die örtliche Dichte der Reibfläche aufgrund der Durchmesserverringerung aus.

Das System ermöglicht zahlreiche Varianten, von denen einige im folgenden beispielhaft beschrieben sind. Gemäß einer ersten Variante ist jeder Stopfen axial gleitend in seinem Sackloch aufgenommen (Fig. 6O), und eine elastische Unterstützung 88 ist zwischen dem Boden 89 des Sacklochs und dem Boden des Stopfens vorgesehen.

Das bewegliche Gegenreiborgan 66 erhält hierdurch einen kleinen Freiheitsgrad, sei dies Organ nun eben oder zylindrisch, was allerdings auf Kosten der Starrheit des Gesamtsystems geht. In diesem Fall ist es zwingend, daß eine Hingdichtung 85 benachbart dem inneren Ende des Stopfens vorgesehen wird (Fig. 59), wenn man wünscht, daß die Stopfen individuell geschmiert werden.

Gemäß einer zweiten Variante des genannten Systems können alle Stopfen, die von einem Ölkreislauf gleichen Druckes versorgt sind, als individuelle Druckzylinder eingesetzt werden, die gemeinsam wirken. Die Stopfen müssen also mit einer oder mehreren Ringdichtungen an ihren oberen Bereichen versehen sein (Fig. 62 und 63),um das Druckmittel daran zu hindern, zum Niveau der

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Stützfläche zu entweichen, wobei die Führungsfläche im Sackloch eingeschlilTen ist. In diesem Fall sind die Stopfen nicht individuell geschmiert, was den Arbeitsdruck verringern oder seine Steuerung erschweren würde.

Man verwendet die beschriebene Vorrichtung, falls erforderlich, beispielsweise zum Erzeugen der Gleitbewegung oder des Anhaltens eines mit einer ebenen Gleitfläche versehenen beweglichen Gegenstandes 90 auf einer Oberfläche. Bei vollständig zurückgezogenen oder versenkten Stopfen (Fig. 62) ruht der Gegenstand 90 auf der Stirnfläche der Unterstützung und wird nach Anheben durch die Stopfen (Fig. 63) gleitbeweglich.

In diesem Fall ordnet man gemäß der Ausführung nach Fig. 61 am Boden des Sacklochs einen starren Unterlegring 91 an, welcher eine starre Abstützung des Stopfens während seiner Bearbeitung

/bewirkt, .

in Arbeitsstellung^/die er spater einnehmen soll. Nach vollendeter Bearbeitung entfernt man den Unterlegring, sei es, daß man ihn durch die elastische Abstützung ersetzt oder daß man das hydraulische Fluid frei strömen läßt. Wenn es erforderlich ist, die Stopfen während der Bearbeitung gegen den Unterlegring gedruckt zu halten, verwendet man zur Sicherung eine Schraube, welche die Unterstützung bzw. die Platte durchdringt und in ein Gewindeloch in der Unterseite des Stopfens eingeschraubt ist. Nach vollendeter Bearbeitung wird das Gewindeloch durch einen entsprechenden Stöpsel verschlossen.

Bei einer weiteren Variante des gleichen Systems wirkt die Unterlage als Gleitlager bei versenkten Stopfen, während das Austreten der Stopfen aus der Unterlage ein Bremsen einer Welle bewirkt. In diesem Fall bestehen die Stopfen aus einem Material mit hohem Reibkoeffizient. Ein Lager kann nur eine einzige in einem Kreis angeordnete Reihe von Bremsstopfen aufweisen, während alle übrigen Stopfen ein Gleiten begünstigen.

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Gemäß einer weiteren Variante ist das Kühl- und/oder Schmierfluid eine mehr oder weniger viskose Flüssigkeit (z.B. Öl), ein Gas, ein Dampf einer Flüssigkeit oder ein flüssiges Metall (z.B. Quecksilber oder flüssiges Natrium). Auch ein mit Feststoff teilchen beladener Gasstrom mit geringem Reibkoeffizienten bei Trockenheit kann verwendet werden.

Gemäß einer weiteren Variante kann der um die oder in den Stopfen und in der Unterstützung geschaffene Kreislauf von einem warmen Fluid durchströmt werden, um die Anordnung auf eine gewünschte Temperatur zu bringen.

Gemäß einer anderen Abwandlung kann die durch die mit Hohlkehlen versehenen Stopfen/die Sacklöcher gebildete geometrische Konfiguration ausschließlich als Mittel betrachtet werden, um ein starres Volumen mittels eines Kühl oder Heizstromes gesteuert umspülen zu lassen. Die Stopfen sind demgemäß dicht eingeschweißt oder anders versiegelt, verschraubt od. dgl. Man kann durch die gemeinsame Bearbeitung der Stopfen und der Unterlage die aus gleichem oder unterschiedlichem Werkstoff bestehen, eine Platte, ein Kissen oder eine Backe oder welche Gleitunterstützung auch immer vollständig kühlen oder erwärmen. Der Querschnitt der Passage, der beträchtlich vergrößert werden kann, ist nicht durch die maximale Oberfläche der Bohrung begrenzt, die zwischen zwei benachbarten Stopfen verläuft. Eine Anordnung gemäß Fig. 64 und 65 erlaubt unter Verwendung alternativ von zwei aufeinanderfolgenden Reihen die Verwirklichung einer gesteuerten Durchströmung eines sehr großen Querschnitts.

In diesem Fall sind die Stopfen auf jeder Seite durch zwei parallele Hohlkehlen 92 eingeschnürt, d.h., sie weisen zwei parallele plane Scheiben auf, die miteinander durch eine diametrale Querwand 93 verbunden sind. Dank der Variabilität der Winkelstellung dieser Stopfen kann man exakt gerichtete Strömungswege in einem festen Körper ausgehend von einfachen, in den Körper

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eingebrachten Bohrungen erzeugen.

Jeder Stopfen kann zwei Paare von Hohlkehlen 94 anstatt der Hohlkehlen 92 aufweisen (Fig. 66), was in einem festen Körper mit zwei parallelen Flächen erlaubt, unter der einen Fläche einen Vorlauf und unter der anderen Fläche einen Rücklauf eines Heizoder Kühlfluids zu realisieren.

Gemäß einer weiteren Variante ist der Zwischenraum zwischen mehreren vorkragenden Stopfen mit einem vom Stopfenwerkstoff abweichenden Werkstoff ausgefüllt.

Dieser Werkstoff ist ein festes Schmiermittel, das z.B. aus gepreßtem Graphit besteht und durch Abtragen oder Verschleiß im Falle wirkt, daß die normale Schmierung aufhört, z.B. aufgrund eter gelegentlichen oder plötzlichen Überlastung oder einer Störung im Schmiermittelkreislauf.

Es ist bekannt, zwischen reibende Fläche, wie Lager oder Gleitflächen derartige feste Gleitstoffe einzubringen. Derartige Stoffe haben im allgemeinen die Gestalt von runden Tabletten, quer zur Gleitrichtung verlaufenden Bändern oder schraubenförmigen Bändern.

Die beschriebene Anordnung der Stopfen in dem genannten Raster fügt bei Verwendung der eben beschriebenen Einsätze einen zusätzlichen Vorteil hinzu: Die Reibung kann in jeder beliebigen Richtung auftreten und sogar das feste Schmiermittel über die Gleitfläche ausbreiten, sobald diese zu verschleißen beginnt. Andererseits kann man diese Einsätze mit den lediglich gekühlten Stopfen und mit einem üblichen Fett oder aber mit den gekühlten Stopfen und einer geschmierten Oberfläche verwenden.

Gemäß einer weiteren Variante kann man einfach eine Gleitfläche in der Weise bearbeiten, daß Aushöhlungen in Form von Zwischen-

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räumen zwischen den kreisrunden, auf dem genannten Raster angeordneten Stopfen entstehen, und diese Zwischenräume mit dem festen Schmiermittel ausfüllen.

Die Unterstützung der Stopfen wird im allgemeinen aus einem Werkstoff hergestellt, der wenig aufwendig und leicht zu bearbeiten ist und außerdem dicht sein muß.

Gewalzter oder geschmiedeter Stahl ist ein besonders wirtschaftliches Material für diesen Zweck.

Jedenfalls ist erforderlich, daß die Unterstützung nicht oxydiert, wenn z.B. Wärmeaustausch mit Wasser realisiert werden soll. Eine z.B. in einer Kokille gegossene rohe Gußunterstützung kann ebenfalls zweckmäßig sein.

Wenn es sich um Schmutzwasser handelt, wird man Kupfer-Aluminiumoder Kupfer-Nickel-Spezialwerkstoffe Bisen oder Nickel vorziehen. In Fällen, in denen man starken Verschleiß, welcher zur Zerstörung der Stopfen führen würde, befürchten muß, besteht die Unterstützung aus einem Lagermaterial (z.B. aus Bronze oder Blei), um Gleitsicherheit zu gewährleisten. Aus Gründen des Gewichts kann man auch eine Unterstützung aus Leichtmetall vorsehen.

Die Stopfen können aus Kunststoff-Reibmaterial bestehen. In diesem Fall wirkt der innere Strömungskreislauf zur Schmierung der Reibflächen auch zur Kühlung der Unterstützung, weil das rückströmende Fluid darin rieselt und die Zwischenräume zwischen den Stopfen von größter Nützlichkeit sind, um Verunreinigungen am Eindringen in das Kunststoffmaterial zu hindern.

Gemäß einer letzten Variante kann man schließlich ausgehend von einem Druck und einem erhöhten Flüssigkeitsdurchsatz verbunden mit einer zentralen individuellen Einspeisung in die Stopfen

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ein Fluid-Lager realisieren, bei dem vor der Inbetriebsetzung das bewegliche Organ über Schmiermittelkissen auf jedem Stopfen im Abstand von den Stopfen-Reibflächen gehalten ist. Es kann sich z.B. um Öl- oder Luftkissen handeln.

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Claims (31)

DR. INQ. HANS LICHTI ■ DIPL.-INQ. HEINER LICHTI PATENTANWÄLTE D-75OO KARLSRUHE 41 ICRÖTZINCENI · DURLACHER STR. 31 (HOCHHAUS) TELEFON (07 21) 4W11 Pierre Lajoye, Montigny Les Metz (Moselle), Frankreich, 40, rue Charles de Gaulle Ansprüche

1. Wärmeaustauscher, dadurch gekennzeichnet , daß er mindestens eine Platte (D mit folgenden Merkmalen aufweist:

- einer Reihe von runden Löchern (2), deren Achsen normal zu den Stirnflächen der Platte (1) stehen und die an mindestens einer Stirnfläche der Platte münden,

- Bohrungen (5), deren Achsen im wesentlichen parallel zu den Stirnflächen der Placte in ihrer Stärke verlaufen, um in der Platte von den Löchern (2) gebildete Kammern zu verbinden,

- je einem in jedem runden Loch (2) aufgenommenen Austauschelement (4) zum Austauschen von Wärme in Richtung parallel zur Lochachse und radial zum Loch mit einem Fluid, das in dem zwischen den Austauschelementen und den Kammern verfügbaren Raum durch die Platte strömt.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die runden Löcher (2) sich nicht berühren und ihre Achsen in einem Raster mit gleichseitigen Dreiecken als Ras tere lernen ten angeordnet sind.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ebene Platten (1) übereinander derart angeordnet sind, daß ihre Löcher (2) koaxial verlaufen.

4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Austauschelement (4) von einem Rotationskörper (7) in Gestalt eines Diabolo gebildet ist, der eine zu jedem axialen Ende hin offene innere Höhlung hat, zu der hin sich innere Rippen (9) erstrecken, sowie äußere Rippen (8), die sich in das Innere der Kammer erstrecken, welche durch die Wandung des runden Loches (2) begrenzt ist.

5. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Austauschelement von einem runden Rohrstück (50) gebildet ist, welches an jedem Ende einen mit ihm verschweißten äußeren Kragen (51) trägt.

6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Austauschelement von zwei Kragen (55) begrenzt ist, die auf den Außenumfang eines zylindrischen Rohres (54) geschweißt sind, wobei die Kragen (55) einer Reihe von koaxialen Austauschelementen auf ein und dasselbe Rohr geschweißt sind, welches sich quer durch die Platten über die gesamte Länge des Wärmeaustauschers erstreckt.

7. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Austauschelement (4) an seinen axialen Enden am Umfang mit seiner Platte (1) über eine Schweißnaht (11) verbunden ist, welche den zwischen dem Austauschelement und der Kammer gebildeten Raum gegenüber dem Plattenäußeren abdichtet.

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S. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwei aufeinander folgende Austauschelemente über eine Dichtung (37; 39; 42) voneinander getrennt sind, dank deren ihre inneren Höhlungen dicht miteinander kommunizieren.

9. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwei aufeinander folgende Austauschelemente genau die gleiche Dichtebene wie zwei aufeinander folgende Platten haben, wobei die Austauschelemente und die Platten gleiche Höhe haben und ihre planen bzw. parallelen Stirnflächen bearbeitet und dann unter Vermittlung einer Dichtmasse aneinandergelegt sind.

10. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Austauschelement von einem hohlen Rotationskörper gebildet ist, der von mindestens einem Loch durchsetzt ist, um die innere Höhlung des Austauschelementes mit der durch das runde Loch begrenzten Kammer zu verbinden und somit eine Mischung der in der Höhlung und der Kammer strömenden Fluide zu bewirken.

11. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß zwei aufeinander folgende Platten (1) mittels einer dichten Umfangs-Schweißnaht (16) verbunden sind (Fig. 24, 25).

12. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Platten zu einem parallelepipedischen Block mittels die Platten durchsetzenden Bolzen (20) verbunden sind, deren/ sich auf einer Außenplatte (22) abstützen, während sich die Bolzenköpfe auf der entgegengesetzten Außenplatte (23) abstützen.

13. Wärmeaustauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Block mindestens in seinem Zwischen-

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teil Platten aufweist, die einen metallischen Umfangsbereich und einen mittleren Bereich aus Kunststoff-Material haben, welcher die Austauschelemente umschließt, wobei die Außenplatten gänzlich aus Metall bestehen und der Wärmeaustauscher Fluidströmungen unter hohem Druck aushalten kann.

14. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die zwischen den runden Löchern (2) in der Stärke der Platte angeordneten Bohrungen (5) derart angeordnet sind, daß ein erstes Fluid durch die innere axiale Höhlung jedes Austauschelementes strömen kann, während ein zweites Fluid, das in der Plattenstärke jeder Platte innerhalb der durch die runden Löcher begrenzten Kammern (6) strömt, von einem Austauschelement zum anderen längs eines im wesentlichen sinusförmigen Strompfades gelangt, bevor es in die nächstfolgende Platte einströmt, um diese auf die gleiche Weise zu durchströmen.

15. Wärmeaustauscher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Fluid, welches die inneren Höhlungen der Austauschelemente durchströmt, jede koaxiale Reihe von Austauschelementen durchströmt, bevor das Fluid in umgekehrter Richtung die nächstfolgende Reihe durchströmt, wobei der Strompfad allgemein längs aufeinander folgenden, zu den Plattenstirnflächen senkrechten Ebenen verläuft, derart, daß das erste und das zweite Fluid gegensinnig längs ihrer sie trennenden, wärmeaustauschenden Wände im Inneren des Wärmeaustauschers strömen, wobei der Eingang des ersten Fluids benachbart dem Ausgang des zweiten Fluids liegt und umgekehrt (Fig. 10).

16. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die runden Löcher Sacklöcher (59) sind, die zu ein und derselben Stirnfläche der Platte hin offen sind, um je ein Austauschelement in Gestalt eines Stopfens bzw. einer Kontaktbuchse (60) mit mindestens einer Hohlkehle (62) am Umfang aufzunehmen, welche einen Raum (63) für

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das Strömen von Fluid von einem Sackloch zum anderen im Inneren der Platte bildet, und daß eine freie Reibfläche (65) vorgesehen ist·

17. Wärmeaustauscher nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Stopfen (60) mindestens eine Bohrung (64) aufweist, die eine Verbindung zwischen zwei unterschiedlichen Zonen der Hohlkehle (62) herstellt.

18. Wärmeaustauscher nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Stopfen (60) eine Öffnung (71; 77) aufweist, welche die Hohlkehle mit der axial außen liegenden Stirnfläche des Stopfens verbindet, um ein begrenztes Entweichen von Fluid zur Schmierung dieser Stirnfläche zu ermöglichen.

19. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Stopfen mehrere aufeinanderfolgende Hohlkehlen (70) aufweist, um die Wärmeaustauschfläche für das um den Stopfen strömende Fluid zu vergrößern.

20. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stopfen einen Sicherheitsnocken (83) aufweist, der mit einem Loch im Grund des Sacklochs (59) zusammenwirkt, um den Stopfen an einer Drehung um seine Achse zu hindern.

21. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß die äußere Stirnfläche des Stopfens eine Beschichtung (73) aus einem vom Stopfenmaterial abweichenden Material mit speziellen Reibeigenschaften trägt.

22. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Stopfen eine torische Dichtung (85) in einer Umfangsnut (86) in der Nähe der Stopfenbasis aufweist, um jedes Vordringen von Fluid zum Grund des

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Sacklochs und dem Bodendes Stopfens zu verhindern.

23. Wärmeaustauscher nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß eine elastische Abstützung zwischen dem Stopfenboden und dem Grund des Sacklochs vorgesehen ist und daß der Stopfen im Sackloch axial gleitfähig ist.

24. Wärmeaustauscher nach Anspruch 222, dadurch gekennzeichnet , daß der Stopfen axial gleitfähig im Sackloch aufgenommen ist und je nach dem Fluiddruck im Sackloch versenkt sein oder über seine Unterstützung bzw. Platte vorragen kann.

25. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet , daß die Haupt-Hohlkehle (84) zur äußeren Stirnfläche des Stopfens hin eine bezüglich der Stopfenachse nur wenig geneigte Erzeugende hat, um die Randsteifigkeit der äußeren Stirnfläche zu erhöhen (Fig. 57) .

26. Wärmeaustauscher nach Anspruch 16, dadurch g ek e η η zeichnet , daß jeder Stopfen von mindestens zwei parallelen Platten oder Scheiben gebildet ist, die miteinander durch eine diametrale Zwischenwand verbunden sind, wobei jede Seite der Zwischenwand gegenüber zwei Öffnungen liegt, die in der Platte parallel zu den Stirnflächen dieser Platte verlaufen und zu den Sacklöchern zweier aufeinander folgender Stopfen in der benachbarten Reihe führen.

27. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Stopfen dicht verschlossen und in seinem Sackloch in endgültiger Lage untergebracht ist, während seine freie Oberfläche benachbart der entsprechenden Stirnfläche der Platte bearbeitet ist.

28. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet , daß der freigelassene Raum zwischen der äußeren Stirnfläche des vorkragenden Stopfens und der

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äußeren Stirnfläche der Platte von einem festen Schmiermittel ausgefüllt ist, z.B. /. von gepreßtem Graphit.

29. Verfahren zum Herstellen eines Wärmeaustauschers nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst auf einer festen Unterlage alle Stopfen in die Platte einsetzt und dann in einem einzigen Arbeitsgang alle über die Stirnfläche der Platte vorkragenden Stopfenoberflächen bearbeitet.

30. Verfahren nach Anspruch 29 zum Herstellen eines Wärmeaustauschers, bei dem die wärmeaustauschenden Stopfen axial gleitfähig in ihren Aufnahmen sind, dadurch gekennzeichnet, daß man jeden Stopfen während der Bearbeitung mittels einer starren ringförmigen Unterlage unterstützt, die zwischen den Grund jedes Sacklochs und den Boden des Stopfens gebracht wird, und daß der so unterstützte Stopfen mittels einer sich quer zur Platte erstreckenden Schraube für die Bearbeitung gehalten wird, welche in ein Gewindeloch im Stopfen eingeschraubt wird, und daß nach vollendeter Bearbeitung die Schraube entfernt wird und ihr Gewindeloch durch einen entsprechenden Stöpsel verschlossen wird, worauf die ringförmige Unterstützung entfernt wird.

31. Verfahren zum Herstellen eines Wärmeaustauschers nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher Platte für Platte montiert wird, wobei zunächst alle Rohre in der ersten Platte angeordnet werden und darauf nacheinander mit jeder Platte sämtliche Kragen verschweißt werden, bevor die nächstfolgende PLatte auf die Rohre aufgeschoben wird.

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