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Verfahren zur Herstellung einer Verdampfer-
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Rohrschlange für Gefrierschränke und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einer Verdampfer-Rohrschlange für Gefrierschränke und eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
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Es ist üblich, Verdampfer-Rohrschlangen für Gefrierschränke aus Aluminiumrohr
herzustellen und zwar wird nach den bekannten Herstellverfahren so vorgegangen,
daß für jeden Einlegeboden des Gefrierschrankes eine separat gefertigte Verdampfer-Rohrschlange
angefertigt und am Einlegeboden des Gefrierschrankes verklammert wird. Die Verdampfer-Rohrschlangen
der einzelnen Etagen werden dann untereinander unlösbar verbunden, zumeist werden
die Zu- oder Ablaufrohre miteinander verschweißt.
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Dies erfordert einen weiteren Arbeitsgang, nämlich den der Überprüfung
der Schweißstellen auf Dichtigkeit
Ganz abgesehen davon, daß durch
die Notwendigkeit, die 2'.n.-zellen Schweißverbindungen herstellen und anschließend
auf Dichtigkeit prüfen zu müssen, erhebliche Kosten entstehen, stellen die Schweißverbindungen
einen dauernden tUns.c;erh.eltsfaktor dar und es hat sich gezeigt, daß, wenn überhaupt,
ein Defekt der Verdampfer eben im Bereich der erwähnten Szhweißstellen eIntritt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Herstellung einer Verdampfer-Rohrschlange für Gefrierschränke zu entwickeln,
nach dem es möglich ist, eine Verdampfer-Rohrschlange einstückig zu fertigen.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß zunächst
aus einem entsprechend langen Rohr eine in einer Ebene verlaufende und mit einer
Anzahl von Rohrschleifen-Gruppen versehene Rohrschlange geformt wird, wobei die
einzelnen Rohrschleifen-Gruppen einen Abstand zueinander aufweisen und daß anschließend
die Rohrschlange so gefaltet wird, daß die einzelnen Rohrschleifen-Gruppen etagenförmig
übereinander liegen.
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Eine derart hergestellte Verdampfer-Rohrschlange weist keinerlei Verbindungsstellen
auf und ist somit praktisch völlig störunanfällig, da erfahrungsgemäß das Rohr selbst
nie beschädigt wird.
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Außerdem ist eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
Verdampfes r-Rohrschlange gegenüber herkömmlichen beträchtlich billiger, da der
Arbeitsgang des Schweißens und der Arbeitsgang des Prüfens der Schweißstellen entfallt.
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Da Verdampfer-Rohrschlangen für Gefriers chränke in ihrer Gesamtheit
eine verhältnismäßig große Abmessung aufweisen und die zur Herstellung verwendeten
Rohre relativ dünn sind, ist es vorteilhaft, in einem weiteren Verfahrensschritt
die Rohrschleifen-Gruppen zu recken, vorzugsweise bis kurz über die Streckgrenze
des jeweils verwendeten Rohrmateriales.
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Dadurch erhält die gefaltete Verdampfer-Rohrschlange eine verhältnismäßig
hohe Eigensteifigkeit, wodurch sie leichter transportierbar wird. wesentlich ist
aber die durch Packen erreichbare Maßgenauigkeit.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist gekennzeichnet durch eine Biegevorrichtung, mittels derer ein Rohr zu mehreren
Rohrschleifen-Gruppen biegbar ist, zwischen denen jeweils unverformte Rohrabschnitte
vorgesehen sind, sowie durch eine der Biegevorrichtung nachgeschaltete Faltstation,
mittels derer die Rohrschleifen-Gruppen etagenförmig übereinanderliegend zusammenfaltbar
sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen
und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Herstellung einer Verdampfer-Rohrschlange, Fig. 2 eine teilweise dargestellte
Seitenansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine
Biegevorrichtung für eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verdampfer-Rohrschlange
nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 4 eine schematische
Darstellung einer in einer Biegevorrichtung vorgefertigten, in einer Ebene liegenden
R@m@scnlange
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer fertigen,
etagenförmigen Verdampfer-Rohrschlange.
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In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verdampfer-Rohrschlange
für Gefrierschränke dargestellt, die eine Biegevorrichtung 1 umfaßt, welche auf
einem Biegewagen 2 seitlich verfahrbar ist, wobei der Biegewagen 2 seinerseits auf
Schienen 3 eines Gestelles 4 in Längsrichtung verfahrbar ist.
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Zu Beginn einer Biegeoperation für eine in einer Ebene zu biegende
Rohrschlange wird ein Rohr 5 von einer Haspel 6 kommend durch eine feste, positionierte
Richteinheit 7 hindurchgeführt und an einem Festpunkt 8 angeschlagen.
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Der Biegewagen 2 fährt in eine mit 9 bezeichnete Ausgangsposition
und in Fig. 1 ist der in Ausgangsposition 9 befindliche Biegewagen 2 durch strichpunktierte
Linien angedeutet.
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Die Biegevorrichtung 1 biegt in dieser Ausgangsposition 9 einen ersten
Rohrbogen und verfährt danach in eine erste Schleifenposition 10 und biegt dort
die erste Schleife, indem die Biegevorrichtung 1 das nachlaufende endlose Rohr 5
um Bolzen 12 herumführt, die in Doppelreihe als sogenannte Umkehrprofile im Verfahrbereich
der Biegevorrichtung 1 angeordnet sind.
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Anschließend fährt die Biegevorrichtung 1 zurück in die mit 11 bezeichnete
Position, wo eine zweite Schleife gebogen wird.
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Diese Vorgänge wiederholen sich je nach Anzahl der Schleifen, die
in einer Rohrschleifen-Gruppe zu biegen sind.
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Die Biegevorrichtung 1 besteht lediglich aus zwei gebremsten Führungsrollen,
die das Rohr 5 führen.
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In der Ausgangsposition 9, in der Schleifenposition 10 oder auch in
der zweiten Schleifenposition 11 wird jeweils ein Bolzen 12 von unten hochgefahren
und die gebremsten Rollen der Biegevorrichtung 1 führen das Rohr 5 jeweils um die
Bolzen 12 mit den aufgesetzten Umkehrprofilen herum.
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Nachdem das Rohr 5 um den letzten Bolzen 12, der zumeist immer in
der Linie des Rohres 5 liegt, herumgeführt ist, verfährt der Biegewagen 2 um einen
Längenabstand, der für den Abstand zweier Rohrschleifen-Gruppen vorgesehen ist.
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Danach wiederholt sich dieselbe Biegeoperation, d.h., die gebremsten
Rollen der Biegevorrichtung 1 führen wiederum das Rohr 5 um die nächsten Bolzen
12 mit dem aufgesetzten Profil herum und es wiederholt sich nun die Biegeoperation
für eine zweite Rohrschleifen-Gruppe einer in einer Ebene zu biegenden Rohrschlange.
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Sind alle gewünschten Rohrschleifen-Gruppen gebogen, wird der Biegewagen
2 in Längsrichtung auf die Haspel 6 soweit verfahren, wie es für Anschlußzwecke
des Rohres 5 bei der endgültigen Montage erforderlich ist.
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Nachdem alle Biegeoperationen ausgeführt sind, erfolgt ein Strecken
der einzelnen Rohrschleifen-Gruppen dadurch, daß die beiden Bolzenreihen auseinandergefahren
werden, un d zwar mittels einer Hydraulikeinheit 13, die auf einen verfahrbaren
Gestellrahmen 14 einwirkt. Das Maß, um welches die Bolzenreihen auseinandergefahren
werden, ist so vorbestimmt, daß das Rohr 5 vorzugsweise geringfügig über seine Streckgrenze
hinaus
gereckt wird.
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Auf dem Biegewagen 2 ist eine Schneidvorrichtung 15 angeordnet, die
nach Durchführung aller Biegeoperationen und nach Durchführung des Reckprozesses
das Rohr 5 durchtrennt, so daß die gebogene und in einer Ebene liegende Rohrschlange,
nachdem die Bolzen 12 nach unten weggefahren sind, mittels eines Verschiebebalkens
17 in eine Übergabestation 18 verschoben werden kann. Die Übergabestation 18 ist
mit Greifelementen 19 zur Erfassung der Rohrschlange ausgestattet und mittels einer
Hubeinrichtung 20 sowie einen Seitentransport 21 kann die Rohrschlange in eine Faltstation
22 eingelegt werden.
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Ein Teilausschnitt der Faltstation 22 ist in Fig. 2 dargestellt.
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Innerhalb der Faltstation 22 werden die einzelnen Rohrschleifen-Gruppen
derart gefaltet, daß sie etagenförmig übereinander liegen.
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Die Faltstation 22 arbeitet beim Hochstellen der Rohrschleifen-Gruppen
nach dem sogenannten Kettenprinzip, d.h., die einzelnen Kettenglieder haben von
Drehpunkt zu Drehpunkt jeweils die Länge der einzelnen Rohrschleifen-Gruppen und
die anderen Kettenglieder haben jeweils von Drehpunkt zu Drehpunkt die Länge der
dazwischen verbleibenden, unverformten Rohrabschnitte, die nach dem Falten in der
Faltstation 22 auch in einer horizontalen Lage verbleiben.
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Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Faltstation 22 in Faltposition,
d.h., mit bereits hochgestelltem Kettenglied. Die in der Horizontalen verbleibenden
Rohrabschnitte der Rohrschlange
sind mit 23, mit 23' und 23" dargestellt,
und zwar sind die beiden unverformten Rohrabschnitte 23 und 23" im unteren Bereich
in der Horizontalen verblieben. Die Kettenglieder 24, 24' und 24?? verbleiben beim
Faltprozeß in der Horizontalen. Im einzelnen verbleiben die Glieder 24 und 24" im
unteren Bereich und das jeweils dazwischen liegende Horizontalglied 24' bleibt auch
in der Horizontalen, aber im oberen Bereich. Der Faltvorgang wird dadurch eingeleitet,
daß Hydraulikzylinder 33, von denen in Fig. 2 lediglich einer abgebildet ist, auf
die beiden Drehglieder 25 und 25' einwirken und sie entsprechend hochstellen, wobei
gleichzeitig die beiden Drehpunkte, um die sich die erwähnten Drehglieder 25 und
25' drehen, und die mit 26 und 26''' bezeichnet sind, auf einen Abstand zusammengafhren
werden, der den Drehpunkten 26' und 26" entspricht.
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Der vorstehend beschriebene Stell- und Verdrehmechanismus dient dazu,
die .Rohrschleifen-Gruppen der in einer Ebene liegenden Rohrschlange hochzustellen.
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Beim Einlegen der in einer Ebene geformten Rohrschlange ruht beispielsweise
eine Rohrschleifen-Gruppe 27 bis 27''' auf der Auflage 29 des Drehgliedes 25 und
die Rohrschleifen-Gruppe 28 bis 28''' ruht auf den Auflagen 30 des Drehgliedes 25'.
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Beim Bewegen der Drehglieder 25 und 25', wie weiter oben beschrieben,
werden folglich die Rohrschleifen-Gruppen mit hochgestellt bis in eine etwa vertikale
Lage. Es ist zweckmäßig, etwas über die vertikale Lage hinaus zu falten, da eine
gewisse Rückfederung zu erwarten ist.
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Um die Rohrschlange in den einzelnen Faltbereichen festzuhalten, sind
Klammern vorgesehen.
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Im einzelnen handelt es sich um eine Festklammer 31 und die verschiedenen
Losklammern 32 bis 32"'. In der Darstellung ist der Lbersichtlichkeit halber die
Losklammer 32, 32" und 32''' in Funktionsstellung dargestellt, d.h., es wird das
Rohr jeweils gehalten, während die Losklammer 32' in einer Position dargestellt
ist, in der das Rohr bzw. die Rohrschlange entnommen werden kann.
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Es ist schon erwähnt worden, daß der übersichtlicheren Darstellung
wegen nur ein Hydraulikzylinder 33 dargestellt ist, der, wie aus Fig. 2 ersichtlich,
die Losklammer 32 betätigt.
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Die weiteren Losklammern 32' werden entsprechend betätigt, was im
einzelnen aber nicht weiter dargestellt ist.
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Nach der Entnahme, d.h., nachdem die Losklammern 32 bis 32''' sowie
die Festklammer 31 gelöst sind, wird die nunmehr etagenförmig gefaltete Verdampfer-Rohrschlange
entnommen.
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Danach verfährt die Faltstation 22 wieder in ihre Ausgangsstellung,
d.h., die horizontalen Kettenglieder 24 und 24" fahren horizontal soweit auseinander,
bis die Drehglieder 25 und 25' zurückgedreht und ebenfalls in der Horizontalen befindlich
sind und sich somit wieder die Aufnahmemöglichkeit für eine weitere, zunächst noch
in einer Ebene liegende Rohrschlange ergibt.
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Eine Faltstation 22, wie sie vorstehend ausführlich beschrieben ist,
wird auch der in Fig. 3 dargestellten und noch zu beschreibenden Biegevorrichtung
nachgeschaltet.
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Mit der in Fig. 3 insgesamt mit 34 bezeichneten Biegevor richtung
können sowohl einzelne wie auch mehrere Rohre übereinanderliegend gebogen werden.
Die Rohre sind vor dem Einführen
in die Biegevorrichtung 34 auf
Länge vorgeschnitten.
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Die vorderen Rohrenden werden zwischen Brems- und Führung backen 45
hindurch unterhalb eines Transportzylinders 35 von einer Transportspanneinrichtung
36 erfaßt. Mittels der Transportspanneinrichtung 36 werden die Rohre zu einer Aufnahmespanneinrichtung
37 transportiert und von derselben erfaßt und in dieser Lage fixiert. Danach wird
die Transportspanneinrichtung 36 gelöst und der Zylinder 35 fährt mit der Transportspanneinrichtung
36 wieder in Ausgangsstellung zurück.
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Danach wird ein vertikal verfahrbarer Biegebolzen 38 nach oben gefahren
und die erste Rohrbiegung kann nunmehr erfolgen.
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Dies geschieht dadurch, daß ein Biegezylinder 39 betätigt wird und
dessen zugehörige Profilrolle die erste Rohrschleife in der vorgesehenen Länge aus
formt. Der Biegezylinder 39 wird im ausgefahrenen Zustand stillgesetzt. Ein dem
Biegezylinder 39 gegenüberliegender weiterer Biegezylinder 40 wird nunmehr betätigt
und die dem Biegezylinder 40 zugehörige Profilrolle fährt parallel zum Biegezylinder
39 vor und formt eine zweite Rohrschleife. Auch der Biegezylinder 40 wird im ausgefahrenen
Zustand stillgesetzt. Ein weiterer Biegezylinder 41, der parallel und gleichsinnig
verschiebbar zum Biegezylinder 39 angeordnet ist, biegt nun eine weitere Rohrschleife
und je nach Anzahl der verwendeten Biegezylinder kann eine beliebige Anzahl von
einzelnen Rohrschleifen hergestellt werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs Biegezylinder 39 bis
44 vorgesehen.
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Der letzte Biegezylinder 44 ist im Gegensatz zu den übrigen Biegezylindern
mit zwei Profilrollen ausgestattet, deren Abstand zueinander demjenigen Abstand
entspricht, den die späteren Rohrschleifen-Gruppen zueinander aufweisen sollen.
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Dieser Abstand ist in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnet.
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Ist nun eine Rohrschleifen-Gruppe gebogen, wird der Biegebolzen 38
vertikal nach unten zurücezon und alle Biegezylinder fahren in ihre Ausgangsstellung
zurück. Daraufhin erfaßt die Transportspannvorrichtung 36 die einzelnen, übereinander
angeordneten Rohre und verschiebt diese mit der vorgebogenen Rohrschleifen-Gruppe
in Richtung auf die Aufnahmespannvorrichtung 37. Die Aufnahmespannvorrichtung 37
ist während dieses Verschiebevorganges seitlich weggeschwenkt, so daß die erste
Rohrschleifen-Gruppe auf den seitlich angeordneten Ablagetisch 47 geschoben werden
kann.
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Daraufhin wird die Aufnahmespannvorrichtung 37 wieder eingeschwenkt
und erfaßt die Rohrschlange im unverformten Bereich.
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Die Transportspannvorrichtung 36 kann nunmehr gelöst werden und durch
Betätigung des Zylinders 35 zurückgefahren werden.
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Der vertikal verschiebbare Biegebolzen 38 wird wieder nach oben ausgefahren
und nunmehr kann durch Betätigung der Biegezylinder 39 bis 44 eine weitere Rohrschleifen-Gruppe
ausgeformt werden.
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Ist die gewünschte Anzahl von Rohrschleifen-Gruppen hergestellt, erfaßt
die Transportspannvorrichtung 36 das verbliebene, gerade Ende der fixgeschnittenen
Rohre und schiebt die insgesamt in einer Ebene verlaufende vorgebogene Rohrschlange
vollständig auf den Ablagetisch 47. Die vorgebogenen Rohrschlangen werden danach
von Hand vereinzelt und der in Fig. 3 nicht dargestellten Faltstation 22 zugeführt
und dort etagenförmig gefaltet.
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Bezugszeichen 1 Biegevorrichtung 2 Biegewagen 3 Schienen 4 Gestell
5 Rohr 6 Haspel 7 Richteinheit 8 Festpunkt 9 Ausgangsposition 10 Schleifenposition
(erste) 11 Schleifenposition (zweite) 12 Bolzen 13 Hydraulikzylinder 14 Gestellrahmen,
verfahrbar 15 Schneidvorrichtung 16 Anfangsstellung 17 Verschiebebalken 18 Übergabestation
19 Greifelement 20 Hubeinrichtung 21 Seitentransport 22 Faltstation 23 Rohrzwischenstück
24, 24', 24?? Kettenglied, horizontal 25, 25' Drehglied 26, 26', 26", 26 " ' Drehpunkt
27-27''' Rohrschleifen-Gruppen 28-28''' 29 Auflage 30 Auflage 31 Klammer, fest 32
Klammer, lose 33 Betätigungszylinder
Bezugszeichen 34 Biegemaschine,
mehrfach 35 Transportzylinder 36 Transportspannvorrichtung 37 Aufnahmespannvorrichtung
38 Biegebolzen, vertikal 39 Biegezylinder mit Profilrolle 40 41 42 43 44 45 Brems-
und Führungsbacken 46 Länge des unverformten Rohrstückes 47 Ablagetisch