DE3020812B1

DE3020812B1 - Vorrichtung zum Befestigen eines Waermetauschers

Info

Publication number: DE3020812B1
Application number: DE3020812A
Authority: DE
Inventors: Cate Robert Roussel
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1980-04-21
Filing date: 1980-06-02
Publication date: 1981-02-05
Also published as: US4330030A; CA1148139A; DE3020812C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befestigen von schlangenförmig angeordneten Rohren eines Wärmetauschers mit rohrförmigen, endseitig Kragen aufweisenden Tragelementen, die in die Rohrkrümmungen einfügbar sind und über in die Tragelemente einsteckbare Schraubenbolzen lösbar an Tragvorrichtungen befestigt sind.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Befestigen von schlangenförmig verlaufend angeordneten Rohren eines Wärmetauschers bekannt, die aus einer einteiligen, endseitig Kragen aufweisenden Hülse mit einer zylindrischen Bohrung besteht, durch die ein Schraubenbolzen zur Befestigung an eine Tragvorrichtung eingesteckt wird. Durch die beiden Kragen der Hülse wird eine Aufnahmerille geformt, die zur Aufnahme der schlangenförmig verlaufenden Rohre dient. Die schlangenförmigen Rohre sind stirnseitig über eine Schweißnaht mit der einteiligen Buchse fest verbunden. Bei auftretenden Schwingungen besteht die Gefahr, daß die Schweißnähte reißen, so daß die Rohre mit ihrer Innenseite gegen die Oberfläche der Hülse schlagen, was zu einer Beschädigung des Wärmetauschers führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zum Befestigen der Rohre des Wärmetauschers derart auszubilden und anzuordnen, daß bei auftretenden Schwingungen, beispielsweise Resonanzschwingungen, keine Beschädigung an den Rohren auftritt.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst worden, daß die Tragelemente aus zwei koaxial zueinander ausgerichteten, je einen Kragen aufweisenden, aus elastomerem Material gebildeten Buchsen bestehen, die auf metallene Hülsen aufgezogen sind und über einen koaxialen Distanzring auf Abstand gehalten werden, wobei die Schraubenbolzen eine Druckbelastung bzw. Vorspannung über die Distanzringe und die Tragelemente auf die Rohre des Wärmetauschers und die Tragvorrichtung ausüben.

Durch diese vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung zur Verbindung der Rohre des Wärmetauschers mit der Tragvorrichtung wird gewährleistet, daß Schwingungen weitgehend von dem Tragelement absorbiert werden. Darüber hinaus besteht auch nur eine geringfügige

ίο Schwingungsübertragung zwischen den Rohren und der Tragvorrichtung. Durch die zweiteilige Ausbildung des Tragelementes in Verbindung mit einer Distanzhülse kann über den Schraubenbolzen auf die Rohre eine Anpreßkraft ausgeübt werden, so daß auch nach längerer Betriebszeit eine ausreichende, feste und schwingungsfreie Verbindung zwischen den Rohren und der Tragvorrichtung gewährleistet bleibt. Selbst bei Dehnung des Schraubenbolzens infolge Wärmeaufnahme kann eine vibrationsfreie Lagerung der Rohre aufrechterhalten werden, da das elastische Material der Tragvorrichtung nachgibt und sich somit den unterschiedlichen Betriebsbedingungen anpaßt.

Gemäß der Erfindung ist es ferner vorteilhaft, daß ein jedes Tragelement an seinem dem Kragen gegenüberliegenden Ende eine Aussparung zur teilweisen Aufnahme des Distanzringes aufweist. Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Aussparung zur teilweisen Aufnahme des Distanzringes einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Distanzringes.

Durch die Verwendung eines Distanzringes und den zugehörigen Hülsen, auf den die Tragelemente aufgezogen sind, kann verhindert werden, daß die Tragelemente zu stark zusammengepreßt werden. Da der Innendurchmesser des Tragelementes kleiner ist als der Außendurchmesser des Distanzringes, wird durch Anziehen der Mutter des Schraubenbolzens die hülsenartigen Tragelemente nach außen gegen die Innenoberfläche der Rohre des Wärmetauschers gedrückt. Dadurch wird eine einwandfreie, vibrationsfreie Lagerung des Wärmetauschers an der Tragvorrichtung geschaffen.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers nach der Erfindung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Wärmetauschers,

Fig.2 eine bekannte Befestigungsanordnung für einen Wärmetauscher,

F i g. 3 die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung für den Wärmetauscher gemäß F i g. 1.

In der Zeichnung ist ein Wärmetauscher mit Rohren 11 dargestellt, die an einer oberen Tragvorrichtung 13 und einer unteren Tragvorrichtung 15 mittels Befestigungselementen an den Stellen 17 angeschlossen sind.
In der Zeichnung ist in Fig.2 ein bekanntes Befestigungselement dargestellt, das an den Stellen 17 der Tragvorrichtungen 13 und 15 vorgesehen werden kann. Derartige Befestigungselemente weisen eine Metallbuchse 19 auf, die jeweils in einem unteren bzw. oberen Bogen der schlangenförmig verlaufenden Rohre 11 des Wärmetauschers an den Stellen 17 vorgesehen werden können. Die Metallbuchse 19 besteht aus einem mittleren Ringteil, an dem endseitig je ein Kragen 21 und 23 vorgesehen ist, die endseitig gegen die Außenfläche der Rohre 11 anliegen. Eine Schweißnaht 18 verbindet die schlangenförmig verlaufenden Rohre 11 des Wärmetauschers mit dem Kragen 21 und 23 der Metallbuchse 19. Die Rohre 11 werden über Schraubenbolzen 22 mit der Tragvorrichtung 13 bzw. 15

verbunden. Wie aus Fig.2 hervorgeht, erstreckt sich der Schraubenbolzen 22 durch eine entsprechende Bohrung der Tragvorrichtung 15 und die sich anschließende Bohrung der Metallbuchse 19. Der Schraubenbolzen 22 wird mittels einer Mutter 24 gesichert. Bei einer derartigen Verbindung wurde festgestellt, daß infolge von Vibration die Schweißnaht 18 bricht, so daß aufgrund der nunmehr auftretenden Reibung zwischen dem Rohr 11 und der Metallbuchse 19 Beschädigungen an dem Rohr 11 auftreten können. Außerdem führt die Verschweißung der Rohre 11 mit der Metallbuchse 19 zu großen Wärmespannungen, so daß bei der Erhitzung und Ausdehnung der Rohre 11 und anschließender Rückverformung Risse an den Schweißnähten 18 auftreten können.

In der Zeichnung ist in F i g. 3 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung für die schlangenförmig angeordneten Rohre 11 dargestellt, die an den Stellen 17 mit den Tragvorrichtungen 13 und 15 über schwingungsisolierelementartig ausgebildete Tragelemente 27 an die Tragvorrichtungen 13 und 15 angeschlossen sind. Das Tragelement 27, das aus elastomerem Material gebildet ist, besteht aus einem zylindrischen Körper mit einem endseitig vorgesehenen Kragen 29, in dessen Bohrung 31 eine Hülse 33 vorgesehen ist. Zur Befestigung der Rohre 11 werden zwei Tragelemente 27 benötigt, die mittels eines Distanzringes 32 koaxial auf Abstand gehalten werden. Ein jedes Tragelement 27 weist eine ringförmige Aussparung 28 auf, in der das stirnseitige Endstück des Distanzringes 32 aufgenommen ist. Der bogenförmige Teil der schlangenförmig ausgebildeten Rohre 11 umgibt die entsprechenden Tragelemente 27 und die Distanzringe 32, wobei der dem bogenförmigen Teil des Rohres 11 des Wärmetauschers angepaßte Kragen 29 sich an das obere bzw. untere Ende des Rohres 11 des Wärmetauschers anlegt.

Zur Befestigung der Rohre 11 an der Tragvorrichtung 13 bzw. 15 dienen ebenfalls Schraubenbolzen 34, die an den Stellen 17 durch die entsprechenden Bohrungen der Tragvorrichtungen 13 und 15, die Tragelemente 27 und die Distanzringe 32 geführt sind. An dem der Tragvorrichtung 13 bzw. 15 gegenüberliegenden Ende des Tragelementes 27 ist eine Unterlegscheibe 35 auf das Ende des Schraubenbolzens 34 aufgesetzt, die mittels einer Mutter 37 gegen die Stirnseite des Kragens 29 gepreßt wird. Eine derartige Befestigung der Rohre 11 an den Tragvorrichtungen 13 und 15 gestattet eine Schwingungsisolierung durch die Tragelemente 27, ohne daß eine übermäßige Beanspruchung der schlangenförmig verlaufenden Rohre 11 des Wärmetauschers insbesondere in den Bogenteilen erfolgt. Die von der Mutter 37 ausgehenden Anpreßkräfte ermöglichen eine gute Fixierung des bogenförmigen Teiles der Rohre 11. Die Hülse 33 sowie der Distanzring 32 verhindern eine i\x große Druckbeanspruchung, die durch Anziehen der Mutter 37 hervorgerufen werden könnte. Der Radius des Distanzringes 32 kann etwas größer sein als die Aussparung 28 im Tragelement 27, so daß durch Anziehen der Mutter 37 der Distanzring 32 die Aussparung 28 bzw. der zugehörige Steg der Aussparung 28 nach außen gegen die Innenoberfläche des Rohies 11 des Wärmetauschers wölbt, wodurch eine zusätzliche Schwingungsisolierung gewährleistet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Befestigen von schlangenförmig angeordneten Rohren eines Wärmetauschers mit rohrförmigen, endseitig Kragen aufweisenden Tragelementen, die in die Rohrkrümmungen einfügbar sind und über in die Tragelemente einsteckbare Schraubenbolzen lösbar an Tragvorrichtungen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (27) aus zwei koaxial zueinander ausgerichteten, je einen Kragen (29) aufweisenden, aus elastomerem Material gebildeten Buchsen bestehen, die auf metallene Hülsen (33) aufgezogen sind und über einen koaxialen Distanzring (32) auf Abstand gehalten werden, wobei die Schraubenbolzen (34) eine Druckbelastung bzw. Vorspannung über die Distanzringe (32) und die Tragelemente (27) auf die Rohre (11) des Wärmetauschers und die Tragvorrichtung (13 bzw. 15) ausüben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein jedes Tragelement (27) an seinem dem Kragen (29) gegenüberliegenden Ende eine Aussparung (28) zur teilweisen Aufnahme des Distanzringes (32) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (28) zur teilweisen Aufnahme des Distanzringes (32) einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Distanzringes (32).