DE3040987A1

DE3040987A1 - Waermetauscherelement

Info

Publication number: DE3040987A1
Application number: DE19803040987
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Chem. Dr. 3410 Northeim Bartholmei; Günter Ing.(grad.) Spöring; Friedhard Ing.(grad.) Wilhelm
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1980-10-31
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1982-05-13

Description

Continental Gummi-Werke Aktiengesellschaft, 3000 Hannover

Wärmetauschern!ement

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmetauscherelemente in Form von biegsamen hohlwandigen Schichtkörpern, wie sie beispielsweise als Absorber oder Kollektormatten zum Energiegewinnen aus tlmluftwärme über Wärmepumpen oder auch aus der Sonnenstrahlung, als Fußbodenbeheizung zum Verteilen von Wärme und als Kühlelemente in Kiihltiirmen zum Vernichten von Energie geeignet sind. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bilden Verfahren zum Herstellen solcher Elemente.

Die nach bekannten Vorschlägen (z.B. deutsche Offenlegungsschrift 2 71^ 901) aus einem mit Gummi oder Kunststoff beschichteten Doppel- oder Abstandsgewebe hergestellten Heizelemente und Wärmetauscher zeichnen eich gegenüber anderen, in der Regel auf der Verwendung metallischer Werkstoffe beruhenden Konstruktionen neben der vergleichsweise einfachen Fertigung vor allem durch ihre ohne Rücksicht auf die Flächengröße extrem flache Bauweise und ihre hohe Biegsamkeit aus bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad. Als schwerwiegender Nachteil stellte sich im Gfbrauch aber ihre mangelnd?« Haltbarkeit heraue: Die dem durchströmenden Wärmeträger unmittelbar ausgesetzten Gewebefh'den hielten der etfe'ndi p»>n EIn-PO wirkung pJchl »tend, und in weit^rfr i'oi.gp wurde euch die stoffschlüssige Haftung an den äußeren Auflagr-schichten zerstört. Dn i>n «b#r nicht möglich let, AbstaridBgfWb*· von innen wirksam hydrolytbeetändig zu imprägnieren oder zu beschichten, konnten sie sich als Bauelemente für Wärmetauscher und Absorber trotz ihrer

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offenbaren Vorzüge in der Praxis nicht durchsetzen.

Der Erfindung liegt demgegenüber als Aufgabe zugrunde, Wärmetauscherelemente mit den aus Abstandsgewebe gefertigten bekannten Elementen vergleichbaren technischen Eigenschaften zu schaffen, im Unterschied dazu aber durch eine neuartige Gestaltung Jeden direkten Kontakt des flüssigen Wärmeträger mit ungurrmierten Textilfaden zu vermeiden und als Folge davon eine für Wärmetauscher dieser Art bisher nicht mögliche hohe Gebrauchstüchtigkeit und lange Lebensdauer zu sichern.i Zum Lösen dieser Aufgabe ist erfindungsgemaß vorgesehen, Elemente der eingangs geschilderten Gattung aus zwei durch parallel zueinander durchlaufende Verbindungsstege in gegenseitigem Abstand gehaltene, gegebenenfalls auf den einander abgekehrten Seiten mit einer textlien Verstärkungsauf- oder -einlage versehenen Gummiplatten herzustellen, wobei die Verbindungsstege wahlweise entweder im wesentlichen von den linienhaft mit haftender Bindung einander berührenden Innenwandungen der Gummiplatten oder stattdessen oder zusätzlich von mit haftender Bindung zwischen den Gummiplatten angeordneten Schnüren oder ähnlichen Gebilden aus Gummi gebildet sein können,

PO Die erfindungsgemäßen Wärmetauscherelemente vereinigen die Vorzüge der bekannten Doppelgewebeelemente in sich, ohne jedoch deren Nachteil der beschränkten Gebrauchstüchtigkeit aufzuweisen. Die Verwendung zweier einander überdeckender Gummiplatten als Auspanpsbauteile führt ohne weiteres Zutun zu einem Schichtkörper, dessen von dem Wärmeträger umströmten Hohlwandungen keinerlei unbehandelte und daher der direkten Zerstörung unterworfenen Textil fäden an der Oberfläche enthalten, und ebenso wenig bieten di'¹ die Strömungskanäle begrenzenden Verbindungsstege Angriffsiröglichkei trn für hydrolysierende Einflüsse. Das aus Festipkeitsgründen oder als Schutz gegen Abrieb unter Umständen erwünschte zusätzliche Armieren der Elemente mit außen aufgebrachten Gewebeauflagen od. dgl. bleibt davon unberührt.

Zum Herstellen der"erfindungsgemäßen Wärmetauscherelemente werden vorteilhaft zwei einander überdeckende Platten aus einer vulkani-

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sierbaren Kautschukmischung in mit gegenseitigen Abständen parallel zueinander durchlaufenden streifenförmigen Flächenbereichen
ohne gegenseitige Berührung getrennt voneinander gehalten und unter der Einwirkung von Druck und Wärme unter gleichzeitiger Herstellung einer haftenden Bindung in den Zwischenbereichen vulkanisiert, wobei die Platten in den getrennt voneinander gehaltenen Flächenbereichen mit einem haftungsverhindernden Mittel belegt
oder wahlweise stattdessen mit einem unter Druck zugeführten
Druckmittel beaufschlagt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet sich in gleicher Weise unter Verwendung sowohl von
einzelnen Vulkanisierformen als auch in kontinuierlichem Ablauf
beispielsweise auf beheizbaren Drehtrommeln an.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die haftende Bindung im Bereich der Stege durch in diese eingesetzte und beiderseits der Gummiplatten mit Schließköpfen gesicherte Niete oder ähnliche Befestigungsstifte aus Metall oder einem hochfesten Kunststoff zusätzlich zu unterstützen. Der Spanndruck der in die Rohlingsplatten eingesetzten Niete kann außerdem auch die sonst für die Vulkanisierung aufzubringende äußere Druckeinwirkung ersetzen.

Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellungen einiger
Ausführungsbeispiele in der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein Querschnitt durch eine Vulkanisierform mit eingelegtem Wärmetauscher-Rohling unter nach a und b verschiedenen Ausgangsbedingungen;

Fig. 2 ein Querschnitt durch eine kontinuierliche Vulkanisiervorrichtung für die erfindungsgemäßen Wärmetauscher
elemente und

Fig. 3 ein Teilstück eines Wärmetauscherelementes mit zusätzliehen Sicherungsnieten in vergrößertem Maßstab im

Querschnitt.

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Die in Fig. 1 gezeichnete Vulkanisierform ist als zweiteilige Form init einer Unterplatte h und einer Oberplatte 5 ausgebildet. Beide Formplatten schließen zwischen d^n einander zugekehrten Oberflächen den Formenhohlraum ein, wobei ihre paßgerechte Aufeinanderlage in üblicher Weise durch Paßstifte 6 gesichert ist. Zum Gebrauch der Form werden zugeschnittene Rohlingsplatten einer Kautschukmischung 7 (Fig, 1a) oder stattdessen auch eines beidseitig mit Kautschuk beschichteten Gewebes 8 (Fig. 1b) lose in die Formplatten k, 5 eingelegt und darauf beide Formplatten in der gezeichneten Schließstellung übereinander in Uberdeckung gebracht. Durch rippenartige Auswölbungen in dem Formenhohlraum werden die Hohlingsplatten 7 bzw. 8 an der Stelle der vorgesehenen Verbindungsstege einander angenähert, während sie an den Umfangskanten von den örtlich eingezogenen Randflächen der Formplatten in unmittelbare Berührung aufeinandergepreßt werden. In dem gezeichneten Ausführungsbpispiel wird die Bildung der Verbindungsstege durch Einbringen zusätzlicher Profilstreifpn 17, 18 unterstützt. Eine schärfere Ausprägung der Auswölbungen lh vorausgesetzt, könnte wahlweise auf das Einbringen solch zusätzlichen Materials aber

?.O auch vf-rzichtpt werden. Die von den Rohlingsplatten 7t S zwischen den Stegen eingeschlossenen längs durchlaufenden Hohlräume werden zweckmäßig mit einem Innendruck beaufschlagt. Mit Rücksicht hierauf sind die beiden Formplatten k, 5 durch eine umlaufende Dichtung 9 gegeneinander abgedichtet.

Zum Fertigvulkanisie*ren der Rohlingsplatten 7 bzw. 8 wird die geschlossene Form in üblicher Weise in eine Preßvorrichtung verbracht, in der die Vernetzung der Kautschukmischung unter gleichzeitiger haftender Bindung beider aneinander unter der Einwirkung von Druck und Wärme bewirkt wird.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 ist für einen kontinuierlichen Verfahrensablauf vorgesehen und enthält im wesentlichen zwei beheizbare Preßwalzen 10, 11, zwischen denen die Rohlingsplatten 7 in paariger Uberdeckung hindurchgeführt werden. Anstelle einer Druckbeaufschlagung werden die Rohlingsplatten dabei zwischen den Ver-

^5 bindungsstegen 17 durch ein vorhpr aufgebrachtes oder mitlaufen-

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den Trennmittel, z.B. Puderaufstrich, Folien, Papierstreifen od. dgl. an einem Zusammenhaften gehindert, während die stoffschlüssige Bindung aneinander mit dem Ausvulkanisieren in dem vorgesehenen Verteilungsmuster durchlaufend in den unbehandelten Bereichen der Verbindungestege 17 wie auch der Randflächen 21 unter der Druck- und Wärmeeinwirkung hervorgerufen wird.

Das in Fig. 3 teilstückweise gezeichnete Wärmetauscherelement ist aus doppelseitig kautschukbeschichteten Gewebebahnen 8 unter Bildung von parallelen Verbindungsstegen 18 hergestellt, wobei im Bereich der Verbindungsstege Kautschukstreifen p8 als VuIkanisationshilfen eingelegt sind. Um die Haltbarkeit der stoffschlüssigen Bindung auch gegen starke Beanspruchungen des Elementes im Gebrauch weiterhin zu sichern, sind in die Verbindungestege 18 Heftniete 12 mit großflächigen Schließköpfen eingezogen.

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Claims

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Patentansprüche;

Wärmetauscherelement in Form pines biegsamen hohlwandigen Schichtkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei durch parallel zueinander durchlaufende Verbindungsstege (17, 28) in gegenseitigem Abstand gehaltenen, gegebenenfalls auf den einander abgekehrten Seiten mit einer textlien Verstärkungsaufoder -einlage versehenen Gummiplatten (7, 8) hergestellt ist.
2. Wärmetauscherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (17, 18) im wesentlichen von den Iinienhaft mit haftender Bindung einander berührenden Innenwandüngen der Gummiplatten (7, 8) gebildet sind.
3. WSrmetauscherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (17, 28) von zusätzlich mit haftender Bindung zwischen den Gummiplatten (7, S) angeordneten Schnüren, Streifen (28) oder ähnlichen länglichen Gebilden aus Gummi gebildet sind.
4. Wärmetauscherelement nach den Ansprüchen 1 bis 3» gekennzeichnet durch in' Bereich der Verbindungsstege (17, 18) eingesetzte und beiderseits der Gummiplatten (7, 8) mit Schließkopfen gesicherte Niete (12) oder ähnliche Befestigungsstifte aus Metall oder einem hochfesten Kunststoff.
5. Verfahren zum Herstellen von Wärmetauscherelementen nach den Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander überdeckende Platten aus einer vulkanisierbaren Kautschukmi-

. schung in mit gegenseitigen Abständen parallel zueinander durchlaufenden streifenförmigen Flächenbereichen ohne gegenseitige Berührung getrennt voneinander gehalten und unter der Einwirkung von Druck und Wärme unter Herstellung einer haftenden Bindung in den Zwischenbereichen vulkanisiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß die

Platten in den getrennt voneinander gehaltenen Flächenbereichen

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mit einem haftungshindernden Mittel belegt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten in den getrennt voneinander gehaltenen Flächenbereichen mit einem unter Druck zugeführten Druckmittel, beaufschlagt werden.

Hannover, den 29. Oktober 198O 80-43 P/Sü Sü/Lo

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