DE3142921C2 - Vorrichtung zur Herstellung eines eine Vielzahl von Rohre aufweisenden Tauscherelementes - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung eines eine Vielzahl von Rohre aufweisenden Tauscherelementes

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Abstract

Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Herstellung von Tauscherelementen für Röhrenwärmetauscher vor, wobei in einer maschinellen Vorrichtung die beiden Abschlußplatten um die festgelegten und ausgerichteten Rohre gegossen werden und wobei gleichzeitig durch diesen Vorgang sich nach außen konisch erweiternde Anströmöffnungen geschaffen werden.

Description

a) ein Tragegestell (lajmit zwei relativ zueinander bewegbaren Grundplatten (2,3),
b) die Grundplatten (2,3) miteinander verbindende und führende Führungsmittel (4), die eine planparallele Lage der Grundplatten (2, 3) zueinander ermöglichen,
c) auf beiden Grundplatten (2,3) konisch ausgebildeten Innendorne (15,16),
d) eine drehbare Lagerung (22, 23) für das Tragegestell auf einem Grundgestell (1).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Grundplatten (2, 3) mit einer Vielzahl von Bohrungen (12) zur Aufnahme von Spannschrauben (14) für die Innendorne (15,16) ausgerüstet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (4) als teleskopierende Rohrbauteile (5,6) ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendorne der einen Grundplatte eine größere Länge aufweisen als die der anderen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder kürzere Innendorn (15) einen unteren konischen Randberyich aufweist, der eine gegenüber der übrigen Konusfläche (18) sich nach außen hin erweiternde Kegelfläche (19) schafft, deren geringster Durchmesser etwa dem maximalen Innendurchmesser der Tauscherrohre (21) entspricht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die langen Innendorne (16) an der oberen Grundplatte (2) und die kürzeren Innendorne (15) an der unteren Grundplatte (3) angeordnet sind.
7. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der beiden Grundplatten (2, 3) durch in den Führungsmitteln (4) angeordnete Spindeltriebe erfolgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen durch an den Grundplatten (2, 3) auswechselbar festlegbare Randleisten (20) gebildet sind.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines eine Vielzahl von parallel zueinander ausgerichtete Rohre aufweisenden Tauscherelementes gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Die Herstellung von Röhrenwärmetauschern ist eine arbeitsaufwendige Maßnahme, da die Vielzahl der das Tauscherelement bildenden Rohre wenigstens in einer oberen und unteren Abschlußplatte festgelegt werden müssen. Hier muß eine sichere und dichte Verbindung der Rohre mit den Platten geschaffen werden und außerdem sollen die eigentlichen Abschlußplatten die Stabilität des gesamten Tauscherelementes herbeiführen.
Eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff wird in der DE-OS 14 79 420 beschrieben. Die auf die Innendorne aufgesteckten Rohre werden in einer eine Abschlußplatte bildenden Kunststofformmasse festgelegt Nachdem die eine Seite des so gebildeten
ίο Tauscherelementes hergestellt ist, muß die gesamte Form gelöst werden, die Rohre müssen umgedreht werden und müssen dann von neuem auf eine zusammengebaute Form aufgesteckt werden, wobei dann das Vergießen des anderen Endes der Rohre erfolgt Diese Arbeitsweise ist zeit-, personal- und damit kostenaufwendig. Außerdem sind bei der bekannten Einrichtung die Innendorne zylindrisch ausgebildet und, wenn sie dem Rohrinnendurchmesser genau angepaßt sind, gewähren sie zwar eine saubere geradlinige Halterung der Rohre, aber das Aufstecken der Rohre ist schwierig. Insbesondere treten Schwierigkeiten dann auf, wenn es sich um maschinell auf Länge geschnittene Rohre handelt, bei denen nicht zu vermeiden ist, daß kleine Grate in das Innere der Rohre vorstehen, so daß ein paßgenaues Aufstecken der Rohre auf den Innendornen schwierig wird. Sind die Innendorne aber mit einer gewissen Toleranz gegenüber dem Rohrinnendurchmesser ausgebildet, tritt ein Verwackeln der Rohre ein, d. h. die Rohre werden nicht eindeutig und zwangsläufig parallel zueinander ausgerichtet, so daß nicht die gewünschte Parallelität des fertigen Tauscherelementes sichergestellt ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein weitgehendst maschinelles Herstellen der Tauscherelemente möglich ist und trotz Fertigungstoleranzen der Rohre eine parallele Lage derselben gewährleistet ist.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Lehre des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.
Aus dem DE-GM 80 16 722 ist eine Vei gießvorrichtung bekanntgeworden, die dem Eingießen von flüssigem Kunststoff in die Zwischenräume lameliierter Schwingungsabsorber dient. Hierbei wird der Schwingungsabsorber, der aus einzelnen Lamellen besteht, zwischen zwei Backen eingespannt, die in einem Rahmen gelagert sind, wobei durch Drehen des Rahmens erst die eine Seite, dann die andere Seite des
so Schwingungsabsorbers zum Verfüllen mit Kunststoff zugänglich wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe stellt sich bei dieser bekannten Einrichtung nicht und allein die Drehung eines Rahmens, um ein Vergußteil von zwei Seiten zugänglich zu machen, gibt noch nicht die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen dabei in
F i g. 1 schematisch die Gesamtvorrichtung, in
F i g. 2 ein Tauscherelement und in
Fig. 3 in größerem Maßstab einen als Doppelkonus ausgebildeten Innendorn mit zugeordnetem Tauscherrohr.
In den Zeichnungen ist mit la ein Tragegestell bezeichnet, das im wesentlichen zwei Grundplatten 2
und 3 trägt, die über Führungsmittel 4 sicher miteinander verbunden sind und das drehbar auf einem Grundgestell 1 gelagert ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsteispiel bestehen die Führungsmittel 4 aus teleskopierenden Rohren, und ί zwar dem Außenrohr 5 und einem Innenrohr 6, wobei diese beiden teleskopierenden Rohre beispielsweise über einen in den Rohren angeordneten Spbdeltrieb ineinandergeführt werden können. Der Antrieb dieser Spindekiiebe oder die Verstellung der beiden Rohre 5 ι η und 6 gegeneinander erfolgt über von den Außenrohren 5 getragene Elektromotoren 7, die gleichzeitig angetrieben eine plar.parallele Verstellung der beiden Grundplatten 2 und 3 gegenüber ermöglichen. In der Zeichnung ist bei 8 der Schalter für die Elektromotoren, bei 9 die elektrische Verbindungsleitung gezeigt, wobei diese Verbindungsleitung durch eine Hohlachse 10 nach außen geführt ist.
Die beiden Grundplatten 2 und 3 oestehen je aus einer Lagerfläche 11. In diesen Lagerflächen sind Bohrungen 12 vorgesehen, durch die in Fig.3 gestrichelt dargestellt Befestigungsmittel, z. B. Schrauben 14, greifen, die mit Außengewinde ausgerüstet sind. Auf den Lagerflächen 11 v/erden Innendorne festgelegt. Die Grundplatte 3 trägt dabei Innendorne 15 und die Grundplatte 2 Innendorne 16, die unterschiedlich gestaltet sind. Das Festlegen der Innendorne an den Lagerflächen 11 erfolgt durch in den Innendornen vorgesehene Muttern 17 (Fig.3), deren Innengewinde mit dem Außengewinde der Schrauben 14 kämmt, so so daß dadurch beliebige Dorne an den Lagerflächen festgelegt werden können.
Die Innendorne 15 sind wie dies die Zeichnungen deutlich zeigen als Doppelkonus ausgebildet mit einer normalen Konusfläche 18 und einer sich gegenüber dieser normalen Konusfläche 18 nach außen hin erweiternden Kegelfläche 19. Die Innendorne 16 der Grundplatte 2 sind langer als die Innendorne 15 gestaltet und weisen eine sich über die ganze Länge des Innendornes verlaufende einheitliche Konusfläche auf.
In F i g. 1 sind weiterhin Randleisten 20 erkennbar, die mit entsprechenden Befestigungsmitteln, beispielsweise auch an den Bohrungen 12 festgelegt werden können und dadurch in bestimmten Größenverhältnissen ausgebildet sein können, so daß hierdurch unterschiedlieh große Tauscherelemente geschaffen werden können. In F i g. 1 ist die maximale Größe eines solchen Tauscherelementes dargestellt, wobei es selbstverständlich ist, daß beispielsweise das Tauscherelement auch nur halb oder dreiviertel so groß ist wie das maximale Element.
In F i g. 3 ist in großem Maßstab ein Tauscherrohr 21 dargestellt, das beispielsweise aus Metall besteht und einen Innendurchmesser aufweist, der etwa dem kleinsten Durchmesser der Kegelfläche 19 entspricht.
Die beiden Grundplatten 2 und 3 können auf einen Abstand auseinandergefahren werden., der größer ist als die Länge des Tauscherrohres 21, wie dies gestrichelt in F i g. 1 dargestellt ist, so daß es möglich ist, das Tauscherrohr auf den Innendorn 16 der Grundplatte 2 aufzusetzen, soweit hochzuheben, daß ein Überschieben des Rohres über die Oberkante des Innendornes 15 der Grundplatte 3 möglich ist und dann wird das Rohr herabgelassen und legt sich wie in F i g. 3 dargestellt auf die Randkante zwischen der Konusfläche 18 und der Kugelfläche 19 auf.
Sollten durch das Schneiden der Rohre Grate an der Innenseite der Rohre vorhanden sein, die beim Aufsetzen auf den Innendorn 15 oder 16 eine Durchmesserverringerung bewirkeii und daher das Rohr unterschiedlich hoch einstellen, werden diese Verformungen durch das Aufeinanderpressen der beiden Grundplatten 2 und 3, wie nachfolgend noch zu erläutern sein wird, ausgeglichen und verformt.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist das aus den Grundplatten 2 und 3 und den Führungsmitteln 4 bestehende Tragegestell la drehbar auf dem Grundgestell 1 gelagert, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die beiden Wellen 22 und 23, wobei, wie bereits ausgeführt, die Welle 23 als Hohlwelle 10 gestaltet ist Eine Betätigungsscheibe 24 ist mit Arretierungsbolzen 25 ausgerüstet, die ein Einstellen und Festlegen der aus Grundplatten 2 und 3 und Führungsmittel 4 bestehenden Einheit nach Durchführen der Drehbewegung ermöglicht.
Die eigentlichen Lagerflächen 11 s<nd einmal durch Randleisten 31, zum andern eine Verstrebungskonstruktion 26 so verstärkt, daß Verformungen der Lagerflächen beim Aufeinanderzubewegen der Grundplatten 2 und 3 nicht auftreten können.
Die Arbeitsweise mit der Einrichtung ist wie folgt:
Nachdem, wie anhand von F i g. 1 und vorstehend erläutert, alle Rohre auf die Innendorne 15 und 16 aufgesetzt sind, werden durch Inbetriebnahme der Elektromotoren 7 die beiden Grundplatten 2 und 3 aufeinanderzubewegt und dadurch die Rohre fest auf die Innendorne aufgepreßt, solange, bis sich die Unterkante des Rohres auf die Grenzfläche zwischen der Konusfläche 18 und der Kugelfläche 19 aufgelegt hat. In diesem Zustand wird dann in die durch die Randleisten 20 gebildete Form auf der Grundplatte 3 eine Kunststofformmasse, vorzugsweise bestehend aus einem Polyurethan- oder Polyesterkunststoff eingegossen und zum Aushärten gebracht (Abschlußplatte 27). Anschließend wird die Gesamtheit, bestehend aus den Grundplatten 2 und 3 und den Führungsmitteln 4 um 180° gedreht, so daß nunmehr die Grundplatte 2 unten steht und das Eingießen der Kunststofformmasse in die auf dieser Grundplatte gebildete Form möglich ist. Nach Aushärten auch dieser Platte kann durch Auseinanderfahren der beiden Grundplatten 2 und 3 das Tauscherelement der Einheit bzw. der Herstellungsvorrichtung entnommen werden. Beim Herstellen haben sich dabei in die untere gebildete Abschlußplatte 27 Anströmöffnungen eingeformt, die der Kegelfläche 19 entsprechen, wobei diese sich nach außen hin konisch erweiternden Anströmöffnungen in der Zeichnung mit 28 bezeichnet sind. In F i g. 2 ist eine obere Abschlußplatte mit 29 bezeichnet und ein fertig hergestelltes Tauscherelement trägt das Bezugszeichen 30.
Es ist durchaus möglich, anstelle der Spindeltriebe auch einen hydraulischen Verstellantrieb für die beiden Grundplatten 2 und 3 vorzusehen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Herstellung eines eine Vielzahl von parallel zueinander ausgerichtete Rohre aufweisenden Tauscherelementes für einen Röhrenwärmetauscher mit mindestens einer Grundplatte, mit auf der Grundplatte angeordneten Innendornen zur Aufnahme der Rohre und mit einer Form zur Aufnahme einer die Enden der Rohre einformenden, eine Abschlußplatte bildenden Kunststcfformmasse, gekennzeichnet durch
DE3142921A 1981-10-29 1981-10-29 Vorrichtung zur Herstellung eines eine Vielzahl von Rohre aufweisenden Tauscherelementes Expired DE3142921C2 (de)

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