DE3216960C2

DE3216960C2 - Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Wärmetauscherrohrs

Info

Publication number: DE3216960C2
Application number: DE19823216960
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Niewiera; Franz Josef Dipl Ing Holtorf
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Europa Metal AG
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1982-05-06
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2002-05-07
Also published as: DE3216960A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Wärmetauscherrohrs nach den Oberbegriffen der Patent ansprüche 1 und 3.

Ein derartiges Verfahren ist für den Oberbegriff des Patent anspruchs 1 aus der US-PS 24 94 286 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Drahtwendel mittels Löten oder Schweißen mit dem Metallrohr verbunden. Abgesehen davon, daß das Auflöten einer Drahtwendel auf die Oberfläche eines Metallrohrs ein sehr aufwendiger Arbeitsschritt ist, besteht die Gefahr, daß sich die Lage der Drahtwendel beim Aufformen des Außenrohrs aus der festgelegten Position ver schieben kann. Bei einer aufgelöteten Drahtwendel sind ferner keine optimalen Wärmeübergangseigenschaften zu erreichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem koaxiale Wärmetauscherrohre in möglichst großen Längen und in wirtschaftlicher Weise herge stellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Patentansprüche 1 und 3 gelöst.

Durch die in dem Patentanspruch 1 vorgeschlagene Maßnahme sind optimale Wärmeübergangseigenschaften gewährleistet, da die Drahtwendel an der Rohrwandung des Metallrohrs fest ver ankert ist. Mit besonderem Vorteil wird die Drahtwendel wäh rend des Einziehens in das Metallrohr unter Längsspannung ge halten und die Längsspannung nach Positionierung der Drahtwendel abgebaut. Während des Haltens der Drahtwendel unter Längsspannung verringert sich ihr Durchmesser und ermöglicht so ein problemloses Einziehen in das Metallrohr. Nach dem Ab bau der Längsspannung vergrößert sich wieder der Durchmesser der Drahtwendel, so daß sich diese an die Rohrwandung anlegt. Beim nachfolgenden Zug dringt die Drahtwendel zum Teil in die Rohrwandung ein. Die Querstabilität der Drahtwendel ist so hoch, daß sie dem Verformungsdruck standhält und die einzel nen Drahtwindungen nicht kippen.

Die Verbindung zwischen Metallrohr und Drahtwendel kann vor zugsweise aber auch derart erfolgen, daß die Drahtwendel während des Einführens des Metallrohrs unter Druckspannung gehalten und die Druckspannung nach dem Einführen des Me tallrohrs abgebaut wird und das Metallrohr dann durch Hin durchtreiben bzw. Hindurchziehen eines Dorns aufgeweitet wird. Bei dieser besonderen Ausgestaltung des erfindungs gemäßen Verfahrens macht man sich wiederum die Tatsache zu nutze, daß sich der Durchmesser einer Drahtwendel bei Ver änderung ihrer Länge verändert.

Da die Drahtwendel eine große Querstabilität hat, ist es be sonders vorteilhaft, das Metallrohr mit dem kleineren Innen durchmesser vor dem Einführen in das größere Metallrohr auf zuweiten, um somit einen metallischen Verbund zwischen dem kleineren Metallrohr und der Drahtwendel herzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Metallrohrs mit in nenliegender Drahtwendel als Teil eines koaxi alen Wärmetauscherrohrs,

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Metallrohrs mit schrau benlinienförmig aufgewickelter Drahtwendel als Teil eines koaxialen Wärmetauscherrohrs,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines koaxialen Wärmetauscher rohrs gemäß der Erfindung.

In der Figur ist ein Metallrohr 1 mit innenliegender Draht wendel 2 dargestellt. Als Metallrohr 1 wird zweckmäßigerweise ein nahtlos gezogenes Kupferrohr verwendet. Die Drahtwendel 2 ist mit der inneren Wandung des Metallrohrs 1 klangfest ver bunden. Zur Herstellung des dargestellten Verbunds wird zu nächst eine Drahtwendel 2 in ein Metallrohr 1 eingeführt und das Metallrohr 1 dann mittels einer nicht dargestellten Ma trize auf die Drahtwendel 2 aufgezogen. Metallrohr 1 und Drahtwendel 2 können aus dem gleichen oder einem unterschied lichen Material bestehen. In den meisten Anwendungsfällen hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, das gleiche Material zu verwenden. Der Querschnitt der Drahtwendel 2 kann beliebig gewählt werden und den Bedingungen im Einsatz optimal ange paßt werden. Desgleichen kann die Steigung der Drahtwendel 2 in gewissen Grenzen variiert werden.

Die Fig. 2 zeigt ein Metallrohr 3 mit einer schraubenlinien förmig aufgewickelten Drahtwendel 4. Auch hier besteht das Metallrohr 3 aus Kupfer. Zur Herstellung eines metallischen Verbunds zwischen Drahtwendel 4 und der äußeren Oberfläche des Metallrohrs 3 wird das Metallrohr 3 mittels eines nicht dargestellten Dorns aufgeweitet.

Die Fig. 3 zeigt ein koaxiales Wärmetauscherrohr, welches aus einem ersten Metallrohr 3 und einem äußeren Metallrohr 1, beide vorzugsweise als nahtlos gezogene Kupferrohre ausge bildet, sowie einer zwischen den Metallrohren 1 und 3 schrau benlinienförmig aufgewickelten Drahtwendel 4 besteht. Die Drahtwendel 4 ist sowohl mit dem Metallrohr 1 als auch mit dem Metallrohr 3 klangfest verbunden. Zur Herstellung dieser Ausführungsform wird zunächst eine Drahtwendel 4 auf das Me tallrohr 3 aufgelegt und die Drahtwendel 4 dann durch Auf weiten des Metallrohrs 3 mit einem Dorn auf dem Metallrohr 3 festgelegt. Dieses Verbundgebilde wird dann in das Metallrohr 1 eingeführt und das Metallrohr 1 mittels einer nicht darge stellten Matrize auf die Drahtwendel 4 aufgezogen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Wärmetauscher rohrs, mittels der Kombination folgender Verfahrensmaß nahmen:

- Auf ein erstes Metallrohr wird zunächst eine Drahtwen del schraubenlinienförmig aufgewickelt und anschließend beide miteinander verbunden,
- dann wird das mit der Drahtwendel metallisch verbundene Metallrohr in ein zweites Metallrohr mit größerem In nendurchmesser eingeschoben,
- damit dann das zweite Metallrohr anschließend auf die Drahtwendel aufgezogen werden kann,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Me tallrohr und Drahtwendel durch Aufweiten des Metallrohrs erzielt wird, wobei die Drahtwendel in die Rohrwandung eindringt.

2. Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Wärmetauscher rohrs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel während des Einziehens in das Metallrohr un ter Längsspannung gehalten und die Längsspannung nach Po sitionierung der Drahtwendel abgebaut wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Wärmetauscher rohrs mittels der Kombination folgender Verfahrensmaßnahme:

- ein Metallrohr wird zunächst mit einer Drahtwendel schraubenlinienförmig in Berührung gebracht und anschließend beide miteinander verbunden,
- dann wird in das mit der Drahtwendel metallisch verbundene Metallrohr ein zweites Metallrohr eingeschoben,
- damit dann das zweite Metrallrohr anschließend mit der Drahtwendel verbunden werden kann,

dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel während des Einführens des Metallrohrs unter Druckspannung gehalten und die Druckspannung nach dem Einführen des Metallrohrs abgebaut wird und das Metall rohr dann durch Hindurchtreiben bzw. Hindurchziehen eines Dorns aufgeweitet wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Wärmetauscher rohrs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Drahtwendel ein Metallrohr eingezogen wird.

5. Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Wärmetauscher rohrs nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Metallrohr mit dem kleineren Innen durchmesser vor dem Einführen in das zweite Metallrohr aufgeweitet wird.