DE3312340C2 - Verfahren zur Herstellung eines mit Rippen versehenen Wärmeübertragungselements - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit Rippen versehenen Wärmeübertragungselementes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Herstellung der Rippen an einem Wärmeübertragungselement ist bekannt und geht beispielsweise aus den US-Patentschrif­ ten 3,202,212, 3,692,105, 3,886,639, 3,901,312 und 3,947,941 hervor. Insbesondere wird zum Stand der Technik auch auf DE 24 16 309 A1 entsprechend US-Patentschrift 3,877,517 und DE 24 53 266 A1 entsprechend US-Patentschrift 3,901,312 hin­ gewiesen. Mit den bekannten Verfahren können Rippen in regel­ mäßigen Abständen an den Seiten des rohrförmigen Körpers angeformt werden. Aus verschiedenen Gründen ist es wün­ schenswert, derartige Rippenrohre mit rippenfreien Ab­ schnitten insbesondere an den Enden, aber auch beispiels­ weise zwischen den Enden zum zusätzlichen Abstützen langer Rippenrohre zu versehen. Deshalb hat man das durchgehend mit Rippen versehene Rohr an den entsprechenden Stellen abge­ schliffen und damit die Rippen entfernt. Dies erfordert somit einen getrennten Arbeitsgang. Außerdem ergaben sich beim Abschleifen oft ungleichmäßige Wandstärken.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, das Verfahren der eingangs geschilderten Art so aus­ zubilden, daß rippenfreie Abschnitte an frei wählbaren und vorbestimmten Stellen auf der gesamten Länge des Wärmeüber­ tragungselementes in einfacherer Weise herstellbar sind.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden nun die rippenfreien Abschnitte wäh­ rend des Ausformens der Rippen hergestellt, wobei der Mes­ serbalken zwar die gleiche Bewegung ausführt, wie sie zum Formen der Rippen erforderlich ist, wobei jedoch am Ende des Einschnittes die entstandene Rippe vom Messerbalken abge­ trennt wird. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis das Ende des rippenfreien Abschnitts erreicht ist, worauf dann bei der Ausbildung der nächst folgenden Rippe diese nicht mehr abgetrennt wird, so daß wieder Rippen am Wärmeüber­ tragungselement ausgeformt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

In der nachfolgenden Beschreibung ist anhand der Zeichnung das erfindungsgemäße Verfahren erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teilansicht eines Wärmeübertra­ gungselementes im Längsschnitt,

Fig. 2 bis 4 die Messerbalkenführung beim Ausformen und Abtrennen einer Rippe,

Fig. 5 bis 7 die Messerbalkenführung an gegenüber­ liegenden Seiten des Wärmeübertragungs­ elementes entsprechend den in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Schritten,

Fig. 8 bis 10 Schnitte durch die entsprechend be­ zeichnete Maschine der Fig. 5 bis 7,

Fig. 11 einen Schnitt durch das Wärmeübertra­ gungselement der Fig. 1 längs der Linie II-II,

Fig. 12 einen Teilschnitt durch ein Wärmeübertra­ gungselement zur Aufnahme eines Stahlroh­ res in einer weiteren bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung,

Fig. 13 bis 16 Endansichten bzw. Teilschnitte durch das Wärmeübertragungselement der Fig. 12 mit und ohne Stahlrohr.

Ein Wärmeübertragungselement 1 wird in den Fig. 1 und 12 der Zeichnungen gezeigt zur Darstellung der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zur Darstellung des bevorzugten Verfahrens zur Herstellung von Wärmeaustauschern.

Wie in Fig. 1 schematisch gezeigt, hat das Wärmeübertragungselement 1 einen langgestreckten rohrförmigen Körper 2 mit zwei gegenüberliegend angeordneten Endabschnitten 3 und 4, die jeweils einen Außenabschnitt 5 bzw. 6 und einen Innen­ abschnitt 7 bzw. 8 aufweisen, wobei die Innenabschnitte 7 und 8 in Richtung auf die Längs­ mittellinie 8b des rohrförmigen Körpers 2 nach innen geneigt sind. Das Wärmeübertragungselement 1 hat außerdem zwei Rippen­ bereiche 9 und 10 mit einer Anzahl Rippen 11 bzw. 12, wobei die Rippenbereiche 9 und 10 in Längsrichtung des Hauptteils 2 durch einen rippenfreien Mittelbereich 13 voneinander getrennt sind.

Wie im folgenden noch ausführlicher zu erörtern sein wird, wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Wärmeaustauscherelement 1 vorzugsweise hergestellt aus einer geeigneten Länge eines Werkstücks in Form rohrförmigen Aus­ gangsmaterials, wie beispielsweise dem rohrförmigen Körper 2, welcher gemäß der Darstellung in Fig. 11 im wesentlichen rechteckig im Querschnitt ist, eine Deckwand 14 und eine Bodenwand 15 aufweist, die im wesentlichen parallel zuein­ ander angeordnet sind, sowie zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 16 und 17, die sich zwischen den entsprechenden Seitenkanten der Wände 14 und 15 im wesentlichen lotrecht dazu erstrecken. In dieser Ausführungsform der Erfindung haben die Wände 14 und 15 eine Anzahl paralleler, in Längsrichtung verlaufender Rippen 18, die für einen im folgenden ausführlicher zu erörternden Zweck von ihnen nach außen vorstehen.

In Längsrichtung durch den rohrförmigen Körper 2 hindurch er­ streckt sich eine Anzahl Öffnungen 19, 20, 21 und 22, die durch Trennwände 23, 24 bzw. 25 voneinander getrennt sind. Wie Fachleute auf diesem Gebiet sehen, ist der rohrförmige Körper 2 in den Fig. 1 und 2 lediglich zur Erläuterung und keineswegs zur Begrenzung mit einer Anzahl Öffnungen 19 bis 22 gezeigt, die sich durch ihn hin­ durcherstrecken, und es können rohrförmige Körper mit einer einzigen sich in Längsrichtung durch sie hindurcherstreckenden Öffnung vorgesehen werden, ohne von dem Bereich der Erfindung in ihrem weiteren Sinne abzuweichen.

Bei dem in den Zeichnungen gezeigten Wärmeübertragungselement 1 stehen die Rippen 18 von den Außenseiten der beiden Körperteile 26 und 27 (Fig. 11) der Deckwand 14 bzw. der Bodenwand 15 vor.

Der rohrförmige Körper 2, aus welchem das Wärmeübertragungselement 1 hergestellt ist, kann aus jedem beliebigen geeigneten Material bestehen, wie beispielsweise Aluminium.

In dem in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertragungselement 1 erstreckt sich der Außenabschnitt 5 des Endabschnitts 3 von dem Ende A des Hauptkörpers 2 nach innen bis zu einem Punkt 3, und der Innen­ abschnitt 7 des Endabschnitts 3 erstreckt sich in Längsrichtung des Körpers 2 von dem Punkt 3 bis zu einem Punkt G an der angrenzenden Fläche des Bodens der Basis der nächstbenachbarten Rippe 11; der Rippenbereich 9 erstreckt sich von dem Punkt C in Längsrichtung auf dem Körper 2 entlang bis zu einem Punkt D, der an der entfernt gelegenen Fläche des Bodens des Basisabschnitts der dem Endabschnitt 4 nächstbenachbart gele­ genen Rippe 11 liegt; der mittlere Abschnitt 13 erstreckt sich von dem Punkt D zu einem Punkt E, der an der benachbarten Fläche des Bodens der Basis der nächstbenachbarten Rippe 12 liegt; der Rippenbereich 10 erstreckt sich von dem Punkt E zu einem Punkt F, der an der entfernt gelegenen Fläche des Bodens der Basis der dem Endabschnitt 4 nächstbenachbart gelegenen Rippe 12 liegt; der Innenabschnitt 8 des Endabschnitts 2 erstreckt sich von dem Punkt F zu einem Punkt G, welcher das innere Ende des äußeren Abschnitts 6 des Endabschnitts 4 definiert; und der äußere Abschnitt 6 des Endabschnitts 4 erstreckt sich von dem Punkt G zu einem Punkt H an dem von dem Punkt A entfernt gelegenen Ende des Körpers 2.

Wie für Fachleute auf diesem Gebiet ersichtlich, ist, obwohl die Rippenbereiche 9 und 10 in der Fig. 1 als nur zwei Rippen 11 bzw. 12 aufweisend gezeigt sind, dies doch lediglich zur Veranschaulichung, und es würde im tatsächlichen Betrieb jede derartige Fläche normalerweise eine viel größere Anzahl Rippen haben, da jeder Rippenbereich 9 und 10 häufig einige Fuß Länge hat und mehrere hundert Rippen 11 oder 12 auf­ weist, wobei jede Rippe im allgemeinen eine Dicke in der Größenordnung von 0,05 bis 3,175 mm hat.

Wie in Fig. 1 gezeigt, erscheint die Oberseite 5a des Außen­ abschnitts 5 des Endabschnitts 3 sowie die Oberseite 8a des äußeren Abschnitts des Innenabschnitts 8 und die Oberseite 6a des Außenabschnitts 6 des Endabschnitts 4 etwas auf­ gerauht. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei der Bildung des Wärmeaustauschers 1 gemäß den Grundsätzen der bevor­ zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei den Oberseiten 5a und 6a der Außenabschnitte 5 und 6 der Endab­ schnitte 3 bzw. 4 die Rippen zunächst auf jeder der Oberseiten ausgebildet und dann in einem Abstand über der Basis der Rippen abgehobelt oder abgeschnitten werden, was im Anschluß hieran in größeren Einzelheiten erörtert wird. Es liegt jedoch auch inner­ halb des Bereichs der Erfindung, daß die Oberseite des äußeren Abschnitts 5 des End­ abschnitts 3, sowie auch die Oberseite 6a des Außenabschnitts 6 des Endabschnitts 4 im wesentlichen glatt sind. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei der Bildung des Wärmeaustauschers 1 die Oberseiten der Außenabschnitte 5 bzw. 6 von dem Schneidmesser unberührt bleiben, welches die Rippen 11 und 12 bildet, und die Oberseite 8a des Innenabschnitts 8 des Endabschnitts 4 derart von dem Schneidmesser erfaßt wird, daß eine im wesentlichen glatte Oberfläche zurückbleibt.

Auch ist, wie in Fig. 1 gezeigt, die Oberseite 7a des Innen­ abschnitts 7 des Endabschnitts 3 und die Oberseite 13a des mittleren Abschnitts 13 des Wärmeübertragungselements 1 etwas ange­ rauht. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei der Bildung des Innenabschnitts 7 des äußeren Endes 3 des Wärmeübertragungselements 1 und bei der Bildung des mittleren Abschnitts 13 des Wärme­ übertragungselements 1 zunächst Rippen auf jeder ihrer Oberseiten gebildet und dann in einem Abstand über der Basis der Rippen abgehobelt oder abgeschnitten werden, was im folgenden in größeren Einzelheiten erörtert wird. Es ist jedoch zu beachten, daß die in Fig. 1 gezeigte Aufrauhung erheblich übertrieben ist, um dieselbe zu erläutern, und daß eigentlich in der bevorzugten Praxis der Erfindung die Rippen so nahe an ihrer Basis abge­ schnitten werden, daß die Aufrauhung der Oberfläche, von welcher die Stümpfe der Rippen vorstehen, bei Abtastung von Hand kaum wahrnehmbar ist. Was im vorhergehenden mit Bezug auf die Ober­ seiten des in Fig. 1 gezeigten Wärmeübertragungselements 1 gesagt wurde, ist natürlich auch gültig für dessen Unterseiten, da beide derartige Oberflächen bei der Bildung des in Fig. 11 gezeigten Wärmeübertragungselements 1 in derselben Weise gleichzeitig bearbeitet werden und zur Erleichterung der Veranschaulichung nur die Oberseite des Wärmeaustauschers 1 in der Fig. 1 gezeigt ist.

Wie Fachleute auf diesem Gebiet einsehen werden, wird bei Her­ stellung eines Wärmeaustauschers mit Rippen von der Art der in Fig. 1 gezeigten Rippen 11 und 12 gemäß den Grundsätzen der oben erwähnten Patente ein geeignetes langgestrecktes Werkstück wie beispielsweise der oben erwähnte rohrförmige Körper 2 in Längsrichtung durch eine geeignete Schneidmaschine hindurch­ geführt und werden während der Bewegung des Werkstücks auf diese Weise durch die Maschine hindurch die Rippen von den oberen und unteren Wänden 14 und 15 des rohrförmigen Körpers 2 entweder von dem äußersten Ende des vorderen Endabschnitts des sich durch die Schneidmaschine hindurchbewegenden Werk­ stücks oder von einer nach innen beabstandeten Entsprechung eines derartigen äußersten Endes zu dem anderen Endabschnitt des Werkstücks hin ausgeschnitten oder ausgeräumt, indem ein Schneidmesser auf dem Bewegungspfad des Werkstücks entlang auf einem Weg wie beispielsweise dem Weg von G nach F in Fig. 1 vorwärts und einwärts bewegt wird, um nacheinander eine Rippe, wie beispielsweise die Rippen 11 und 12 an dem vorderen Ende jedes Messerhubes von einem Endabschnitt des Werkstücks zu dem anderen zu schneiden und hochstehen zu lassen. Im Anschluß daran müssen in einem solchen Vorgang, wie er bisher in der Technik bekannt war, wenn rippenfreie Bereiche wie beispiels­ weise der mittlere Bereich 13 oder der innere Abschnitt 7 des Endabschnitts 3 erwünscht sind, die vorher auf solchen Bereichen geformten Rippen durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Schleifen, in einem zusätzlichen und vollständig gesonderten Arbeitsgang entfernt werden. Dies trifft nicht zu auf die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Schneidmesser der Schneidmaschine auf Schneid- oder Räumhüben vorwärts und rückwärts hin- und herbewegt, wobei jeder dieser Hübe von derselben Länge ist wie die zur Bildung von Rippen gleicher Dicke und mit gleichem Abstand vonein­ ander benutzten Schneidhübe, wie sie zur Bildung der Rippen in der in den oben erwähnten Patenten offenbarten Weise während der ununterbrochenen, gleichmäßigen Bewegung des Werkstücks durch die Schneidmaschine hindurch angewandt worden wären. Wie im Anschluß hieran ausführlicher erörtert, wird jedoch bei Durchführung der vorliegenden Erfindung, wenn es erwünscht ist, einen rippenfreien Bereich zu bilden, wie bei­ spielsweise den Bereich A bis B, die Bereiche B bis C oder den Bereich D bis E, das Schneidmesser am Ende dessen, was sonst ein normaler Rippenbildungshub wäre, um eine kurze Entfernung von dem rohrförmigen Körper 2 fort nach außen bewegt, um dadurch einen Rippentrennhub zu ermöglichen, bei welchem das Schneid­ messer die in der Verformung befindliche Rippe abtrennt oder abschneidet und die Rippe von dem Hauptteil des rohrförmigen Körpers 2 abhebt.

Auch kann in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Anheben und Absenken des Schneidmessers 29 relativ zu dem sich durch die Schneidmaschine hindurchbewegenden Werk­ stück benutzt werden, um Endstücke verschiedener gewünschter Längen oder Durchmesser auf den zu bildenden Wärmeaustauschern auszubilden, was im Anschluß hieran in größeren Einzelheiten erläutert wird.

Bei dem bevorzugten Verfahren zur Herstellung des Wärmeaus­ tauschers, wie beispielsweise des in Fig. 1 gezeigten Wärme­ übertragungselements 1, gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung wird ein rohrförmiger Körper, wie beispielsweise der rohrförmige Körper 2, durch eine geeignete Schneidmaschine hindurchgeführt, wie beispielsweise die in den Fig. 5 bis 7 in schematischen Teilansichten gezeigte Maschine 28, welche ein oberes Schneid­ messer 29 und ein unteres Schneidmesser 30 zur Bildung der Rippen, beispielsweise der Rippen 11 und 12, auf den Ober­ bzw. Unterseiten des rohrförmigen Körpers 2 enthält. Die Schneidmesser 29 und 30 sind auf entsprechenden Hubnocken 31 und 32 gelagert, welche durch eine Betätigungseinrichtung 33 in alle Stellungen zwischen einer vollständig nach innen ab­ gesenkten Stellung gemäß der Darstellung in den Fig. 2 und 5 und einer vollständigen Außenstellung oder vollständig ange­ hobenen Stellung entsprechend den Fig. 4 und 7 beweglich sind. Im Betrieb der Schneidmaschine ist die Betätigungsvor­ richtung 33 durch Nocken 34 (Fig. 8 bis 10) bei Darstellung in den Fig. 5 bis 7 nach links beweglich, und zwar in alle Stellungen von den in Fig. 5 gezeigten Stellungen zu der in Fig. 7 gezeigten Stellung, um die Schneidmesser 29 und 30 voneinander fort in alle Stellungen von der oben erwähnten vollständig abgesenkten Stellung in die oben erwähnte vollständig angehobene Stellung zu bewegen und durch die Bewegung der Betä­ tigungseinrichtung 33 nach rechts die Nocken 29 und 30 in jede beliebige vorgegebene Stellung von der oben erwähnten vollständig angehobenen Stellung (in Fig. 7 gezeigt) in die vollständig abgesenkte Stellung (in Fig. 5 gezeigt) zu bewegen.

Bei der Herstellung des Wärmeübertragungselements 1 in der Schneid­ maschine 28 bewegt sich der rohrförmige Körper 2 ununterbrochen von links nach rechts durch die Maschine 28 hindurch, wie gesehen in den Fig. 5 bis 7, und diese Bewegung entspricht einer Bewegung von rechts nach links in der Darstellung der Fig. l.

Es sei daran erinnert, daß im Betrieb der Schneidmaschine 28 bei Bildung von Rippen jedes der Schneidmesser 29 und 30 eine Hin- und Herbewegung ausführt auf Bewegungspfaden, die von gleicher Länge sind, wobei der Bewegungspfad jedes Schneid­ messer 29 und 30 während jedes nachfolgenden Rippenbildungs­ hubes mit Bezug auf ihre vorherigen Rippenbildungshübe in parallelem Abstand liegt. In ähnlicher Weise bewegen sich, wie im Anschluß hieran ausführlicher beschrieben wird, die Schneid­ messer 29 und 30 bei ihrer Bewegung durch die oben erwähnten Rippentrennhübe hindurch über Hübe, welche von derselben Länge sind und parallel zu den oben erwähnten Schneidhüben liegen, abgesehen davon, daß am Ende jedes Trennhubes sich das Schneid­ messer in dem oben erwähnten nach außen gerichteten Rippentrenn­ vorgang um eine kurze Entfernung von dem rohrförmigen Körper 2 fortbewegt.

Fig. 1 zeigt schematisch die äußerste Vorwärtsbewegung des vorderen Endes des Schneidmessers 29 für jeden effektiven Rippenform- oder Rippentrennhub relativ zu dem rohrförmigen Körper 2, bei Andeutung durch die Bezugsbuchstaben P-1 bis P-22.

Wenn Rippen, wie beispielsweise die Rippen 11, in der Maschine 28 geformt werden, dann bewegt sich das Schneidmesser 29 durch die oben erwähnten Schneidhübe über eine Entfernung und parallel zu einer vorgegebenen Linie, wie beispielsweise der Linie zwischen dem Punkt F und dem Punkt G in Fig. 1 und kommt in seiner vordersten Stellung wie an dem Punkt P-13 zum Stillstand, an welchem die Messerplatte 29a die Rippe 11 erfaßt, um die­ selbe in eine Aufwärtsstellung zu bringen. Während der nächsten Hin- und Herbewegung des Schneidmessers 29 kommt dessen wei­ teste Vorwärtsbewegung an dem Punkt P-14 zum Stillstand, um dadurch die in Fig. 1 gezeigte zweite Rippe 11 zu bilden.

Es wird nunmehr auf die Fig. 2 Bezug genommen, in welcher das Schneidmesser 29 während seiner nächsten Hin- und Herbewegung die Rippe 11a bildet. Diese Rippe 11a ist jedoch am Anfang des oben erwähnten mittleren Bereiches 13 gebildet worden, die bei Beendigung des Herstellungsvorgangs des Wärmeübertragungselements 1 rippenfrei sein soll. Infolgedessen wird das Schneidmesser 29 gegen Ende seiner Vorwärtsbewegung etwas (vorzugsweise in der Größenordnung von 3/1000 Zoll) von dem rohrförmigen Körper 2 abgehoben, so daß die Rippe 11a eng angrenzend an ihrer Grund­ fläche an dem Punkt P-15 von dem rohrförmigen Körper 2 abge­ trennt wird.

Danach wird das Schneidmesser 29 über den mittleren Bereich 13 durch Rippentrennhübe hin- und herbewegt, wie in Fig. 3 gezeigt, wobei jeder der Trennhübe an deren vorderem Ende an dem Punkt P-16 bzw. bis zum Punkt P-17 (Fig. 1) endet. Dies stellt sicher, daß die Länge des mittleren Bereichs 13 die vorgegebene und gleichmäßige Dicke 2a zwischen den Außenseiten 13a und der Öffnung 22 hat.

Wenn es wieder erwünscht ist, Rippen zu bilden, wie beispiels­ weise die Rippen 12, dann wird das Schneidmesser 29 wiederum nur durch Schneidhübe zur Bildung von Rippen hin- und herbewegt, wie in Fig. 2 gezeigt, wobei diese Hübe an ihren vorderen Enden an Rippenformstellungen enden, wie an den Punkten P-18 und P-19 (Fig. 1).

Wenn es dann erwünscht ist, die Oberseite des rohrförmigen Körpers 2 von dem Punkt F bis zum Punkt G rippenfrei und relativ glatt (jedoch in einer vergrößerten Einzeldarstellung aufgerauht) zu belassen, dann kann das Schneidmesser 29 während jeder seiner Hin- und Herbewegungen um eine aus­ reichende Entfernung allmählich angehoben werden, so daß es nur den rohrförmigen Körper 2 teilweise während der Hin- und Herbewegung des Schneidmessers erfaßt, die jedoch nicht aus­ reicht, um es zur Erfassung der hintersten Rippe 12 zu ver­ anlassen, da sich das Schneidmesser lediglich durch nicht­ schneidende Hin- und Herbewegungen von dem Punkt P-20 zu der voll angehobenen Stellung an Punkt P-21 hin- und herbewegt, wo es am Ende jedes Messerhubes mit Abstand nach oben über den Rippen 18 auf der Deckwand 14 liegt, so daß sich der rohr­ förmige Körper 2 von dem darauf gegebenen Punkt P-22 aus durch die Schneidmaschine 28 hindurchbewegt und nur teilweise von dem Schneidmesser 29 erfaßt wird, wie durch die Oberseite 6a des Endabschnittes 6 (Punkt G) gezeigt, bis zum Ende des rohrförmigen Körpers 2 am Punkt H.

Wenn es jedoch erwünscht ist, daß die Oberseite 6a des Endabschnitts 6 von dem Punkt G zum Punkt H vollständig glatt sein soll, dann bleibt vom Punkt P-22 an der rohrförmige Körper 2 in der Schneidmaschine 28 von dem Schneidmesser 29 unberührt. Dies ist ebenso zutreffend für das gegenüberliegende Ende 3 (Punkt P-1 bis P-9). Auf diese Weise ist es möglich, die Dicke und den Durchmesser der Enden 3 und 4 in vorgegebener Weise nach Wunsch zu steuern.

Zu Beginn der Rippenformvorgänge in der Maschine 28 ist der Betrieb des Schneidmessers 29 ähnlich dem soeben beschriebenen, ist jedoch in etwa umgekehrt. Das heißt, das Schneidmesser 29 liegt während der anfänglichen Bewegung des rohrförmigen Körpers 2 durch die Maschine 28 hindurch entweder in der vollständig angehobenen Stellung von Punkt P-1 bis Punkt P-9 oder in einer vorgegebenen Einwärtshubstellung, in welcher eine bestimmte Anzahl Rippen des rohrförmigen Körpers 2 entfernt wird, wie in Fig. 1 gezeigt. Es sei jedoch daran erinnert, daß von dem Punkt B zu dem Punkt G in Fig. 1 eine rippenfreie Oberfläche des rohrförmigen Körpers 2 er­ wünscht ist, und zwar bei im wesentlichen dem gleichen, jedoch umgekehrten Winkel wie dem der Oberseite von dem Punkt F zu dem Punkt G. Um dies zu erreichen, wird Schneidmesser 29 von dem Punkt P-10 bis zum Punkt P-12 in Teilstrecken von der vollständig angehobenen Stellung nach Fig. 4 in Richtung auf die vollständig abgesenkte Stellung nach Fig. 2 abgesenkt. Bei jeder Absenkung wird das Schneidmesser 29 zunächst durch einen Rippentrennhub hin- und herbewegt, wobei diese Trennhübe an ihren vorderen Enden an den Punkten P-10 bis einschließlich P-12 enden. Danach wird das Schneidmesser 29 in die vollständig abgesenkte Rippenformstellung abgesenkt, so daß es bei seiner Bewegung zu dem Punkt P-13 zur Bildung der ersten Rippe 11 wirksam ist, wie bereits im vorhergehenden beschrieben.

Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß mit diesem neuartigen Verfahren zur Herstellung von gerippten Wärmeaustauschern Endabschnitte, wie beispielsweise die Enden 3 und 4, welche frei von Rippen und im wesentlichen glatt sind, als inte­ grierter Teil bei der Herstellung eines Wärmeaustauschers in einer Schneidmaschine ausgebildet werden können, um Verbindungs­ körper und/oder Lagerkörper an jedem Ende des fertigen Wärme­ austauschers zu schaffen. Es ist ebenso ersichtlich, daß in demselben Vorgang Rippenbereiche beliebig gewünschter Länge, wie beispielsweise die Rippenbereiche 9 und 10, während der Herstellung des Wärmeaustauschers wie vorgegeben und selektiv gebildet und auch rippenfreie Zwischenbereiche, wie beispiels­ weise der Zwischenbereich 13 ohne weiteres während der Her­ stellung des Wärmeaustauschers selektiv gebildet werden können.

Fachleute auf diesem Gebiet sehen, daß das im vor­ hergehenden mit Bezug auf den Betrieb des Schneidmessers 29 Gesagte auch auf den Betrieb des Schneidmessers 30 anwendbar ist, welches lediglich in umgekehrtem Sinne arbeitet, d. h. von dem Boden des rohrförmigen Körpers 2 nach oben und nach innen.

Es wird außerdem von Fachleuten auf diesem Gebiet gesehen, daß jede beliebige Anzahl gerippter Bereiche, wie die gerippten Bereiche 9 und 10, und jede beliebige Anzahl rippen­ freier Bereiche, wie der Zwischenbereich 13, vorgesehen werden können und die Bereiche 9, 10 und 13 hier lediglich zur Veran­ schaulichung gezeigt werden.

Wie am besten bei Bezugnahme auf die in Fig. 1 gezeigten Punkte P-19 bis P-21 ersichtlich, kann dieses Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers auch benutzt werden zur Bildung der End­ abschnitte eines solchen Wärmeübertragungselements 1, wie beispielsweise der Endabschnitte 3 und 4 mit den verschiedenen gewünschten Durchmessern und/oder Längen. Wenn es beispielsweise erwünscht ist, daß im wesentlichen keine Verjüngung gegeben ist zwischen den Enden A und H des rohrförmigen Körpers 2 und den jeweils nächsten Rippen 11 und 12, dann kann das Schneidmesser 29 über Trennhübe entsprechend dem Trennhub bewegt werden, der an dem Punkt P-12 während der anfänglichen Arbeitsgänge auf dem rohr­ förmigen Körper 2 vor Ausbildung der Rippen 11 endet, und das Messer 29 kann bei einer Höhe entsprechend dem Trennpunkt P-19 durch Trennhübe hin- und herbewegt werden, um dadurch eine im wesentlichen waagerecht verlaufende Oberseite für die End­ abschnitte 3 und 4 entsprechend der Dicke des rohrförmigen Körpers 2 an den Punkten P-12 bzw. P-19 zu bilden.

Dies trifft, wie ersichtlich, mit Bezug auf jegliche andere gewünschte Dicke zu, beginnend mit der Dicke an den oben er­ wähnten Punkten P-12 und P-19 bis zu der Dicke an den Punkten B bzw. G, wobei es lediglich notwendig ist, das Schneidmesser bei der gewünschten Entfernung von der Längsmittellinie des rohrförmigen Körpers 2 über Rippentrennhübe hin- und herzu­ führen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in den Fig. 12 bis 16 gezeigt ist, wird ein Wärmeübertragungselement 1 aus einem geeigneten Werkstück in Form eines rohrförmigen Körpers 2 gebildet. Wie in Fig. 13 gezeigt, ist der Wärmeaustauscher 1 im wesentlichen rechteckig im Querschnitt und enthält eine Deckwand 14 und eine Bodenwand 15, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, sowie zwei gegenüberliegend angeordnete Seitenwände 16 und 17, die sich zwischen jeweiligen Seitenkanten der Wände 14 und 15 im wesentlichen lotrecht dazu erstrecken.

Durch den rohrförmigen Körper 2 hindurch ersteckt sich eine Anzahl kreisförmiger Öffnungen 19, 20 und 21, die durch Trenn­ wände 23 bzw. 24 voneinander getrennt sind. Fachleute auf diesem Gebiet sehen, daß der rohrför­ mige Körper 2 in den Fig. 12, 13 und 15 lediglich zur Erläuterung und keinesfalls zur Begrenzung mit einer Anzahl kreisförmiger Öffnungen 19 und 21 gezeigt ist, die sich durch ihn hindurcherstrecken, und daß rohrförmige Körper mit einer einzigen sich in Längsrichtung durch ihn hindurcherstreckenden Öffnung versehen sein kann, ohne von dem Bereich der Erfindung im weiteren Sinne abzuweichen. Wichtig ist, daß es genügt, daß jede der kreisförmigen Öffnungen 19 bis 21 geeignet ist, ein Stahlrohr dichtend aufzunehmen, um den Wärmeaustauscher­ einbau 1 zu vollenden, was im Anschluß hieran beschrieben wird und in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist.

Bei dem in Fig. 12 gezeigten Wärmeaustauscher 1 erstreckt sich der Außenabschnitt 5 des Endabschnitts 3 von dem Ende A des Körpers 2 nach innen bis zu einem Punkt B an der benach­ barten Fläche des Bodens der Basis der nächstbenachbarten Rippe 11. Der Rippenbereich 9 erstreckt sich von einem Punkt B in Längsrichtung auf dem Körper 2 entlang bis zu einem Punkt C, der an der entfernten Fläche des Bodens des Basisabschnitts der Rippe 11 liegt, die dem Endabschnitt 4 nächstbenachbart liegt; der mittlere Abschnitt 13 erstreckt sich von dem Punkt C zu einem Punkt D, der an der benachbarten Seite des Bodens der Basis der nächstbenachbarten Rippe 12 liegt; der Rippenbereich 10 erstreckt sich von dem Punkt D zu einem Punkt E, der an der entfernten Fläche des Bodens der Basis der Rippe 12 liegt, welche dem Endabschnitt 4 nächstbenachbart ist, und der Außen­ abschnitt 6 des Endabschnitts 4 erstreckt sich von dem Punkt E zu einem Punkt H an dem Ende des von dem Punkt A entfernt gelegenen Körpers 2.

Obwohl die Bereiche 9 und 10 in Fig. 12 mit nur zwei Rippen 11 bzw. 12 gezeigt sind, dient dies lediglich zur Erläuterung und jeder derartige Bereich würde im praktischen Betrieb normaler­ weise eine viel größere Anzahl Rippen aufweisen, da jeder Bereich 9 und 10 häufig eine Länge in der Größenordnung von einigen Fuß und mehrere Hundert Rippen 11 oder 12 hat, wobei jede Rippe allgemein eine Dicke in der Größenordnung von 2/1000 oder 1/8 Zoll aufweist.

Wie in Fig. 12 gezeigt, erscheint die Oberseite 5a des äußeren Abschnitts des Endabschnitts 3 sowie die Oberseite 13a zwischen den Rippen 11 und 12 und die Oberseite 6a des Außenabschnitts 6 etwas aufgerauht, da die Rippen auf jeder dieser Oberseiten ausgebildet und dann bei einem vorgegebenen Abstand über der Anzahl kreisförmiger Öffnungen 19, 20 und 21, wie in den Fig. 13 und 15 gezeigt, abgehobelt werden. Der vorgegebene Abstand zwischen den Oberseiten 5a, 13a und 6a und den Öff­ nungen in dem stranggepreßten Wärmeaustauscher 1 sind gut geeignet zur Aufnahme von Stahlrohreinsätzen, wie in den Fig. 15 und 16 gezeigt. Der betreffende beschriebene Wärme­ austauscher ist besonders geeignet zum Gebrauch in Dampfkühl­ türmen und gestattet die Montage der Enden 42 der Stahlrohre 40 in Sammelrohren in dem Kühlturm. Die Seitenkanten der Wände 14 und 15 von gleichmäßiger Tiefe oder Dicke sowie die gegen­ überliegend angeordneten Seitenwände 16 und 17 gestatten eine gleichmäßige Kühlung des in den Stahlrohren 40 enthaltenen Dampfes, ein Ergebnis, welches bisher in der Technik unbekannt war. Wie in den Fig. 14 und 16 gezeigt, ist der Wärmeaus­ tauscher 1 geeignet, eine Anzahl vorgegebener Bereiche 13 auf­ zuweisen, welche eine Verstärkung der langgestreckten Wärme­ austauscher bei ihrer Lagerung in einer Kühlturmstruktur zulassen.

In Verbindung mit der Bearbeitung eines rohrförmigen Körpers 2 wird Bezug genommen auf Fig. 12, in welcher der rohrförmige Körper zwischen den Schneidmessern 29 eingesetzt wird, wie im vorhergehenden in den Fig. 2 bis 10 erörtert, und das Schneidmesser 29 den rohrförmigen Körper für seinen vorgegebenen Schneidhub erfassen kann, um den Schneidtakt durchzuführen und sicherzustellen, daß die Oberseiten 5a, 13a und 6a eine gleich­ mäßige und vorgegebene Dicke zwischen den Außenseiten und der darin gebildeten Öffnung 20 haben.

Im praktischen Betrieb ist es erwünscht, daß die tatsächliche stranggepreßte Außenseite des rohrförmigen Körpers 2 so bemessen ist, daß ein Mindestmaß an Material von dem stranggepreßten rohrförmigen Körper entfernt wird, um die vorgegebene Dicke von der Außenseite zu der kreisförmigen Öffnung 21 zu erzielen. Im allgemeinen bewegt sich die Menge des entfernten Materials in der Größenordnung von 0,05 bis 3,0 mm in der Dicke, je nach der Dicke jeder auf dem rohrförmigen Körper ausgebildeten Rippe.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines mit Rippen verse­ henen Wärmeübertragungselements, bei dem in einander paral­ lel gegenüberliegende flache Seiten eines rohrförmigen Kör­ pers zwischen dessen Enden von einem Messerbalken schräg von der Außenseite nach innen verlaufende und beabstandete Schnitte eingebracht werden, und die durch die Schnitte ent­ standenen Rippen hochgebogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von rippenfreien Abschnitten auf dem Wärme­ übertragungselement von dem Messerbalken jeweils nach dem Ausführen je eines Schnittes die Rippe abgetrennt wird, und dieser Vorgang so lange wiederholt wird, bis die erforder­ liche Anzahl von Rippen erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen durch Anheben des Messerbalkens am Ende jedes Schnittes abgetrennt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Längshub des Messerbalkens zur Bildung von Rippen oder rippenfreien Abschnitten jeweils gleich ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Bildung von rippenfreien End­ abschnitten auf dem Wärmeübertragungselement von dem Messer­ balken die erforderliche Anzahl von Rippen jeweils nach dem Ausführen eines Schnittes abgetrennt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden des Rohrkörpers und den jeweils näch­ sten Rippen der Messerbalken trennhubartig hin- und herbe­ wegt wird, so daß die Endabschnitte von einer waagrecht ver­ laufenden Oberseite gebildet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Körper kontinuierlich in Längsrichtung verschoben wird.