DE3424658A1

DE3424658A1 - Waermeuebertragungsrohr insbesondere waermerohr und verfahren zum herstellen desselben

Info

Publication number: DE3424658A1
Application number: DE19843424658
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl.-Ing. 5800 Hagen Becker; Herbert Dipl.-Ing. Bungeroth; Herbert Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Förster; Manfred Dr.-Ing. 4150 Krefeld Janßen; Gert Dr.-Ing. 4030 Ratingen Käding; Helmut Dipl.-Phys. 4100 Duisburg Landgraf; Peter Dr.-Ing. 8000 München Vinz
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1984-07-02
Filing date: 1984-07-02
Publication date: 1986-01-23
Also published as: EP0167480A2; EP0167480A3; JPS6129694A; DE3424658C2

Description

Wärmeübertragungsrohr, insbesondere Wärmerohr, bestehend aus einem dicht verschlossenen rohrförmigen Metallkörper, der innen mit einer längs-, schräg- oder querverlaufenden Feinprofflierung versehen 1st und zum Teil mit einem wärmeübertragenden Medium gefüllt ist.

Die bisher bekannten MMrmeübertragungsrohre und Warmerohre besitzen zwar bereits eine recht gute Wärmeübertragungsleistung haben aber ein zu hohes Gewicht. Diese bekannten Rohre eignen sich auch nicht für eine wirtschaftliche Massenfertigung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend vom Gattungsbegriff darin, die Wärmeübertragung durch Verminderung der Temperaturdifferenz innerhalb der Wanddicke des Rohres zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte weitere Ausbildung der Erfindung 1st in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.

Die weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Verfahren zum Herstellen der Wärmeübertragungsrohre, insbesondere der Warmerohre, derart zu vereinfachen, daß eine vorteilhafte Massenfertigung ermöglicht wird. Die Lösung dieser Aufgabe 1st gemäß der weiteren Erfindung durch die Merkmale im Verfahrensanspruch 5 angegeben.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die neuen WMrmeübertragungsrohre wesentlich leichter sind als die bekannten Rohre und dadurch die Wärmeübertragungsleistung verbessert wird. Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit, auch Werkstoffe mit geringerer Wärmeleitfähigkeit aber z. ß. hoher Korrosionsbeständigkeit einzusetzen. Das Wärmeübertragungsrohr eignet sich vorteilhaft für eine Massenfertigung, da die Profilierung spanlos im Durchlaufverfahren in das Metallband eingebracht wird. Dabei kann der Walzvorgang in einem Schritt erfolgen, wobei die Breite des Sandes im wesentlichen erhalten bleibt und die Profüierung zu Lasten der Wanddick® erfolgt oder es kann, wie bei der Herstellung von Profilblechen üblich, die Verformung in mehreren Schritten von der Mitte nach außen fortschreitend durchgeführt werden,

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wobei die Wanddicke Im wesent.lir.hen erhalten bleibt und die Profilierung zu Lasten der Breite des Bandes erfolgt. Vorteilhaft kann eine zusätzliche Beeinflussung des Profiles durch Querstauchen des profilierten Bandes erfolgen.

In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Metallband besitzt an beiden Kanten hochstehende Ränder, die nach dem Einformen zum Rohr miteinander verschweißt oder verklebt werden. Durch diese hochstehenden Ränder wird vorteilhaft eine Gesamtversteifung des Wämeübertragungsrohres erreicht. Das geschweißte Rohr kann dann 1n konventioneller Weise als Wärmeübertragungsrohr verwendet oder durch Füllen mit geeigneten Wärmeübertragungsmedien und Verschließen zu einem Wärmerohr verarbeitet werden. Dabei können» sofern hohe Drücke zu erwarten sind, an sich bekannte Maßnahmen zur Entlastung der Rohrwand von Reaktionskräften und zur Stabilisierung der Rohre vorgesehen werden. Beispielsweise kann ein den Innendurchmesser des profilierten Rohres ausfüllendes Kreuz aus Metallband oder ein perforiertes Innenrohr mit den beiden Verschlußstopfen des Wärmerohres kraftschlüssig verbinden sein.

Die wendeiförmige Einbiegung des Bandes mit dem Verschweißen oder Verkleben der Bandkanten ermöglicht eine ProfiHerung unter einem Winkel von etwa 30* bis 60", wodurch die Kapillarwirkung des Wärmerohres bei unterschiedlicher, insbesondere wenig geneigter Einbaulage günstig beeinflußt wird. Die Kapillarwirkung des Rohres wird vorteilhaft durch spanlose FeinprofHierung und die anschließende Wendelnahtverschweiöung oder -verklebung mit geringem Aufwand erreicht.

Es 1st auch bei veränderter Anordnung der Schweiß- bzw. Klebevorrichtung möglich, die Kanten nach innen abzubiegen und im Rohrinnern eine Verschweißung vorzunehmen. Bei einer Verklebung kann der Klebstoff von außen zugeführt werden. Die innen vorstehenden Kanten behindern die Wärmeübertragung nicht. Hierdurch entsteht der Vorteil eines Wärmeübertragungsrohres, bei dem außen nur die ProfiHerung zu sehen 1st, eine Kante aber nicht vorsteht.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung nachfolgend näher erläutert.

Von den Figuren zeigen

F1g. 1 eine Ansicht auf die Vorrichtung zur schrauben!Inienförmigen Einformung eines Metallbandes zu einem Rohr,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Einformteil mit der Schweißstelle nach der Linie II-II der F1g, 1 mit einem vergrößerten Ausschnitt zur Darstellung der Profilführung und

Flg. 3 einen Querschnitt durch die Bandführung und Einformung des Bandes nach der Linie III-III der Fig. 1.

Die Vorrichtung zur Formung eines Metallbandes X besteht im wesentlichen aus einem Walzgerüst 14, einer geraden Führung 5, dazwischen angeordneten Treiberrollen IX, X2 und einem Einformteil 6 zum Herstellen des gewendelten Rohres X3 sowie einer Schweißeinrichtung mit einem Schweißbrenner 9, der In einer Aussparung 10 des Einformteiles eingesetzt ist.

Das von einem nicht dargestellten Haspel kommende Metallband X wird in einem Walzgerüst 14 mit einer Feinprofilierung 2, z. B. entsprechend einem Wellblech mit Feinstprofil, und hochstehenden Kanten 3, 4 versehen. Die Feinprofilierung 2 1st in den F1g. 1 und 2 nur schematisch dargestellt, sie hat einen Abstand von Rille zu Rille von 0,5 bis 2 mm, je nach Verwendungszweck und Wärmeübertragungsmedium. An den Rändern, Insbesondere den hochstehenden Kanten 3, 4 bleibt das Band glatt.

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Das Band I wird von den Treiberroilen 11, 12 (Flg. 3) 1n eine gerade Führung 5 und ein daran anschließendes Einformteil 6 zum Runden des Bandes zu einem Rohr 13 gedrückt. Im Einformteil 6 ist eine Ausparung 10 vorgesehen, 1n der ein Schweißbrenner 9, z.B. ein Plasmabrenner einer nicht dargestellten Schweißeinrichtung angeordnet 1st» der die Kanten 3 und 4 miteinander verschweißt.

Zur Herstellung von Wärmerohren wird das Rohr 13 wird 1n bekannter Welse anschließend auf die erforderliche Länge abgeschnitten, an einem Ende mit einer Kappe dicht verschlossen, ein geeignetes Wärmeübertragungsmittel eingefüllt und das andere Ende des Rohres 13 ebenfalls mit einer Kappe dicht verschlossen, wodurch ein Wärmeübertragungsrohr bzw. Wärmerohr entsteht.

Claims

Mannesmann Aktiengesellschaft 2· 7· 1984 M/Br. - Fall 23 541- Mannesmannufer 2 Düsseldorf 1 Wärmeübertragungsrohr insbesondere Wärmerohr und Verfahren zum Herstellen desselben Patentansprüche;

1. Wärmeübertragungsrohr, Insbesondere Wärmerohr, bestehend aus einem dicht verschlossenen rohrförmigen Metallkörper, der innen mit einer längs-, schräg- oder qjj^rverlaufenden Feinprofili'erung versehen 1st und zum Teil mit einem wä'rmeübertragenden Medium gefüllt ist, . dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine geringe Wandstärke, d. h. 0,1 bis 0,6 ntü. insbesondere bis ca. 1 mm aufweist und die Profilierung im Querschnitt gewindeprof11 artig ausgebildet 1st und im wesentlichen die ganze Wandung erfaßt, wobei die Innenprofilierung in gleicher Welse außen abgebildet und etwa gleiche Wanddicke vorhanden 1st.

2. Wärmeübertragungsrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper aus dünnem, profiliertem Metallband mit 1m wesentlichen gleicher Wanddicke besteht« das an den Kanten miteinander verschweißt 1st.

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3. Wärmeübertragungsrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper durch ein wendeiförmiges, profiliertes Metallband hergestellt 1st, das an den Kanten verschweißt ist.

4* wärmeübertragungsrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper aus dünnem profiliertem Metallband mit rechtwinklig hochstehenden Rändern besteht, die miteinander durch an sich bekannte Schweißverfahren wie Roll nahtschweißen, Plasma-, Laser- oder Schmelzschweißen verbunden sind«

5. Wärmeübertragungsrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper aus dünnem profiliertem Metallband besteht, das teilweise überlappt gewickelt ist und im überlappten Teil eine Schweißung erfolgt.

6, Verfahren zum Herstellen eines Wärmeübertragungsrohres, insbesondere eines Wärmerohres, das aus einem Rohr bestimmter Länge besteht, an beiden Enden verschlossen und mit einem Wärmeübertragungsmedium gefüllt 1st,

dadurch gekennzeichnet,

daß a) ein dünnes Band durch Walzen in einem Durchgang derart mit einer Feinprofillerung versehen wird, daß im Querschnitt ein Gewindeprofil mit etwa gleicher Wanddicke entsteht, wobei die Wanddicke des Ausgangsbandes entsprechend der Umformung reduziert wird oder das Band in mehreren Durchgängen konsekutiv von der Mitte nach außen fortschreitend profiliert wird, wobei die Breite des Ausgangsbandes entsprechend der Umformung reduziert wird,

b) das profilierte Band wendelförmig gebogen wird und

c) die Bandkanten miteinander verschweißt oder verklebt werden.