DE3807055C2

DE3807055C2 -

Info

Publication number: DE3807055C2
Application number: DE3807055A
Authority: DE
Inventors: Karl 8047 Karlsfeld De Maier; Horst 8060 Dachau De Stirnweiss
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1990-01-18
Also published as: DE3807055A1; EP0331026A3; EP0331026B1; JPH01317676A; DE58901445D1; EP0331026A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1.

Wärmetauscherblöcke der genannten Art sind bei Profilrohrwärmetau schern gemäß der DE-PS 31 46 090 bekannt. Solche bekannten Profilrohr wärmetauscher weisen im wesentlichen zwei etwa parallel nebeneinander angeordnete Sammelrohre für die Druckluftführung auf. An die Sammel rohre ist eine in einem U-Bogen verlaufende Profilrohrmatrix ein trittsseitig bzw. austrittsseitig anzuschließen. Die Profilrohrmatrix wird von Heißgas durchströmt, um die über das eine Sammelrohr zuge führte Druckluft aufzuheizen, wobei die aufgeheizte Druckluft dann über das benachbarte weitere Sammelrohr einem geeigneten Verbraucher, z. B. der Brennkammer eines Gasturbinentriebwerkes, zugeführt werden kann.Heat exchanger blocks of the type mentioned are in profile tube heat rope shear known from DE-PS 31 46 090. Such known profile tube Heat exchangers essentially have two approximately parallel to each other arranged manifolds for the compressed air supply. To the collectors tubes is a profile tube matrix running in a U-bend to be connected on the outlet side or outlet side. The profile tube matrix is flowed through by hot gas, which is drawn through a manifold led to heat compressed air, the heated compressed air then a suitable consumer via the adjacent additional collecting tube, e.g. B. the combustion chamber of a gas turbine engine can.

Bei derartigen bekannten Wärmetauschern müssen eine Vielzahl von Pro filrohrenden fluiddicht und betriebssicher mit den Sammelrohren ver bunden werden können. Hierzu wurde schon vorgeschlagen, die be treffenden Sammelrohre mit einer entsprechenden Vielzahl von Löchern zu versehen, in die die betreffenden Profilrohrenden einzufügen und dann abschließend mit dem Rohrwerkstoff zu verlöten sind. Die genannte Verbindungsweise erfordert einen vergleichsweise hohen Herstellungs aufwand, indem die einzelnen Profilrohrenden in einer vergleichsweise großen Anzahl von Arbeitsgängen und im Wege präzisionshandwerklicher Maßnahmen mit den Sammelrohrböden verbunden werden müssen.In such known heat exchangers, a variety of pro the pipe ends are fluid-tight and reliable with the header pipes can be bound. To this end, it has already been proposed that the be hitting header pipes with a corresponding number of holes to be provided, to insert into the relevant profile tube ends and then finally to be soldered to the pipe material. The said Connection method requires a comparatively high manufacturing effort by comparing the individual profile tube ends in a large number of operations and by means of precision craftsmanship Measures must be connected to the manifold bottoms.

Die zuvor genannte Lötung stellt einen praktisch bisher nicht bewäl tigten Risikofaktor dadurch dar, daß verhältnismäßig große Lötspalte bzw. -fugen vorausgesetzt werden müssen, um einen einwandfreien Trans port des schmelzflüssig zugeführten Lotes gewährleisten zu können. Dabei besteht die Gefahr, daß sich das schmelzflüssig zugeführte Lot in örtlich unterschiedliche Zonen verlagert, so daß beim abschließen den Erkaltungsprozeß keinerlei Gewähr gegeben ist, daß die be treffenden Lötfugen über ihren Gesamtumfang gänzlich mit Lot ausge füllt sind. Dies wirkt sich nachteilig auf die erforderliche Dichtheit und Festigkeit der Verbindungen aus. Eine verhältnismäßig große Löt dicke wirkt sich wiederum nachteilig hinsichtlich des Korrosionsver haltens der Verbindung aus. Selbst bei schon elektronenstrahlge schweißten Verbindungsversionen ist darüber hinaus eine vergleichs weise geringe Festigkeit infolge von Kerbwirkungen an den betreffenden Verbindungsstellen des Sammelrohres zu erwarten.The previously mentioned soldering has practically not been overcome risk factor represented by the fact that relatively large soldering gaps or joints must be required to ensure a perfect Trans to ensure port of the molten solder. There is a risk that the molten solder supplied relocated to different local zones so that when closing the cooling process is no guarantee that the be complete solder joints over their entire circumference completely with solder are filling. This adversely affects the required tightness and strength of the connections. A relatively large solder thickness in turn has a disadvantageous effect on corrosion holding the connection off. Even with electron beam welded connection versions is also a comparative as low strength due to notch effects on the affected Connection points of the manifold are to be expected.

Bei einem aus der DE-OS 33 10 061 bekannten Verfahren zur Herstellung einer Rohrverteileranordnung bzw. eines Wärmetauscherblockes soll ein Rohrboden oder Sammelrohr aus einer Vielzahl genauestens vorgeformter bzw. vorprofilierter Elemente zusammengesetzt werden; entsprechend der Anzahl und der gewünschten Beabstandung der Profilrohre der Matrix sollen dabei die betreffenden Schicht auf Schicht zusammenzufügenden Elemente also so vorgeformt sein, daß sie die angeordneten Pro filrohrenden der Matrix jeweils zur Hälfte formschlüssig umschließen können. In a method for the production known from DE-OS 33 10 061 a pipe distributor arrangement or a heat exchanger block should Pipe base or manifold from a variety of precisely pre-formed or pre-profiled elements are assembled; according to the Number and the desired spacing of the profile tubes of the matrix the relevant layer should be put together layer by layer Elements should be preformed so that they are arranged Pro Half of the tube ends of the matrix form-fitting can.

Zum bekannten Fall wird es als nachteilhaft angesehen, daß trotz ver hältnismäßig genauer Fertigung der betreffenden, die Schichten bilden den Elemente Fertigungstoleranzen zu berücksichtigen sind; und zwar derart, daß die Gesamtlänge des zu erstellenden Bodens oder Rohres mit der Summe der Dickentoleranz der Elemente schwankt; neben Boden- oder Rohrschwankungen sind ferner im bekannten Fall örtliche Belochungsver sätze gegenüber der normalen Profilrohrbeabstandung und -anordnung nicht auszuschließen; durch die massive Formvorgabe der Elemente sind also grundsätzlich Fertigungstoleranzen nicht zu vermeiden und prak tisch kaum oder nur mit extrem kostenaufwendiger Nachbearbeitung kor rigierbar.In the known case, it is considered disadvantageous that despite ver relatively precise manufacture of those in question, which form layers the elements manufacturing tolerances are to be considered; in fact such that the total length of the floor or pipe to be created with the sum of the thickness tolerance of the elements varies; next to floor or Pipe fluctuations are also local Belochungsver in the known case sets compared to the normal profile tube spacing and arrangement not be ruled out; due to the massive specification of the elements So basically manufacturing tolerances are unavoidable and practical table hardly or only with extremely expensive post-processing cor rigable.

Genannte Belochungsversätze wie aber auch schon geringfügige Belo chungsformschwankungen setzen ein mühsames Feinjustieren bzw. Zen trieren der betreffenden Rohrenden der Matrix voraus, wobei eine spä tere Verlötung der Profilrohrenden mit dem betreffenden Sammel rohrboden eine extrem genaue Sitzpassung der Profilrohrenden erzwingt, um örtliche Lotwerkstoffverlagerungen und die damit einhergehenden Abdichtungs- und Festigkeitsprobleme vermeiden zu wollen.Stated misalignments as well as minor Belo Shape fluctuations require tedious fine adjustment or zen trieren the relevant pipe ends of the matrix, with a late tere soldering of the profile tube ends to the relevant collector tube base forces an extremely precise fit of the profile tube ends, about local solder material displacements and the associated Want to avoid sealing and strength problems.

Bei einem aus der DE-PS 33 24 915 bekannten Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherblockes der in Rede stehenden Art sollen die Pro filrohre in vorgegebene Durchbrüche einer Hohlform gesteckt werden, die mit Sinterpulver einen Wandabschnitt des Sammelrohres ausbilden, in den die Profilrohrenden fest und gasdicht eingebunden sein sollen.In a process known from DE-PS 33 24 915 for the production a heat exchanger block of the type in question, the Pro filtubes are inserted into predetermined openings in a hollow shape, that form a wall section of the collecting tube with sintered powder, in which the profile tube ends should be firmly and gas-tight.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Lösung ist es, daß durch die Hohlform lediglich eine Begrenzungsfläche des zu bildenden Wand abschnittes festgelegt ist. Die Wanddicke ist dabei also durch die Pulverschüttmenge vorgegeben, wobei eine Schwierigkeit darin gesehen wird, die Wandstärkentoleranzen gering zu halten. Dies wird vor allem durch die räumlich verhältnismäßig enge Anordnung einer Vielzahl von Profilrohren erschwert.A major disadvantage of this known solution is that the hollow shape is only a boundary surface of the wall to be formed section is set. The wall thickness is thus the Powder bulk quantity given, with a difficulty seen in it will keep the wall thickness tolerances low. Above all, this will due to the spatially relatively narrow arrangement of a large number of Profile tubes difficult.

Ein dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zugrunde liegender bekannter Fall (DE-PS 5 21 654) behandelt eine beim Gießen von Sammelkammern gleichzeitig herzustellende Verbindung mit den jeweils äußeren, hier besonders aufzuweitenden Endabschnitten von Verbindungsrohren eines Radiators. Hierfür benötigt der bekannte Fall ein besonderes, einen Kern und eine Form aufnehmendes Gestell zur örtlichen Positionierung der Verbindungsrohre. Von einem beim Gießen örtlichen Einschmelzen einer äußeren Formschale, die zugleich als Positionier- und Zentrier mittel betreffender Profilrohre einer Kreuz-Gegenstrom-Matrix anzu sehen wäre, kann im bekannten Fall keine Rede sein.A known one on which the preamble of patent claim 1 is based Case (DE-PS 5 21 654) deals with the casting of collecting chambers connection to be established simultaneously with the respective outer, here especially to be widened end sections of connecting pipes Radiators. For this, the known case needs a special one Core and a form-receiving frame for local positioning the connecting pipes. From a local meltdown when casting an outer shell that acts as a positioning and centering to apply medium-related profile tubes of a cross-countercurrent matrix would be seen, there can be no question in the known case.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren nebst Vorrichtungen zu dessen Durchführung anzugeben, daß bei auf vergleichsweise einfache Weise zu erstellendem Sammelrohrabschnitt bzw. -rohr in vorgegebener Wandstärke die Enden der Profilrohre unter verhältnismäßig geringem Aufwand in genau gewünschter Abstandsdichte gleichzeitig in dem Sammelrohrwerkstoff eingegossen werden können.The invention has for its object such a method in addition to devices for its implementation to indicate that at comparatively simple way to create header pipe section pipe in a given wall thickness under the ends of the profile pipes relatively little effort in exactly the desired distance density can be poured into the manifold material at the same time.

Die Aufgabe ist bei einem Verfahren nach der eingangs genannten Art gemäß dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.The task is in a method of the type mentioned according to the characterizing part of claim 1 according to the invention solved.

Die Erfindung ermöglicht es, praktisch "in einem Guß", insbesondere im Wege eines Feingußverfahrens, eine Sammelrohrwand in der erforderli chen Wandstärke herzustellen und dabei gleichzeitig die Profilrohr enden in der erforderlichen gegenseitigen Beabstandung fest und be triebssicher in die zu erstellende Wand einzugießen. The invention makes it practically "in one pour", especially in By means of an investment casting process, a manifold wall in the required Chen wall thickness while making the profile tube end in the required mutual spacing and be pour safely into the wall to be created.

Dabei können entweder z. B. rein zylindrische Sammelrohre oder Ab schnitte derselben jeweils für sich oder aber in mehrfacher Anzahl im wesentlichen gleichzeitig gefertigt und dabei in ein- oder mehrfacher Anordnung mit den betreffenden Profilrohrenden verbunden werden.You can either z. B. purely cylindrical manifolds or Ab cuts of the same for themselves or in multiple numbers in essentially manufactured at the same time and in one or more Arrangement can be connected to the relevant profile tube ends.

Gemäß der Erfindung gelingt es, eine äußere Formschalenkonfiguration (äußere Lochbleche) vorzusehen, die nach dem Gießen der betreffenden Sammelrohre bzw. Rohrabschnitte nicht in umständlicher Weise zerstört werden muß; das betreffende Lochblech (ursprünglicher Formkörper) soll also beim Gießvorgang oberflächenseitig mit den betreffenden Sammel rohrwerkstoff verschmolzen werden. Im Sinne dieses erwähnten Erfin dungsgedankens ist es ferner vorteilhaft, daß das durch Gießen, insbe sondere Feinguß, erstellte Sammelrohr keinerlei Beschädigungen ausge setzt wird, wie dies im allgemeinen als Folge einer örtlichen Zer störung einer jeweils äußeren Formschale (Materialzusammenbackung) vielfach nicht auszuschließen ist. Ferner entfällt so, insbesondere im Bereich der betreffenden Profilrohranschlußpartien, eine zusätzliche äußere Schalenbehandlung bzw. mechanische Nachkonturierung.According to the invention, an outer shell configuration can be achieved (outer perforated sheets) to be provided after the casting of the concerned Collecting pipes or pipe sections are not destroyed in a cumbersome manner must become; the perforated plate in question (original molded body) should So on the surface of the casting process with the relevant collection pipe material are fused. In the sense of this Erfin mentioned dungsgedankens it is also advantageous that by casting, esp special investment casting, created manifold no damage is set, as is generally the result of a local Zer disruption of an outer molded shell (material caking) often cannot be ruled out. Furthermore, this does not apply, especially in Area of the relevant profile tube connection parts, an additional outer shell treatment or mechanical recontouring.

Ferner trägt die erfindungsgemäße Lochblechkonfiguration als äußere Formschalen dafür Sorge, daß von vornherein, also vor dem Vergießen mit den Profilrohrenden, eine der verlangten räumlichen Profilbeab standung gemäß betriebssichere Profilrohrverbindung in die Wege ge leitet wird. In Ausgestaltung (Anspruch 2) wird dies als Folge der kernseitigen rasterartigen Zentriersitzflächen zusätzlich unterstützt, die einen Längsanschlag der jeweiligen Profilrohrenden ausbilden.Furthermore, the perforated sheet configuration according to the invention bears as the outer Molded trays ensure that from the outset, that is before potting with the profile tube ends, one of the required spatial profile images in accordance with reliable profile pipe connection is leading. In an embodiment (claim 2), this is the result of additionally supports core-side grid-like centering seats, which form a longitudinal stop of the respective profile tube ends.

Bezüglich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Patentansprüche 2 bis 7 verwiesen.With regard to further advantageous embodiments of the invention referred to claims 2 to 7.

Anhand der Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise weiter erläu tert. Es zeigen: The invention is further explained, for example, with reference to the drawings tert. Show it:

Fig. 1 die Seitenansicht eines schematisch dargestellten und für die Durchführung der Erfindung bevorzugt geeigneten Pro filrohrwärmetauschers in Kreuz-Gegenstrom-Bauweise und Fig. 1 is a side view of a schematically shown and preferably suitable for the implementation of the invention suitable fil tube heat exchanger in cross-counterflow design and

Fig. 2 die Ausführungsform einer doppelzylindrischen bzw. im we sentlichen 8-förmigen Kern-Schalen-Konfiguration mit mehrtei liger Außenschale, im Querschnitt dargestellt. Fig. 2 shows the embodiment of a double-cylindrical or we essential 8-shaped core-shell configuration with a multi-part outer shell, shown in cross section.

Fig. 1 veranschaulicht einen schematisch dargestellten, zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung ge eigneten Profilrohrwärmetauscher. Der Profilrohrwärmetauscher besteht im wesentlichen aus zwei parallel zueinander angeordneten Sammelrohren 1, 2. Von diesen beiden Sammelrohren 1, 2 kragt eine U-förmig umgeboge ne Profilrohrmatrix 3 gegen eine Heißgasströmung G aus. Die Pro filrohrmatrix besteht aus einzelnen Profilröhrchen mit elliptischem Querschnitt, wie dies aus Fig. 1, unten links im Schnitt, ohne wei teres ersichtlich ist. Aus dem Schnittbild ist ferner ersichtlich, daß sich die erwähnte Heißgasströmung G im wesentlichen schlangenlinien förmig durch die vorgegebenen Heißgasdurchströmquerschnitte der Matrix hindurchwindet. Dabei sind also die einzelnen Profilrohre 4 hochkant im Bezug auf die betreffende Heißgasströmung G angeordnet. Im Betrieb wird also dem hier oberen Sammelrohr 1 Druckluft D zugeführt, die dann seitlich in die zunächst gradschenkeligen Abschnitte der Matrix 3 einströmt; im äußeren Bereich der Matrix wird dann die Druckluft strömung umgelenkt und gelangt über die betreffenden unteren ge radschenkeligen Abschnitte der Matrix 3 in das untere Sammelrohr 2, aus dem sie im aufgeheizten Zustande gemäß Pfeil D′ einem geeigneten Verbraucher, z. B. der Brennkammer eines Gasturbinentriebwerkes, zuge führt werden kann. Mit 5 und 6 sind in Fig. 1 geeignete Abstandshalter der Profilrohre 4 beispielhaft dargestellt. Fig. 1 illustrates a schematically illustrated, suitable for the application of the method according to the invention and the associated device ge profile tube heat exchanger. The profile tube heat exchanger essentially consists of two header tubes 1 , 2 arranged parallel to one another. Of these two manifolds 1 , 2 a U-shaped bent profile tube matrix 3 protrudes against a hot gas flow G. The Pro filrohrmatrix consists of individual profile tubes with an elliptical cross-section, as shown in Fig. 1, at the bottom left in section, without further information. From the sectional view it can also be seen that the hot gas flow G mentioned winds essentially in a serpentine shape through the predetermined hot gas flow cross sections of the matrix. The individual profile tubes 4 are thus arranged upright with respect to the hot gas flow G in question. During operation, compressed air D is supplied to the upper collecting pipe 1 , which then flows laterally into the initially straight-leg sections of the matrix 3 ; in the outer region of the matrix, the compressed air flow is then diverted and passes through the relevant lower ge wheel leg sections of the matrix 3 in the lower header tube 2 , from which they are heated in the heated state according to arrow D 'a suitable consumer, for. B. the combustion chamber of a gas turbine engine, can be supplied. Suitable spacers of the profile tubes 4 are shown by way of example with 5 and 6 in FIG. 1.

Es soll nun zumindest ein Abschnitt eines der zuvorgenannten Sammel rohre 1, 2 hergestellt und mit Profilrohren 4 der Wärmetauschermatrix 3 fest und fluiddicht verbunden werden können. Dabei soll der betref fende Abschnitt des Sammelrohrs 1, 2 durch Gießen, vorzugsweise im Wege eines Feingußverfahrens, hergestellt werden, wobei im Wege dieses Gußverfahrens die Enden der zugeordneten und fertigen Profilrohre 4 in den schmelzflüssig zugeführten Gußwerkstoff gleichzeitig eingebunden werden sollen; vorzugsweise sollen dabei die Enden der Profilrohre 4 im Wege eines beim Gießen auftretenden örtlichen Oberflächenauf schmelzens stoffschlüssig mit dem betreffenden Sammelrohrwerkstoff verbunden werden.At least a section of one of the aforementioned collecting tubes 1 , 2 should now be produced and be able to be connected firmly and fluid-tight to profile tubes 4 of the heat exchanger matrix 3 . The concerned section of the header tube 1 , 2 is to be produced by casting, preferably by means of a precision casting process, the ends of the assigned and finished profile tubes 4 being simultaneously integrated into the molten casting material by means of this casting method; preferably the ends of the profiled tubes 4 are to be integrally connected to the relevant header tube material by way of a local surface melt occurring during casting.

Gemäß Fig. 2 soll die äußere Schale zumindest im jeweiligen Ma trixanschluß- bzw. Verbindungsbereich als verhältnismäßig dünnes, z. B. gestanztes Lochblech 15, 15′ ausgebildet sein, um so eine geeig nete Vorpositionierung und Zentrierung der örtlichen Enden der Pro filrohre 4 auszubilden, wobei das betreffende Lochblech 15, 15′ beim Gießvorgang oberflächenseitig in den Sammelrohrwerkstoff einge schmolzen wird.Referring to FIG. 2, the outer shell to at least trixanschluß- in the respective connecting region Ma or as relatively thin, eg. B. punched perforated plate 15 , 15 'be formed so as to form a suitable pre-positioning and centering of the local ends of the pro filrohre 4 , the perforated plate 15 , 15 ' in question during the casting process being melted on the surface into the collecting tube material.

Es besteht also gemäß Fig. 2 die Möglichkeit, die Außenschale mehr teilig auszubilden und zusammenzusetzen. Fig. 2 beinhaltet also eine doppelzylindrische Konfiguration, bei der die Außenschale in der Kombination aus in den jeweiligen Matrixverbindungsbereichen ange ordneten Lochblechen 15, 15′ und äußeren, gegebenenfalls keramischen Formkörpern 16, 16′, 17 besteht, von denen der eine, 17, zugleich zen trales Verbindungsglied zwischen den zylindrischen Sektionen der 8-förmigen bzw. doppelzylindrischen Außenschale 15, 15′, 16, 16′, 17 ist.According to FIG. 2, there is the possibility of forming and assembling the outer shell in more parts. Fig. 2 thus includes a double-cylindrical configuration, in which the outer shell in the combination of arranged in the respective matrix connection areas perforated plates 15 , 15 'and outer, optionally ceramic molded bodies 16 , 16 ', 17 , of which one, 17, at the same time zen trales connecting link between the cylindrical sections of the 8-shaped or double-cylindrical outer shell 15 , 15 ', 16 , 16 ', 17 .

Die genannte mehrteilige Ausbildung und Zusammensetzung der Außen schale ist selbstverständlich nicht an eine Ausführung gemäß Fig. 2 gebunden, die im zuvorgenannten Sinne doppelzylindrisch bzw. 8-förmig ist. D. h. mit anderen Worten, es können also rein z. B. zylindrische Sammelrohrkonfigurationen jeweils für sich unabhängig voneinander hergestellt und mit den betreffenden Enden der Profilrohre 4 vergossen werden, wobei die betreffende Außenschale dann z. B. ebenfalls im genannten Sinne mehrteilig ausgebildet sein könnte unter Anwendung der zuvor schon erwähnten blechförmigen Außenschalen 15 und der zuge hörigen blockartigen Bauteile 16 bzw. 17, mit denen wiederum die ein zelnen Außenschalen 15 zu verbinden wären.The above-mentioned multi-part design and composition of the outer shell is of course not tied to an embodiment according to FIG. 2, which is double-cylindrical or 8-shaped in the aforementioned sense. That is, in other words, it can be purely z. B. cylindrical manifold configurations are each independently made and cast with the relevant ends of the profile tubes 4 , the outer shell in question then z. B. could also be formed in several parts in the above sense using the aforementioned sheet-shaped outer shells 15 and the associated block-like components 16 and 17 , with which in turn the individual outer shells 15 would be connected.

Gemäß Fig. 2 unten, rechts - gestrichelt dargestellt - kann ferner auf die jeweiligen Außenwandbereiche der betreffenden Außenschalen 15 bzw. 15′ z. B. eine zusätzliche Keramikschicht 13 aufgebracht werden, um ein Ausfließen des schmelzflüssig zugeführten Gußwerkstoffes zu ver hindern., On the right of Figure 2 below - shown in phantom -. 15 and 15 may further z 'to the respective outside wall portions of respective outer shells. B. an additional ceramic layer 13 can be applied to prevent leakage of the molten cast material to ver.

Gemäß Fig. 2 wird also ein aufwendiges zusätzliches Zerstören der betreffenden Außenschalen nach Fertigstellung der betreffenden Sammel rohre 1 bzw. 2 sowie der betreffenden Verbindungen mit der Matrix nicht erforderlich. Die zu Fig. 2 schon erwähnten keramischen einzel nen Verbindungsbauteile 16, 17 bzw. 16′ können gegebenenfalls immer wieder bei weiteren Fertigungsprozessen verwendet werden.According to Fig. 2, therefore, a complicated additional destruction is the respective outer shells after completion of the respective header pipes 1 and 2 as well as the respective connections with the matrix required. The individual to Fig. 2 already mentioned ceramic NEN connecting members 16, 17 and 16 'may optionally be used again and again in further manufacturing processes.

Gemäß Fig. 2 enthalten ferner die jeweils äußersten keramischen Blöcke 16 bzw. 16′ trichterförmig sich verengende Öffnungen 11 bzw. 11′, mit denen der Gußwerkstoff schmelzflüssig in betreffende zylindrischen Hohlräume 9 bzw. 9′ eingebracht werden soll.Referring to FIG. 2, the respective outermost ceramic blocks further contain 16 or 16 'in a funnel shape narrowing apertures 11 and 11', with which the casting material is to be molten is introduced into respective cylindrical cavities 9 and 9 '.

Zur Durchführung des Verfahrens (Fig. 2) soll zwischen jeweils einem zentralen Formkern 7, 7′ und den jeweils äußeren, als verhältnismäßig dünne Lochbleche 15, 15′ ausgebildeten Schalen jeweils der den Gußwerk stoff aufnehmende Hohlraum 9, 9′ ausgebildet sein, in welchen die Enden der Profilrohre 4 hineinragen; dabei werden die betreffenden Hohlräume 9, 9′ zwischen entsprechend ausgerundeten Flächen der keramischen Form körper 16, 17, 16′ auf der einen Seite und zugehörigen Außenflächen der betreffenden Formkerne 7, 7′ auf der anderen Seite ausgebildet.To carry out the method ( Fig. 2) between a central mandrel 7 , 7 'and the respective outer, as relatively thin perforated plates 15 , 15 ' formed shells each of the casting material receiving cavity 9 , 9 'are formed, in which the ends of the profile tubes 4 protrude; the cavities 9, 9 'are formed between correspondingly rounded surfaces of the ceramic molded body 16 , 17 , 16 ' on one side and associated outer surfaces of the relevant mold cores 7 , 7 'on the other side.

Die als äußere Schalen fungierenden Lochbleche 15, 15′ bilden über die betreffende Belochung Durchgangsöffnungen aus über die die in die Hohlräume 9, 9′ hineinragenden Enden der Profilrohre 4 vorpositioniert und zentriert werden.The perforated plates acting as outer shells 15 , 15 'form through the perforations in question through openings from which the ends of the profiled tubes 4 projecting into the cavities 9 , 9 ' are pre-positioned and centered.

Wie ferner aus Fig. 2 erkennbar, kann vorzugsweise die betreffende äußere Oberfläche des jeweiligen zentralen Kerns 7, 7′ mit raster artigen Zentriersitzflächen 12, 12′ für die schalenseitig vorpositio nierten und gehalterten Enden der Profilrohre 4 versehen werden. Dabei können die Durchgangsöffnungen in den Lochblechen 15, 15′ einen zur Profilrohreinfädelung geeigneten und hinreichend bemessenen Spielsitz ausbilden.As can also be seen from Fig. 2, the relevant outer surface of the respective central core 7 , 7 'can be provided with grid-like centering seat surfaces 12 , 12 ' for the shell-side prepositioned and held ends of the profile tubes 4 . The through openings in the perforated plates 15 , 15 'form a suitable and sufficiently dimensioned game seat for threaded tube threading.

Die als Lochbleche 15, 15′ ausgebildeten äußeren Schalenmittel, insbe sondere entlang des die jeweiligen Belochungen bzw. Durchgangsöffnun gen enthaltenden äußeren Umfangsbereiches, anstelle schon eingangs erwähnter Spritzschicht 13, mit einer Abdeckhaut oder Zusatzschale ausgekleidet werden; die Spritzschicht 13 kann aus einem geeigneten ingenieurkeramischen Werkstoff gefertigt sein. Nicht nur die genannte Spritzschicht 13, sondern auch die Alternativen (Abdeckhaut, Zusatz schale), sollen verhindern, daß Anteile des schmelzflüssig zugeführten Gußwerkstoffs in Regionen außerhalb der betreffenden Schale abfließen.The designed as perforated plates 15 , 15 'outer shell means, in particular along the respective perforations or Durchgangsöffnun gene containing outer peripheral area, instead of the spray layer 13 already mentioned, are lined with a cover skin or additional shell; the spray layer 13 can be made of a suitable engineering ceramic material. Not only the spray layer 13 mentioned , but also the alternatives (covering skin, additional shell) are intended to prevent portions of the molten casting material from flowing off in regions outside the shell in question.

Aus Fig. 2 erkennt man ferner, daß die zentralen Formkerne 7 bzw. 7′ und die betreffenden Lochbleche 15 bzw. 15′ - als die jeweils äußeren Schalen - und die jeweiligen Hohlräume 9 bzw. 9′ zylindrisch ausgebildet sind. Es ist aber durchaus möglich, anstelle rein zylindrischer Sammel rohre, Konfigurationen mehr- oder vieleckiger oder quadratischer Sammel- oder Verteilerrohre herzustellen. From Fig. 2 it can also be seen that the central mandrels 7 and 7 'and the relevant perforated plates 15 and 15 ' - as the respective outer shells - and the respective cavities 9 and 9 'are cylindrical. However, instead of purely cylindrical header pipes, it is entirely possible to produce configurations with polygonal or polygonal or square header or distributor pipes.

Als Werkstoffe der Sammelrohre 1, 2 und der Profilrohre 4 können hoch-warm-feste Nickel-Chrom-haltige Legierungen verwendet werden. Für die Durchführung des Verfahrens sollte der Schmelzpunkt des Werk stoffes für die Sammelrohre 1, 2 etwa 50°C niedriger als derjenige des Werkstoffes für die Profilrohre 4 veranschlagt werden.Alloys containing high-temperature-resistant nickel-chromium can be used as materials for the collecting tubes 1 , 2 and the profile tubes 4 . To carry out the method, the melting point of the material for the manifolds 1 , 2 should be estimated about 50 ° C lower than that of the material for the profile tubes 4 .

Die genannten zentralen Kerne 7, 7′ können gegebenenfalls teilbar aus geführt sein, so daß sie wieder verwendbar sind. Sie können vorzugs weise aus einem geeigneten ingenieurkeramischen Werkstoff, wie Alumi niumoxid, Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid, gefertigt sein.The central cores 7 , 7 'mentioned can optionally be made divisible, so that they can be used again. They can preferably be made of a suitable engineering ceramic material, such as aluminum oxide, silicon carbide or silicon nitride.

Ferner besteht die Möglichkeit, die lochblechartigen äußeren Scha len aus einem spritzgießfähigen metallischen Werkstoff zu fertigen.There is also the possibility of the perforated sheet-like outer Scha len from an injection moldable metallic material.

Claims

1.Method for producing a heat exchanger block in which at least a section of a header pipe ( 1 ) with simultaneous fixed and fluid-tight connection to the ends of pre-positioned profile pipes ( 4 ) of a heat exchanger matrix ( 3 ) by pouring a molten metallic material into a between a central mandrel ( 7 ') and an outer shell ( 15 ) ausgebil Deten cavity ( 9 ) is made, characterized in that

- A (thin) perforated plate ( 15 ) is used as the outer shell, with which the profile tubes ( 4 ) are pre-positioned and centered at the ends projecting into the hollow space ( 9 ),
- The perforated plate ( 15 ) is melted on the surface side into the collecting tube material during the casting process.

2. The method according to claim 1, characterized in that the outer surface of the central core ( 7 , 7 ') is provided with grid-like centering seat surfaces ( 12 , 12 ') for the profile tube ends.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the outer shell contains the perforation tendency outer peripheral area with a covering skin, Additional shell or spray layer, especially made of Ceramic that is lined.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the central core ( 7 ), the outer shell ( 8 ) and the cavity ( 9 ) are made cylindrical.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the central core ( 7 ) is made of an engineering ceramic material such as aluminum oxide, silicon carbide or silicon nitride.

6. The method according to one or more of claims 3 to 4, characterized in that the outer shell an injection-moldable metallic material is posed.

7. Device for carrying out the method according to claims 1 to 6, for a heat exchanger block with two approximately parallel side-by-side manifolds ( 1 , 2 ) and with these ends to be connected on the outlet side and ends of the profile tubes ( 4 ) a cross-countercurrent -Matrix ( 3 ), characterized in that the outer shell is composed in the combination of perforated plates ( 15 , 15 ') arranged in the respective matrix connection areas and outer, possibly ceramic shaped bodies ( 16 , 16 ', 17 ), of which the a shaped body ( 17 ) is a central link between cylindri's sections of an 8-shaped or double-cylindrical outer shell made of perforated sheets ( 15 , 15 ') and shaped bodies ( 16 , 16 , 17 ) for the two header tubes ( 1 , 2 ).