DE3916225A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung genuteter rohre fuer waermeaustauscher - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von genuteten Rohren, d. h. von Rohren mit einer inneren Nutung zur Erhöhung der Turbulenz der Fluide, die durch sie fließen. Diese Rohre werden für die Herstellung von Wärmetauschern in Wärmetauscherbatterien und Rohrsystemtauschern verwendet.

Das Verfahren erlaubt es, glatte Rohre während des sogenannten "Erweiterungsvorganges" in genutete Rohre überzuführen, wobei die Rohre erweitert und in dem Verband der Kühlbleche befestigt werden.

Wie bekannt ist, werden immer neuere Lösungen in der Thermodynamik gesucht, um die Leistung von Wärmetauschern zu verbessern. Die Menge der Wärme, die durch die Wände eines Rohres in einem Wärmetauscher hindurchgeht, hängt - abgesehen von vielen Faktoren, dabei vornehmlich vom Unterschied zwischen der äußeren und inneren Temperatur - euch von der Oberfläche des Rohres und den Aggregatszuständen der Fluide ab, die mit dessen Wänden in Berührung stehen.

Da insbesondere die Wärmeübertragung bei Turbulenz der Fluide zunimmt, sollten die günstigsten Bedingungen geschaffen werden, um die Leistung dieser Apparatur zu verbessern.

Aus diesem Grund sind die Rohre, die als Komponenten von Wärmetauschern fungieren sollen, im allgemeinen mit einer Anzahl von Nuten in ihrer inneren Wand versehen, was zwei Zwecke erfüllt: Einerseits wird dessen Oberfläche und demzufolge das Ausmaß des Wärmeaustausches vergrößert, andererseits wird die Turbulenz des Fluids, das durch das Rohr fließt, erzeugt und/oder verstärkt.

Das Formen der inneren Oberfläche des Rohres wurde bislang durch Ziehen während des Herstellungsprozesses des Rohres erzeugt, was eine beträchtliche Zunahme der Kosten bedingte.

Die Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Rohren mit genuteter innerer Oberfläche, ausgehend von Kupfer­ oder Aluminiumrohren mit glatter Oberfläche.

Dies wird gleichzeitig mit der Ausdehnung des Rohres erreicht, indem eine spezielle Vorrichtung verwendet wird, die ebenso Aufgabe der Erfindung ist, wodurch man ein zweifaches Ergebnis ohne jeden Kostenanstieg erhält.

Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail beschrieben, unter besonderer Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen, in denen

Fig. 1 eine schematische und teilweise im Ausschnitt gezeigte Sicht eines Wärmetauschers während der Expansions- und Nutungsphase darstellt;

Fig. 2 einen Querschnitt einer Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellt;

Fig. 3 die Draufsicht der Vorrichtung von Fig. 2 darstellt; und

die Fig. 4 und 5 jeweils den Querschnitt und die Draufsicht einer anderen Ausführungsart der Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellen.

Letztere (Fig. 2) besteht vorwiegend aus einer Vorrichtung in Glockenform, wobei der obere kegelstumpfförmige Teil 1 mit dem unteren, bauchigen Teil 2 verbunden ist.

Der Durchmesser d der Vorrichtung am unteren Teil ist kleiner als der Durchmesser D am bauchigen Teil.

In dieser Zone sind eine Reihe von Nuten 3 schräg angebracht und bilden so einen bestimmten Winkel mit der Vertikalen.

Zur Anwendung dieses Verfahrens wird die Vorrichtung am Ende des Schaftes 4 (Fig. 1) statt der gängigen Vorrichtung, mit der bisher das Expansionsverfahren durchgeführt wurde, befestigt.

Für diesen Vorgang wurde gemäß dem Stand der Technik ein kugelförmiges Werkzeug verwendet, das größer war als der innere Durchmesser des Rohres, indem es in die Rohrs gedrückt wurde und diese erweiterte und schließlich gegen den Kühlrippenverband preßte, in den man die Röhre vorher eingesetzt hatte.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung sieht den Gebrauch der oben genannten Vorrichtung für den beschriebenen Vorgang vor.

Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung 5 (Fig. 1), die auf das Ende des Schaftes 4 montiert ist, in ein Rohr 6 getrieben und erweitert es, bis es fest in dem Kühlrippenverband 7 sitzt.

Die Vorrichtung 5 kann auf dem Schaft so montiert werden, daß sie sich um dessen Achse dreht: In diesem Fall wird es die Neigung der Oberflächen der Nuten 3 sein, die der Vorrichtung die notwendige Rotationsbewegung verleiht.

In anderen Fällen kann die Vorrichtung an dem Schaft befestigt werden, der während der Vorwärtsbewegung in einer Richtung gedreht wird, und in der Gegenrichtung, wenn er aus dem Rohr gezogen wird. In diesem Fall sollte die Neigung der Kühlrippen 7 der Steigung der schraubenartigen Bahn, die durch die ausführende Oberfläche der Vorrichtung beschrieben wird, entsprechen.

Die Oberfläche der Vorrichtung kann offensichtlich entsprechend der erforderlichen Art der Nuten verschiedene Formen haben.

Als Beispiel ist in d. Fig. 4 und 5 eine andere Ausführungsart gezeigt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung genuteter Rohre, dadurch gekennzeichnet, daß das Nuten und Expandieren der inneren Oberfläche des Rohres zur selben Zeit ausgeführt und durch dieselbe Vorrichtung erzeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Rohres durch eine Vorrichtung bearbeitet wird, die sich um die Rohrachse dreht und sich entlang der Rohrachse bewegen kenn, wobei die Außenoberfläche der Vorrichtung einen Querschnitt hat, der komplementär zu dem Querschnitt der zu erzeugenden Nutung ist.

3. Verfahren gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung lose auf das Ende eines Schaftes montiert wird, der in dem Rohr hin- und herbewegt wird.

4. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung auf dem Schaft befestigt wird und der letztgenannte einer alternierenden translatorischen und rotatorischen Bewegung um seine eigene Achse unterworfen wird.

5. Vorrichtung zur Anwendung des in den vorhergehenden Ansprüchen beschriebenen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Körper besteht, der im wesentlichen einen runden Querschnitt besitzt, der an dem oberen und unteren Ende verjüngt ist, dessen Oberfläche eine Anzahl von Nutungen und/oder Erhebungen von Querschnitten aufweist, die komplementär zu denjenigen der im Rohr durchzuführenden Nutungen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Erhebungen und/oder Nutungen der schraubenförmigen Form der zu erhaltenden Nutungen entspricht.