DE4107361A1 - Waermetauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einander benachbart, vorzugsweise zueinander parallel angeordne­ ten, über stirnseitige Umlenkungen miteinander verbunde­ nen, von einem Medium gegenläufig durchströmten Rohren oder dergleichen hohlraumbildenden Elementen, wobei die Umlenkungen aus einer Innenschale und einer übergestülp­ ten gleichsinnig gekrümmten Außenhaube bestehen, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Umlenkung.

Bekannt ist ein in der AT 88 01 737 beschriebener Wärme­ tauscher, welcher mindestens eine zweiteilige Umlenkung zur Verbindung gegenläufig durchströmter Rohre aufweist, deren beide Teile durch randseitige Falze miteinander verbunden sind. Bei einer Falzung dieser Art kann jedoch eine etwaige Undichtigkeit nicht vollständig ausgeschlos­ sen werden. Infolge mechanischer Belastungen kann sich die Falzung aufbiegen. Nachteilig ist darüber hinaus, daß der technologische Ablauf der Herstellung einer Falzver­ bindung relativ aufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umlenkung als verbindendes Element gegenläufig durchströmter Rohre eines Wärmetauschers in bezug auf Dauerhaftigkeit und Dichtigkeit zu verbessern, wobei insbesondere technologi­ sche Fügeprozesse zu berücksichtigen sind. Weiterhin be­ steht die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Umlenkung anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus einer Innenschale und einer Außenhaube bestehende Um­ lenkung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Innenschale und die Außenhaube mehrerer benachbarter Umlenkungen je­ weils einstückig ausgebildet sind, wobei die Innenschale und die Außenhaube an sich berührenden Flächenbereichen ineinandersteckbare Ausformungen aufweisen. Auf diese Weise sind die Haube und die Schale in ihrer gegenseiti­ gen Lage eindeutig festgelegt, so daß eine Vorfixierung der beiden Teile aufeinander möglich ist. Ein unbeabsich­ tigtes gegenseitiges Verrutschen der Haube und der Schale während des eigentlichen Fügeprozesses ist dadurch ausge­ schlossen. Auch ein mühsames Einspannen beider Teile in Haltevorrichtungen entfällt. Durch die Einstückigkeit sind nur noch eine großflächige Innenschale und eine an­ gepaßte Außenhaube für die Bildung mehrerer Umlenkungen erforderlich, was sich insbesondere auch auf die Dichtig­ keit positiv auswirkt.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin­ dung weisen die Innenschale mindestens eine nutartige und die Außenhaube mindestens eine wulstartige Ausformung auf. Beide Ausformungen sind derart passend zueinander ausgebildet, daß Schale und Haube nur in einer bestimmten gegenseitigen Lage zu der herzustellenden Gruppe von Um­ lenkungen zusammensetzbar sind. Ein unbeabsichtigtes Ver­ schieben oder Verdrehen der beiden die Umlenkungen bil­ denden Teile ist dadurch nicht mehr möglich.

Vorzugsweise sind die Ausformungen als Klemmverbindung ausgebildet, so daß eine Transportsicherung gegeben ist. Die beiden Teile stellen dadurch eine Einheit dar, die sehr günstige Voraussetzungen für die Weiterverarbeitung bietet. Die infolge der Klemmverbindung bereits fest mit­ einander verbundenen Teile lassen sich nunmehr leicht dem eigentlichen Fügeprozeß zuführen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Innenschale und die Außenhaube mindestens zwei sich jeweils gegenüberliegende Ausformungen auf. Damit ist eine eindeutige Lagefixierung der beiden Teile, ins­ besondere hinsichtlich zu vermeidender Verdrehungen, ge­ währleistet.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Innenschale und die Außenhaube jeweils mit einen Kragen versehen, wobei die beiden Kragen sich flächig berühren. Eine derartige Berührungsfläche eignet sich in besonderer Weise zur An­ bringung der Ausformungen. Demgemäß weisen bevorzugt die beiden Kragen mindestens jeweils eine Ausformung auf.

Erfindungsgemäß ist zur Herstellung einer zweiteiligen Umlenkung ein Verfahren vorgesehen, bei dem die Innen­ schale und die Außenhaube miteinander verschweißt werden. Die Schweißung ist durch die Lagefixierung der beiden Teile infolge der Vorfügung mittels der Ausformungen be­ sonders problemlos durchführbar.

In Weiterbildung des Verfahrens werden die Innenschale und/oder die Außenhaube einschließlich der Ausfor­ mung(en) aus Stahlblechen gestanzt. Diese Herstellungs­ weise ist besonders kostengünstig und erfordert zudem keinerlei Mehraufwand für die Bildung der Ausformungen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt beziehungsweise werden nachfol­ gend anhand der Figuren dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Schale und einer Haube zur Bildung von Umlenkungen mit angedeuteten Verformungen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schale gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Haube gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 einen Ausschnitt der vorgefügten Teile gemäß Fi­ gur 1.

Fig. 1 zeigt eine Außenhaube 1 und eine Innenschale 2 zur Bildung dreier benachbarter Umlenkungen 3, 4 und 5. Die Teile 1 und 2 sind außerdem mit einen Abfluß bilden­ den Durchbrüchen 6 und 7 versehen. Der Durchbruch 6 der Haube 1 weist einen rohrförmigen Ansatz 8 auf, welcher den Anschluß an das Weiterleitungssystem für das Wärme­ tauschermedium bildet. Die Umlenkungen 3, 4 und 5 beste­ hen jeweils aus schalenförmigen Aufbauchungen 9, 10 und 11 der Innenschale 2 und über diese überstülpbare U-för­ mige Hohlräume bildende Aufbauchungen 12, 13 und 14 der Außenschale. Beiderseits der Aufbauchungen 9, 10 und 11 der Schale 2 sind Ausnehmungen 15a/15b, 16a/16b und 17a/17b vorgesehen, die das Herumströmen des Wärmetau­ schermediums um diese Aufbauchungen 9, 10 und 11 inner­ halb eines durch die Aufbauchungen 12, 13 und 14 der Hau­ be 1 oberseitig begrenzten Raumes ermöglichen. Die mitt­ lere Aufbauchung 10 der Schale 2 ist an ihren quer zur Längserstreckungsrichtung der benachbarten Umlenkungen im Bereich der ausragenden Seitenbegrenzung mit einer nutar­ tigen Ausformung 18 versehen. Das Gegenstück zu dieser nutartigen Ausformung 18 ist eine auf der entsprechenden Seitenbegrenzung der mittleren Aufbauchung 13 der Haube 1 vorgesehene wulstartige Ausformung 19. Beide Ausformungen 18 und 19 sind so gestaltet, daß die Haube 1 und die Schale 2 entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Pfeil aufeinanderdrückbar sind. Eine falsche Positionierung der beiden die Umlenkungen 3, 4 und 5 bildenden Teile 1 und 2 ist damit ausgeschlossen.

In Fig. 2 ist noch einmal die Außenhaube 1 in einer Draufsicht dargestellt, während Fig. 3 eine gleichartige Ansicht der Innenschale 2 zeigt. Es ist ersichtlich, wie beide Teile 1 und 2 mittels der nutartigen Verformung 18 und der wulstartigen Verformung 19 aufeinandersteckbar sind.

Die Art der Verbindung zwischen diesen beiden Ausformun­ gen 18 und 19 der beiden Aufbauchungen 10 und 13 ist in vergrößerter Form in Fig. 4 dargestellt.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätz­ lich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (8)

1. Wärmetauscher mit einander benachbart, vorzugs­ weise zueinander parallel ausgerichteten, über stirnseitige Umlenkungen miteinander verbunde­ nen, von einem Medium gegenläufig durchströmten Rohren oder dergleichen hohlraumbildenden Ele­ menten, wobei die Umlenkungen aus einer Innen­ schale und einer übergestülpten gleichsinnig ge­ krümmten Außenhaube bestehen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenschale (2) und die Außen­ haube (1) mehrerer benachbarter Umlenkungen (3, 4 und 5) jeweils einstückig ausgebildet sind, wobei die Innenschale (2) und die Außenhaube (1) an sich berührenden Fächenbereichen ineinander­ steckbare Ausformungen (18 und 19) aufweisen.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet daß die Innenschale (2) mindestens ei­ ne nutartige (18) und die Außenschale (1) minde­ stens eine wulstartige Ausformung (19) aufweisen oder umgekehrt.

3. Wärmetauscher nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfor­ mungen (18, 19) eine Klemmverbindung bilden.

4. Wärmetauscher nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen­ schale (2) und die Außenhaube (1) mindestens zwei sich jeweils gegenüberliegende Ausformungen (18, 19) aufweisen.

5. Wärmetauscher nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen­ schale (2) und die Außenhaube (1) jeweils einen Kragen aufweisen, wobei die beiden Kragen sich flächig berühren.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Kragen mindestens eine Ausformung aufweisen.

7. Verfahren zur Herstellung einer Umlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die In­ nenschale (2) und die Außenhaube (1) miteinander verschweißt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Innenschale (2) und/oder die Außen­ haube (1) einschließlich der Ausformung(en) aus Stahlblechen gestanzt werden.