DE4120748A1

DE4120748A1 - Verfahren zur herstellung von waermetauschern deren rohrsystem aus flachrohren besteht

Info

Publication number: DE4120748A1
Application number: DE19914120748
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Thomae; Ralph Kerstner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-25
Filing date: 1991-06-24
Publication date: 1993-01-07

Description

Die Anmeldung betrifft Wärmetauscher, deren Rohrsysteme aus Rohrschlangen bestehen, deren Rohre aus Flachrohren, vorzugsweise solchen aus Alumi nium, gebogen sind und bei denen die Verbindung zwischen den gestreckten Bereichen der Rohrschlange und den zwischen den Rohren angeordneten wellen- oder zickzackförmig gebogenen Lamellen durch ein Lot erfolgt, welches vorzugsweise zwischen 400 und 460°C schmilzt.

Eine weitere Verbesserung des Verfahrens gemäß der Hauptanmeldung wird dadurch erreicht, daß die metallischen Verbindung der Lamellen mit den ebenen Seiten der Flachrohre durch eine ein Flußmittel enthaltende Löt paste erfolgt, welche vorzugsweise zwischen 400 und 460°C schmilzt. Hier durch entfällt die Entfernung der Oxidhaut auf den Flachrohren und die Aufbringung des Lotes auf die ebenen Seiten der gestreckten Flachrohrbe reiche wird vereinfacht.

Erfindungsgemäß werden die ebenen Seiten der gestreckten Bereiche der Flachrohrschlange an den Stellen, welche mit den wellen- oder zickzack förmig gebogenen Lamellen metallisch verbunden werden sollen, mit einer Lötpaste beschichtet, welche vorzugsweise zwischen 400 und 460°C schmilzt. Zweckmäßig werden alle mit Lötpaste zu beschichtenden Rohrbereiche derart beschichtet, daß alle parallel nebeneinanderliegenden gestreckten Rohr schlangenbereiche gleichzeitig beschichtet werden.

Vorteilhaft werden hierbei geeignete Dosiervorrichtungen zwischen (oder erforderlichenfalls neben) den gestreckten Flachrohrbereichen angeordnet, welche mit einer gemeinsamen Zufuhreinrichtung für die Lötpaste verbunden sind. Beim Beschichten mit der Lötpaste werden mittels einer Vorschub einrichtung alle Dosierdüsen gleichzeitig von einem Ende der gestreckten Rohrschlangenbereiche zum anderen Ende bewegt. Die Dosierdüsen werden zweck mäßig so ausgebildet, daß etwa das mittlere Drittel der ebenen Flachrohr seiten mit Lötpaste beschichtet wird. Die Lötpaste enthält vorzugswei se ein Zink-Aluminiumpulver in einer Legierung, welche etwa zwischen 400 und 460°C schmilzt. Durch das in der Lötpaste enthaltene Flußmittel ist es möglich zur Erwärmung der Lötpaste einfache, lediglich geeignet ge formte Propangasbrenner zu verwenden. Selbstverständlich kann die Wärme zufuhr auch auf andere Weise, z. B. mittels Infrarotstrahlung erfolgen. Zur Erwärmung der Rohre und Lamellen auf Löttemperatur werden auf beiden Seiten des Wärmetauschers parallel zu den geraden Rohrabschnitten Gas brenner angeordnet. Jeder dieser Gasbrenner erstreckt sich etwa über die Länge der geraden Flachrohrbereiche. Der in einen Rahmen eingespannte Wär metauscher kann sich entweder von Rohrlage zu Rohrlage an den parallel zu der Rohrrichtung oszillierenden Gasbrennern vorbeibewegen, wobei die Rohr lagen nacheinander gelötet werden, oder es werden die sich gegenüberlie genden Brenner von Rohrlage zu Rohrlage geführt. Dies kann von unten nach oben oder umgekehrt geschehen. Der bereits gelötete Teil wird vorzugsweise durch einen Luftstrom gekühlt. Um die Lötgeschwindigkeit zu erhöhen, können auch auf jeder Seite des Wärmetauschers zwei im Abstand übereinanderliegen de Gasbrenner so angeordnet sein, daß die Flammen der oberen Brenner schräg nach unten und die der unteren Brenner schräg nach oben gerichtet sind. Eine weitere Erhöhung der Lötgeschwindigkeit ergibt sich, wenn jeder Rohr lage ein oder mehrere oszillierende Gasbrennerpaare zugeordnet sind. Nach dem Lötvorgang genügt es, die Flußmittelreste in einem handelsüblichen Ultraschall-Reinigungsbad zu entfernen.

In den Zeichnungen sind die Merkmale der Erfindung schematisch dargestellt, Es zeigen:

Fig. 1 Die Draufsicht auf eine aus Flachrohren gebogene Rohrschlange mit zwischen den gestreckten Flachrohrbereichen angeordneten Dosierein richtungen.

Fig. 2 Das Einlegen der wellen- oder zickzackförmigen Lamellen zwischen die Flachrohre im Bereich der gestreckten Rohre.

Fig. 3 Die Fixierung der Flachrohre und Lamellen in einem Spannrahmen für das Löten.

Fig. 4a Die Draufsicht auf einen (eingespannten) Wärmetauscher mit beider seitig angeordneten Gasbrennern.

Fig. 4b Den senkrechten Querschnitt durch einen Wärmetauscher mit je einem Gasbrenner auf jeder Seite.

Fig. 4c Einen Querschnitt wie bei Fig. 4b, jedoch mit je zwei Gasbrennern auf jeder Seite.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine Flachrohrschlange (1), bei welcher zwi schen den gestreckten Bereichen (III-IV) der Rohre Dosiervorrichtungen (2) mit Düsen (3, 4) angeordnet sind. Sämtliche Dosiervorrichtungen sind mit einer nicht dargestellten Zuführeinrichtung für die Lötpaste verbunden. Alle Dosiervorrichtungen (2) werden gleichzeitig an den zu beschichtenden Flächen der Flachrohre von (III) nach (IV) bewegt. Vorzugsweise erhalten dabei etwa die mittleren Drittel der flachen Rohrbereiche (5) eine Beschich tung mit Lötpaste.

Fig. 2 zeigt den Vorgang des Einbringens der wellen- oder zickzackförmigen Lamellen in die mit Lot beschichteten Bereiche der Flachrohrschlange (a). Wie bei (b) dargestellt, wird die Rohrschlange (1) soweit auseinandergezo gen, daß die Lamellen (6) zwischen die Flachrohre plaziert werden kann, ohne die Lotbeschichtung zu beeinträchtigen. Anschließend (vgl. c) wird die Rohr schlange wieder zusammengedrückt und wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, in einen Rahmen (7) eingespannt, in welchem die Verlötung erfolgt. Fig. 4a zeigt in Draufsicht die (eingespannte) Rohrschlange (1). Zu beiden Seiten der Rohrschlange sind parallel zu den geraden Bereichen der Rohr schlange Propangasbrenner (9, 10) angeordnet, welche in Rohrrichtung oszil lieren. Fig. 4b zeigt die gleiche Rohrschlange (1) mit den Lamellen (6) und den Gasbrennern (9, 10) als senkrechten Schnitt.

Die Verlötung kann so erfolgen, daß sich entweder die Gasbrenner von Rohr lage zu Rohrlage auf- oder abbewegen, wobei sie bei jeder Rohrlage solange verweilen, bis diese verlötet ist (gestrichelter Doppelpfeil), oder der ein gespannte Wärmetauscher wird in gleicher Weise von Rohrlage zu Rohrlage auf oder abbewegt (durchgezogener Doppelpfeil). Gleichzeitig oszillieren die Gasbrenner in der bereits beschriebenen Weise. In Fig. 4c sind auf jeder Sei te des Wärmetauschers zwei Gasbrenner (11, 12) und (13, 14) angeordnet, deren Flammen wie dargestellt jeweils nach oben und nach unten auf den zu ver lötenden Flachrohrbereich gerichtet sind. Eine gesteigerte Lötgeschwindig keit ist die Folge. Natürlich können im Bedarfsfall (was zur Vereinfachung nicht dargestellt ist) Gasbrenner ähnlich Fig. 4a und 4b auch für jede Rohr lage gleichzeitig vorgesehen sein um größere Stückzahlen rationell löten zu können. Ebenfalls nicht dargestellt ist eine an sich bekannte Einrichtung, welche bereits gelötete Rohrlagen mit einem Luftstrom kühlt.

Nach dem Löten werden die Flußmittelreste in einem handelsüblichen Ultra schall-Reinigungsbad entfernt.

Die erforderlichen Anschlußverschraubungen sowie Befestigungselemente können ebenfalls gemäß dem Verfahren nach der Erfindung angelötet werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Wärmetauschern, deren Rohrsystem aus Flachrohrschlangen, vorzugsweise aus Leichtmetall besteht, welche welche an den ebenen Rohrseiten mit einem Lot beschichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Seiten des Rohres in den ge streckten Rohrbereichen der Flachrohrschlange (1) an den Stellen, welche mit wellen- oder zickzackförmig gebogenen Lamellen (6) verbunden werden sollen, mit einer Lötpaste (5) beschichtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle parallel nebeneinanderliegenden gestreckten Rohrschlangenbereiche gleichzei tig beschichtet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dosiervorrichtungen (2) mit Austrittsdüsen (3, 4) zwischen und ggf. ne ben den gestreckten Flachrohrbereichen angeordnet sind.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtungen aus einer gemeinsamen Zuführeinrichtung mit Lötpaste versorgt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beschichten mit Lötpaste alle Dosierdüsen (2, 3, 4) gleichzeitig von einem Ende (III) der gestreckten Rohrschlangenbereiche zum anderen Ende (IV) bewegt werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise das mittlere Drittel der ebenen Flachrohrseiten mit Löt paste (5) beschichtet wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötpaste vorzugsweise das Metallpulver einer Legierung (z. B. Zn, Al) enthält, deren Schmelztemperatur zwischen 400 und 460°C liegt.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erwärmung auf Löttemperatur Propangasbrenner verwendet werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Gasbrenner etwa über die Länge der gestreckten Flachrohrbereiche erstreckt (9, 10).

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gasbrenner parallel zur Richtung der gestreckten Flachrohr bereiche oszillierend bewegen.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gasbrenner beim Löten von Rohrlage zu Rohrlage nach oben oder nach unten an dem in einem Rahmen (7) eingespannten Wärmetauscher vorbeibewegen, wobei die Gasbrenner an jeder Rohrlage solange verwei len, bis die Lötung erfolgt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärme tauscher von Rohrlage zu Rohrlage zwischen den Gasbrennern auf- oder abbewegt wird.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Wärmetauschers zwei im Abstand übereinanderliegen de Gasbrenner (11, 12) und (13, 14) oszillierend bewegt werden, welche derart angeordnet sind, daß die Flammen der oberen Brenner (11, 13) schräg nach unten und die der unteren Brenner (12, 14) schräg nach oben auf die zu verlötende Rohrlage gerichtet sind.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß je der Rohrlage des Wärmetauschers ein oder mehrere Gasbrennerpaare zuge ordnet sind.