DE4237117A1 - Verfahren zum Herstellen eines Pakets von Wärmetauscher-Platten für einen Haushalt-Wäschetrockner, Werkzeug für ein solches Herstellungsverfahren und nach diesem Verfahren hergestelltes Plattenpaket - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen eines kompakten Pakets aus hohlen Platten für einen Luft/- Luft-Wärmetauscher eines Kondensations-Wäschetrockners für den Hausgebrauch, dessen Platten aus einem dünnen bieg­ baren Werkstoff zu Hohlkörpern mit gegen ihre Höhe großer Breite gebildet sind, an zwei gegenüberliegenden Schmalsei­ ten durch den Hohlraum miteinander in Verbindung stehende Lufteingänge und Luftausgänge aufweisen und zueinander feste Abstände haben, die ihrerseits Hohlräume und Luftein- und -austrittsöffnungen mit einer quer zu den Platten-Hohlräumen gelegenen Strömungsrichtung darstellen.

Ein derartiger Wärmetauscher ist aus dem deutschen Ge­ brauchsmuster 83 18 395 bekannt. Darin sind mehrere gut wär­ meleitende Platten mit Hohlräumen mit jeweiligem Abstand zu­ einander gestapelt und mit ihren offenen Seiten in Schlitze je eines Plattenhalters eingesteckt.

Ein derartiger Aufbau hat unterschiedliche Nachteile, die den Wärmetauscher unnötig verteuern und seine Handhabung er­ schweren. Die Vielzahl der einzelnen zu montierenden Teile verteuert die Herstellung eines solchen Plattenstapels. Die lediglich in die Schlitze der Plattenhalter eingeschobenen Platten sind an ihren Verbindungsstellen undicht, wodurch der Wirkungsgrad des Wärmetauschers gemindert ist. Solange das Plattenpaket eine gewisse formschlüssige Festigkeit auf­ weist, ist es mühelos handhabbar. Da die aus Kunststoff ge­ spritzten Plattenhalter zwar ziemlich steif sind, jedoch auf Dauer altern, die hohen betriebsmäßigen Temperaturunter­ schiede an den Platten aber auch noch zu Wärmespannungen führen, sind einzelne zusätzliche Undichtigkeiten durch Loc­ kerungen der Platten in ihren Sitzen in den Schlitzen der Plattenhalter nicht zu vermeiden. Locker werdende Platten verringern aber die Festigkeit des Plattenpakets und können im Extremfall zum Auseinanderfallen des Paketes führen. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, ist nur ein nochmals zu­ sätzlicher Fertigungsschritt erforderlich, nämlich eine dichte Verklebung der Plattenkanten in den Schlitzen der Plattenhalter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend be­ schriebenen Nachteile zu vermeiden, für ein weniger aufwen­ diges Fertigungsverfahren zu sorgen, dafür ein Spritzwerk­ zeug anzugeben, mit dem ein Plattenpaket hergestellt werden kann, dessen Handhabung auch nach längerer Betriebsdauer nicht erschwert wird und seine eigensteife Festigkeit nicht verliert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kanten der Luftein- und -ausgänge aller gestapelten Platten durch zu den Ein- und Ausgängen parallel gelegene Umsprit­ zungen untereinander verbunden werden und daß die Umsprit­ zungen quer zu ihrer Haupterstreckungsrichtung einstückig mit abstandhaltenden und rahmenbildenden Rippen versehen werden.

Wenn gemäß der Erfindung die Platten vor der Spritzung der Plattenhalter gestapelt werden und die Umspritzung der Plat­ tenkanten durch die Plattenhalter in einem Arbeitsgang stattfindet, erübrigen sich weitere Fertigungsschritte zur Montage der einzelnen Teile miteinander und gegebenenfalls ihrer jeweiligen Abdichtung. Dazu werden alle abstandhalten­ den und rahmenbildenden Umspritzungen gemäß Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf beiden Seiten (Luftein­ gang und Luftausgang) des Pakets in einem Werkzeug und Ar­ beitsgang aus thermoplastischem Kunststoff gespritzt.

Ein Werkzeug für ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren kann vorteilhafterweise in mehreren Etagen angeordnete Ab­ standhalter eines Schiebers für die Platten aufweisen, der an den zu den Luftein- und -ausgängen gewandten Rändern U- förmige und hohlraumbildende Hinderschnitte aufweist, und ferner zwei weitere, quer von außen auf diese Ränder zu be­ wegliche Schieber haben, die für jeden Luftein- bzw. -aus­ gang der gestapelten Platten eine in ihrer Dicke und Länge genau passende Aufnahmeleiste haben, die zum Spritzvorgang mit ihrer Längserstreckung eine kurze Strecke weit in den zugeordneten Luftein- bzw. -ausgang eindringt und zur be­ nachbarten Leiste ein Gewölbe bildet, das mit dem Hinter­ schnitt des zugehörigen Abstandhalters einen geschlossenen Spritzraum bildet, in den die Unterkante des Luftein- bzw. -ausganges der darüber liegenden Platte und die Oberkante des Luftein- bzw. -ausganges der darunter liegenden Platte hineinragt.

Durch die Abstandhalter in Form eines Schiebers können die Platten im Werkzeug bereits in ihrer endgültigen Lage posi­ tioniert werden, bevor die Plattenhalter um die Kanten der Platten herum abgespritzt werden. Nach Abkühlung des Kunst­ stoffes kann das Plattenpaket durch Zurückziehen der quer beweglichen Schieber und danach des Abstandhalter-Schiebers abgestreift werden. Damit ist dieses Plattenpaket bereits gebrauchsfertig. Abdichtungsmaßnahmen an den Verbindungs­ stellen zu den Plattenhaltern erübrigen sich damit.

In vorteilhafter Weise ist bei dem erfindungsgemäßen Werk­ zeug jedes Gewölbe in Höhe der Ober- bzw. Unterkanten enger als die Dicke der Abstandhalter. Dadurch werden beim Einfah­ ren der quer geführten Schieber die Ränder der Platten durch die Gewölbe ein wenig aufgespreizt, so daß die aufgespreiz­ ten Kanten innerhalb der sie einbettenden Dichtungsleisten des Plattenhalters einen Formschluß bilden, der zusätzliche mechanische Festigkeit im Plattenpaket ergibt.

In weiterer vorteilhafter Fortbildung des erfindungsgemäßen Werkzeugs sind alle aus Gewölbe und Hinterschnitten gebilde­ ten Spritzräume in spritztechnisch geeigneter Weise über Spritzräume für die abstandhaltenden und rahmenbildenden Um­ spritzungen miteinander verbunden. Dadurch kann für den Plattenhalter eine stark eigensteife Konstruktion gebildet werden, welche diese Eigenschaft über die gestapelten Plat­ ten auf das ganze Plattenpaket überträgt.

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. in einem er­ findungsgemäßen Werkzeug hergestelltes Plattenpaket ist vor­ teilhafterweise dadurch gekennzeichnet, daß die Platten durch Rahmen auf Abstand zueinander gehalten und fest mit­ einander verbunden sind, deren obere und untere und zwischen den Luftein- und -ausgängen parallel zu den Platten verlau­ fende Leisten die Ober- bzw. Unterkanten der Luftein- und -ausgänge in sich einbetten und gleichzeitig einerseits seitliche Wände für die durch die Platten-Abstände gebilde­ ten Hohlräume darstellen, die Luftein- und -ausgänge zu den innerhalb der Platten gelegenen Hohlräume andererseits aber frei halten.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spieles sind das erfindungsgemäße Verfahren und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Plattenpaket nachstehend nä­ her erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine seitliche Durchsicht durch einen Haushalt- Wäschetrockner mit einem Luft/Luft-Wärmetau­ scher,

Fig. 2 ein in den Wärmetauscher gemäß Fig. 1 einsetzba­ res Plattenpaket in perspektivischer Ansicht,

Fig. 3 einen Teil eines vertikalen Schnitts durch einen Plattenhalter entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV-IV in Fig. 3.

Der Wäschetrockner in Fig. 1 hat ein Gehäuse 10 mit einem innenliegenden Trockenraum 11, der als horizontal drehbar gelagerte Trommel ausgebildet sein kann. Zwischen diesem und der Rückwand des Trockners befindet sich ein Zuluftka­ nal 12, in dem die Prozeßluft mittels einer Heizeinrich­ tung 13 erwärmt und von einem Gebläse 14 über eine Gitter­ wand 15 in den Trommelraum geblasen wird. An der Vorder­ seite des Wäschetrockners befindet sich eine Beschickungs­ öffnung 16 zum Einladen der zu trocknenden Wäscheteile. Danach wird die Beschickungsöffnung von einer Tür 17 ver­ schlossen.

Die vom Gebläse 14 durch den Trockenraum 11 und den Ring­ spalt zwischen der Tür und dem äußeren Rahmen der Beschik­ kungsöffnung 16 geblasene Prozeßluft tritt durch das Flu­ sensieb 18 in den Abluftkanal 19 ein. Von dort gelangt die Prozeßluft in den Kondensator 2. Der Kondensator ist als Luft/Luft-Wärmetauscher ausgebildet und entlang der Strö­ mungsrichtung der Prozeßluft geschnitten dargestellt. Er enthält gut wärmeleitende Platten 21 mit Hohlräumen, die quer zur Prozeßluft von einem Kühlmedium durchströmt wer­ den, z. B. von frischer Kühlluft. Die Prozeßluft ist auf der warmen Seite durch einen ausgefüllten Pfeil und auf der kalten Seite durch einen gestrichelten, längsgestreif­ ten Pfeil dargestellt.

Die warme und feuchtigkeitsbeladene Prozeßluft gibt an den Oberflächen der Platten 21 Wärme und Feuchtigkeit ab und fließt gekühlt dem Gebläse 14 zu. Die Feuchtigkeit sammelt sich am Ausgang des Kondensators und fließt zum Kondensa­ tor-Sammelbehälter 22 ab, aus dem das Kondensat abgepumpt oder manuell entfernt werden kann. An der Vorderseite des Wäschetrockner-Gehäuses 10 befindet sich außerdem eine Tür oder Klappe 23, die von der Bedienungsperson geöffnet wer­ den kann, damit das Plattenpaket zum Zwecke der Reinigung aus dem Kondensator 2 herausgezogen werden kann.

Ein aus dem Kondensator 2 entnommenes Plattenpaket kann beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt aussehen. Dieses Ausführungsbeispiel enthält zur besseren Übersicht nur drei gestapelte Platten 21 aus gewalztem oder extrudiertem Aluminium mit Hohlräumen 24, in denen in Strömungsrichtung der Kühlluft orientierte Rippen 25 angeordnet sind. Die Platten können abweichend von diesem Ausführungsbeispiel aus Kunststoff bestehen. Die vorgenannten Rippen 25 inten­ sivieren den Kontakt zwischen der Kühlluft und der wärme­ übertragenden Platte 21. In der Praxis werden mehr, z. B. 7 bis 9, solcher Platten benötigt.

Die gestapelten Platten sind mit Plattenhaltern 30 um­ spritzt, die je eine obere und untere Rahmenleiste 31 und 32 sowie parallel zu den Platten verlaufende Dichtungslei­ sten 33 aufweisen. Die obere Rahmenleiste 21 ist mit der unteren Rahmenleiste 32 sowie mit den dazwischen liegenden Dichtungsleisten 33 jeweils über zwei abstandhaltende Stützleisten 34 miteinander verbunden. An den äußeren En­ den sind die Plattenhalter 30 durch senkrecht stehende Rahmenleisten 35 jeweils stabilisiert.

Die Plattenhalter 30 bilden einerseits ein Stabilisie­ rungsgerüst für das Plattenpaket und andererseits defi­ nierte Anlageflächen für Dichtungen zu einem Luftzufüh­ rungs- bzw. Luftabführungskanal innerhalb eines Kondensa­ tor-Gehäuses, das hier nicht näher dargestellt ist. Die rechte Seite des in Fig. 2 dargestellten Plattenpakets zeigt beispielsweise den Lufteingang zum Plattenpaket, während die durch perspektivische Abwendung dargestellte linke Seite des Plattenpakets den Luftausgang 37 enthält. Die Prozeßluft überstreicht die einzelnen Plattenflächen parallel zu den Plattenhaltern 30 und gibt dabei einen er­ heblichen Anteil ihrer mitgetragenen Wärmeenergie über die Platten 21 an die quer dazu das Plattenpaket durchströmen­ de Kühlluft ab.

Die Schnittdarstellungen in Fig. 3 und 4 zeigen Teile des zur Herstellung des Plattenpakets erfindungsgemäß verwen­ deten Werkzeugs. Damit die Platten 21 im Werkzeug auf de­ finiertem Abstand zueinander gehalten werden können, ent­ hält das Werkzeug einen Schieber aus in mehreren Etagen angeordneten Abstandhaltern 41. An den zu den Lufteingän­ gen 36 bzw. zu den Luftausgängen 37 gewandten Rändern der Abstandhalter 41 sind U-förmige und hohlraumbildende Hin­ terschnitte 42 angebracht. Weiterhin enthält das Werkzeug zwei quer von außen auf diese Ränder zu bewegliche Schie­ ber 43, die für jeden Lufteingang 36 bzw. Luftausgang 37 der gestapelten Platten 21 eine genau passende Aufnahme­ leiste 44 haben. Diese Aufnahmeleisten 44 dringen für den Spritzvorgang eine kurze Strecke weit in den jeweils zuge­ ordneten Lufteingang 36 bzw. Luftausgang 37 ein. Damit bilden jeweils benachbarte Aufnahmeleisten 44 ein Gewölbe 45, das mit dem Hinterschnitt 42 des zugehörigen Abstand­ halters 41 einen geschlossenen Spritzraum bildet. In die­ sen Spritzraum ragt die Unterkante 26 des Luftein- bzw. -ausgangs der darüber liegenden Platte 21 und die Oberkan­ te 27 des Luftein- bzw. -ausgangs der darunter liegenden Platte 21 hinein.

Da jedes Gewölbe 45 in Höhe der Ober- und Unterkanten 26 und 27 enger ist als die Dicke der Abstandhalter 41, spreizen sich diese Kanten 26 und 27 beim Einfahren des quer beweglichen Schiebers 43 etwas auf. Die aufgespreiz­ ten Kanten bilden schließlich in den angespritzten Dich­ tungsleisten 33 eine formschlüssige Verbindung.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines kompakten Pakets aus hohlen Platten für einen Luft/Luft-Wärmetauscher eines Kondensations-Wäschetrockners für den Hausgebrauch, dessen Platten aus einem dünnen biegbaren Werkstoff zu Hohlkörpern mit gegen ihre Höhe großer Breite gebildet sind, an zwei gegenüber liegenden Schmalseiten durch den Hohlraum miteinander in Verbindung stehende Luft­ eingänge und Luftausgänge aufweisen und zueinander fe­ ste Abstände haben, die ihrerseits Hohlräume und Luft­ ein- und -austrittsöffnungen mit quer zu den Platten- Hohlräumen gelegener Strömungsrichtung darstellen, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kanten (26 und 27) der Luftein- und -ausgänge (36 und 37) aller gestapelter Platten (21) durch zu den Eingängen und Ausgängen pa­ rallel gelegene Umspritzungen (31 bis 33) untereinan­ der verbunden werden und daß die Umspritzungen (31 bis 33) quer zu ihrer Haupterstreckungsrichtung einstückig mit abstandhaltenden und rahmenbildenden Rippen (34 und 35) versehen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle abstandhaltenden und rahmenbildenden Umspritzun­ gen (30 bis 35) auf beiden Seiten (Lufteingang 36 und Luftausgang 37) des Pakets in einem Werkzeug und Ar­ beitsgang aus thermoplastischem Kunststoff gespritzt werden.

3. Werkzeug für ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren Etagen angeordnete Abstandhalter (41) eines Schiebers für die Platten (21) vorgesehen sind, der an den zu den Luft­ ein- und -ausgängen (36 und 37) gewandten Rändern U- förmige und hohlraumbildende Hinterschnitte (42) auf­ weist, und daß zwei weitere quer von außen auf diese Ränder zu bewegliche Schieber (43) vorgesehen sind, die für jeden Luftein- bzw. -ausgang (36 und 37) der gestapelten Platten (21) eine in ihrer Dicke und Länge genau passende Aufnahmeleiste (44) haben, die zum Spritzvorgang mit ihrer Längserstreckung eine kurze Strecke weit in den zugeordneten Luftein- bzw. -aus­ gang (36 bzw. 37) eindringt und zur benachbarten Lei­ ste (44) ein Gewölbe (45) bildet, das mit dem Hinter­ schnitt (42) des zugehörigen Abstandhalters (41) einen geschlossenen Spritzraum bildet, in den die Unterkante (26) des Luftein- bzw. -ausgangs (36 bzw. 37) der dar­ über liegenden Platte (21) und die Oberkante (27) des Luftein- bzw. -ausganges (36 bzw. 37) der darunter liegenden Platte (21) hineinragt.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gewölbe (45) in Höhe der Ober- bzw. Unterkanten (26 bzw. 27) enger ist als die Dicke der Abstandhalter (41).

5. Werkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß alle aus Gewölbe (45) und Hinterschnitten (42) gebildeten Spritzräume in spritztechnisch geeig­ neter Weise über weitere Spritzräume für die abstand­ haltenden und rahmenbildenden Umspritzungen (34 und 35) miteinander verbunden sind.

6. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 bzw. in ei­ nem Werkzeug gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5 herge­ stelltes Plattenpaket, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (21) durch Rahmen (30) auf Abstand zueinander gehalten und fest miteinander verbunden sind, deren obere und untere und zwischen den Luftein- und -aus­ gängen (36 und 37) parallel zu den Platten verlaufende Leisten (31 bis 33) die Ober- bzw. Unterkanten (26 bzw. 27) der Luftein- und -ausgänge in sich einbetten und gleichzeitig einerseits seitliche Wände für die durch die Platten-Abstände gebildeten Hohlräume dar­ stellen, die Luftein- und -ausgänge (36 und 37) zu den innerhalb der Platten gelegenen Hohlräumen (24) aber freihalten.