DE69400511T2 - Method for fastening an intermediate wall in a tubular end chamber of a heat exchanger - Google Patents
Method for fastening an intermediate wall in a tubular end chamber of a heat exchangerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Wärmetauscher in der Ausführung mit wenigstens einer Endkammer mit einer rohrförmigen Wandung, die durch eine Querzwischenwand in Teilkammern unterteilt ist, sowie mit einer Mehrzahl von parallelen Rohren, die jeweils mit einer Teilkammer der Endkammer durch eine öffnung in der besagten rohrförmigen Wandung in Verbindung stehen.The invention relates to heat exchangers in the design with at least one end chamber with a tubular wall which is divided into sub-chambers by a transverse partition wall, and with a plurality of parallel tubes, each of which is connected to a sub-chamber of the end chamber through an opening in the said tubular wall.
Ein derartiger Wärmetauscher, der insbesondere als Kondensator in einer Klimaanlage für Kraftfahrzeuge verwendet werden kann, wird in der EP-A-O 377 936 beschrieben. Bei diesem bekannten Wärmetauscher weist die rohrförmige Wandung Querschlitze auf, wobei jede Zwischenwand seitlich durch einen dieser Schlitze eingesetzt wird und einen geeigneten Umriß aufweist, so daß sie an den Enden ebendieses Schlitzes zum Anschlag kommen kann. Die dadurch gesicherte Zwischenwand wird anschließend an der rohrförmigen Wandung verlötet Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie die Ausführung der rohrförmigen Wandung durch die Einarbeitung der Schlitze erschwert und eine unregelmäßige Form für die Zwischenwand erforderlich macht. Darüber hinaus bewirken diese Schlitze zusätzliche Leckagerisiken.Such a heat exchanger, which can be used in particular as a condenser in an air conditioning system for motor vehicles, is described in EP-A-0 377 936. In this known heat exchanger, the tubular wall has transverse slots, each partition being inserted laterally through one of these slots and having a suitable contour so that it can come to rest against the ends of this same slot. The partition secured in this way is then soldered to the tubular wall. This arrangement has the disadvantage that it makes the construction of the tubular wall more difficult due to the incorporation of the slots and requires an irregular shape for the partition. In addition, these slots cause additional leakage risks.
Um diese Nachteile zu beseitigen, schlägt die FR-A-2 676 535, die als der am nächsten kommende Stand der Technik zugrunde gelegt wird, vor, das Einsetzen der Zwischenwand in die rohrförmige Wandung durch ein offenes Ende dieser Wandung vorzunehmen, um sie in die Position zu bringen, die sie einnehmen soll, und anschließend die rohrförmige Wandung beiderseits der Zwischenwand zu verformen, um diese zu sichern.To eliminate these disadvantages, the FR-A-2 676 535, which is considered to represent the closest prior art, proposes to insert the partition into the tubular wall through an open end of that wall in order to bring it into the position it is to assume and then to deform the tubular wall on either side of the partition in order to secure it.
Die Erfindung sieht eine noch einfachere Lösung vor, die sich besonders für den Fall eignet, in dem die Endkammer nur eine einzige Querzwischenwand umfaßt.The invention provides an even simpler solution, which is particularly suitable for the case in which the end chamber comprises only a single transverse partition wall.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ausführung eines Wärmetauschers, der wenigstens eine Endkammer mit einer rohrförmigen Wandung umfaßt, die durch eine in etwa scheibenförmige Zwischenwand in Teilkammern unterteilt ist, sowie eine Mehrzahl von parallelen Rohren, die jeweils mit einer Teilkammer der Endkammer durch eine Öffnung in der besagten rohrförmigen Wandung in Verbindung stehen, wobei nach diesem Verfahren das Einsetzen der Zwischenwand in die rohrförmige Wandung durch ein offenes Ende dieser Wandung erfolgt, um sie in die Position zu bringen, die sie einnehmen soll.The invention relates to a method for making a heat exchanger comprising at least one end chamber with a tubular wall divided into sub-chambers by an approximately disc-shaped partition wall, and a plurality of parallel tubes, each of which is connected to a sub-chamber of the end chamber through an opening in said tubular wall, according to which method the partition wall is inserted into the tubular wall through an open end of this wall in order to bring it into the position it is to assume.
Erfindungsgemäß wird anschließend die Zwischenwand mit Hilfe von Werkzeugen verformt, die an ihren beiden Seiten angesetzt werden, um sie radial auszuweiten, so daß sie in der besagten Position durch Einklemmen in der rohrförmigen Wandung gesichert wird.According to the invention, the partition is then deformed by means of tools placed on both sides to expand it radially so that it is secured in said position by clamping it in the tubular wall.
Weitere, zusätzliche oder alternative Merkmale der Erfindung werden nachstehend angeführt:Further, additional or alternative features of the invention are set out below:
- Wenigstens eines der besagten Werkzeuge ist ein Stempel mit einem vorspringenden Bereich, der einen vertieften Eindruck in der entsprechenden Seite der Zwischenwand erzeugt.- At least one of said tools is a stamp having a projecting portion which creates a recessed impression in the corresponding side of the partition.
- Der besagte vorspringende Bereich wird radial nach außen durch eine erste ringförmige Fläche begrenzt, welche die Längsachse der rohrförmigen Wandung umgibt und im Verhältnis zu dieser geneigt ist.- The said projecting region is delimited radially outwards by a first annular surface which surrounds the longitudinal axis of the tubular wall and is inclined in relation to it.
- Der vorspringende Bereich wird radial nach innen durch eine zweite ringförmige Fläche begrenzt, die im Verhältnis zu der besagten Achse in entgegengesetzter Richtung zur ersten ringförmigen Fläche geneigt ist und zusammen mit dieser eine ringförmige Ansetzkante bildet.- The projecting area is delimited radially inwards by a second annular surface which is inclined in relation to the said axis in the opposite direction to the first annular surface and together with it forms an annular attachment edge.
- Die erste ringförmige Fläche ist stärker geneigt als die zweite ringförmige Fläche.- The first annular surface is more inclined than the second annular surface.
- An den beiden Seiten der Zwischenwand werden Stempel mit vorspringenden Bereichen angesetzt, die in etwa einander gegenüber angeordnet sind.- On both sides of the partition wall, stamps with protruding areas are placed, which are arranged approximately opposite each other.
- Die Werkzeuge werden an den Seiten der Zwischenwand mittels Eintreiben angesetzt.- The tools are attached to the sides of the partition wall by driving them in.
- Die rohrförmige Wandung wird an der Zwischenwand und/oder an den Rohren wasserdicht verlötet- The tubular wall is soldered to the partition wall and/or to the pipes to make it watertight
- Das Löten erfolgt durch Aufschmelzen eines schmelzbaren Metallüberzugs, der auf wenigstens einem der zu verlötenden Teile vorgesehen ist.- Soldering is carried out by melting a fusible metal coating provided on at least one of the parts to be soldered.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden eingehender in der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt, wobei die Figuren 1 und 2 Längsschnittansichten darstellen, die zwei aufeinanderfolgende Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellen.The features and advantages of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying drawings, in which Figures 1 and 2 are longitudinal sectional views illustrating two successive phases of the process according to the invention.
Die Figuren zeigen eine rohrförmige Wandung 1 für eine Endkammer eines Wärmetauschers, insbesondere als Kondensator zu einer Klimaanlage für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, und eine scheibenförmige Querzwischenwand 2, die zur Unterteilung des Innenraums der Endkammer in zwei Teilkammern 3 und 4 dient. Der fertiggestellte Wärmetauscher enthält eine Reihe von nicht dargestellten Umlaufrohren, die senkrecht zur Längsachse 5 der rohrförmigen Wandung verlaufen und entlang dieser Achse aufeinander ausgerichtet sind, deren Enden durch Öffnungen, die in die rohrförmige Wand eingearbeitet sind, hindurchgehen und die zum einen in die Teilkammer 3 und zum anderen in die Teilkammer 4 münden.The figures show a tubular wall 1 for an end chamber of a heat exchanger, in particular as a condenser for an air conditioning system for the passenger compartment of a motor vehicle, and a disc-shaped transverse partition wall 2 which serves to divide the interior of the end chamber into two sub-chambers 3 and 4. The finished heat exchanger contains a series of circulation tubes (not shown) which run perpendicular to the longitudinal axis 5 of the tubular wall and are aligned with one another along this axis, the ends of which pass through openings which are machined into the tubular wall and which open into the sub-chamber 3 and the other into the sub-chamber 4.
In ihrem Ausgangszustand, wie er in Figur 1 dargestellt ist, weist die Zwischenwand 2 gegenüberliegende ebene und parallele Seiten 6 und 7 auf, wobei sie einen Durchmesser besitzt, der etwas kleiner als der Innendurchmesser der rohrförmigen Wandung 1 ausfällt. Dadurch kann sie mit Spiel durch eines der offenen Enden der rohrförmigen Wandung in diese eingesetzt werden, um sie in die gewünschte Einbauposition zu bringen. Außerdem werden zwei Stempel 8 und 9 mit Spiel in die rohrförmige Wandung beiderseits der Zwischenwand eingesetzt. Die zur Zwischenwand gerichtete Abschlußseite jedes Stempels, die auch als Arbeitsfläche bezeichnet wird, weist eine ringförmige Rippung 10 auf, die rotationssymmetrisch zur Achse 5 angeordnet ist und durch zwei kegelstumpfförmige Flächen begrenzt wird, von denen eine radial außen 11 und eine radial innen 12 liegt und die zusammen eine kreisförmige Kante 13 bilden. Die Erzeugende der Fläche 11 bildet zusammen mit der Achse 5 einen Winkel über 45º, während die Erzeugende der Fläche 12 einen Winkel unter 45º bildet. Die Scheitel der Kegel, zu denen diese Flächen gehören, befinden sich auf der Seite der Trennwand 2 bzw. auf der Seite des Körpers des Stempels, bezogen auf dessen Arbeitsfläche. Die ringförmige Fläche 12 begrenzt in der Arbeitsfläche des Stempels eine mittige Aussparung mit einem flachen Boden 16.In its initial state, as shown in Figure 1, the partition 2 has opposite flat and parallel sides 6 and 7, and has a diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the tubular wall 1. This allows it to be inserted into the tubular wall with some play through one of the open ends of the wall to bring it into the desired installation position. In addition, two punches 8 and 9 are inserted into the tubular wall on both sides of the partition with some play. The end face of each punch facing the partition, which is also referred to as the working surface, has an annular ribbing 10 that is arranged rotationally symmetrically to the axis 5 and is delimited by two frustoconical surfaces, one of which is located radially outside 11 and one radially inside 12 and which together form a circular edge 13. The generatrix of the surface 11 forms an angle of more than 45º with the axis 5, while the generatrix of the surface 12 forms an angle of less than 45º. The vertices of the cones to which these surfaces belong are located on the side of the partition 2 or on the side of the body of the punch, relative to its working surface. The annular surface 12 delimits a central recess with a flat bottom 16 in the working surface of the punch.
Um die Zwischenwand in ihrer Einbauposition zu befestigen, werden ihre Seiten 6 und 7 anhand von Stempeln eingetrieben. Die Rippungen 10 dringen dann in diese Seiten ein, wobei ringförmige Eindrücke 14 gebildet werden (Figur 2). Außerdem drücken die geneigten Flächen 11 der Rippungen den Werkstoff der Zwischenwand radial nach außen, wodurch sich deren Außendurchmesser entsprechend vergrößert und ihre radiale Einklemmung in der rohrförmigen Wandung 1 bewirkt wird. Um eine Ausweitung dieser Wandung unter dem durch die Zwischenwand ausgeübten radialen Druck zu verhindern, kann die rohrförmige Wandung während dieses Vorgangs in eine dicke Hülse 15 eingeschoben werden, wie dies in Figur 1 dargestellt wird.In order to fix the partition in its installed position, its sides 6 and 7 are driven in by means of punches. The ribs 10 then penetrate these sides, forming annular impressions 14 (Figure 2). In addition, the inclined surfaces 11 of the ribs press the material of the partition radially outwards, thereby increasing its external diameter accordingly and causing it to be radially clamped in the tubular wall 1. In order to prevent this wall from expanding under the radial pressure exerted by the partition, the tubular wall can be inserted into a thick sleeve 15 during this operation, as shown in Figure 1.
Nachdem die Position der Zwischenwand auf diese Weise gesichert ist, kann die Abdichtung zwischen den Teilkammern 3 und 4 anschließend durch Verlöten nach dem üblichen Verfahren herbeigeführt werden. Ebenso kann eine dichte Verlötung zwischen der rohrförmigen Wandung und den Umlaufrohren nach deren Einsetzen ausgeführt werden.After the position of the partition wall has been secured in this way, the seal between the sub-chambers 3 and 4 can then be achieved by soldering using the usual method. Likewise, a tight soldering can be carried out between the tubular wall and the circulation pipes after they have been inserted.
Die Arbeitsflächen der Stempel können eine andere Form als die vorstehend beschriebene und dargestellte Form aufweisen. So kann insbesondere die durch die kegelstumpfförmigen Flächen 12 und den flachen Boden 16 gebildete Aussparung entfallen und durch eine ebene Fläche ersetzt werden, die durch die kreisförmige Kante 13 begrenzt wird.The working surfaces of the stamps can have a different shape than that described and shown above. In particular, the recess formed by the frustoconical surfaces 12 and the flat base 16 can be omitted and replaced by a flat surface which is delimited by the circular edge 13.
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