DE69703167T2

DE69703167T2 - Wärmetauscher und Maschine zum Zusammenbau eines solchen Wärmetauschers

Info

Publication number: DE69703167T2
Application number: DE69703167T
Authority: DE
Inventors: Francis Romero
Original assignee: Piscine Service Anjou SA
Current assignee: Piscine Service Anjou SA
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1997-01-15
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: ATE196685T1; EP0786638B1; FR2744205A1; EP0786638A1; US5823251A; PT786638E; CA2195912C; ES2150749T3; DE69703167D1; CA2195912A1; FR2744205B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher. Ein solcher Wärmetauscher ist zum Beispiel ein Wasser/ Wassertauscher, welcher im Heizkreis eines Schwimmbades eingesetzt wird.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Wärmetauscher mit einem Bündel aus geraden und untereinander parallel angeordneten Rohren, das aus einem allgemein zylindrischen Körper besteht, welcher mit einem Einlass und einem Auslaß für das Primärfluid versehen ist und dessen Endabschnitte mit Flanschen versehen sind, welche den Körper verschließen und die von den Rohren durchquert werden, und in dem jeweils an den Enden des Körpers Mündungen für den Einlass und den Auslaß des Sekundärfluids vorgesehen sind. Ein solcher Wärmetauscher ist aus der GB-A-1366 437 bekannt.
Insbesondere ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher zur Verfügung zu stellen, der in einfacher und wirtschaftlicher Weise eingebaut werden kann.
Um dieses Ziel zu erreichen, entspricht der erfindungsgemäße Wärmetauscher der vorstehend beschriebenen Art, in dem der Flansch, der aus einem Material vom Typ eines Gummis besteht, aus einer kreisförmigen Platte besteht, deren beide Seiten an ihrem Umfang einen Satz kreisförmiger untereinander parallel angeordneter Lippen aufweisen, wobei der Flansch so konzipiert ist, dass er über einen Satz dieser Lippen auf einer radialen Fläche des entsprechenden Endabschnitts des Körpers aufliegt, und in dem jede der Mündungen einen Endabschnitt aufweist, der eine radiale Vorderseite besitzt, welche auf dem anderen Satz der Lippen des Flansches aufliegt, und dass eine Mutter vorgesehen ist, die an der Außenwand der Endabschnitte dieses Körpers festgeschraubt werden kann, und diese Mutter mit Mitteln ausgestattet ist, um die Mündung an dem Flansch so festzuschrauben, dass der Flansch zwischen der Mündung und dem Körper eingespannt wird.
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Wärmetauschers enthalten die Mündungen an ihrem Endabschnitt eine Nocke, welche in eine Nut eingreift, die in dem Endabschnitt des Körpers so angeordnet ist, dass sie die Mündung drehfest fixiert, wenn die Mutter an dem Körper festgeschraubt wird. Vorzugsweise enthält der Wärmetauscher Verstärkungsplatten, die jeweils zwischen einem Flansch und einer Mündung montiert sind, wobei diese Verstärkungsplatten mindestens eine Versteifung aufweisen können.
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Wärmetauschers sind die Flansche mit Bohrungen für den Durchgang der Rohre des Rohrbündels versehen, wobei diese Bohrungen mit mindestens einer Lippe ausgestattet sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Maschine für die Montage der Rohre des Rohrbündels an den Flanschen des vorstehend beschriebenen Wärmetauschers.
Das besondere durch diesen Arbeitsgang verursachte Problem besteht darin, dass es nicht möglich ist, die Rohre einzeln in die Bohrungen der Flansche einzusetzen und dass es daher notwendig ist, das Rohrbündel in einem einzigen Block zu montieren, wodurch relativ starke Drücke beim Einschieben ausgeübt werden müssen. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit sehr groß, dass die Rohre während des Einschiebens in die Bohrung des entsprechenden Flansches die Wand dieser Bohrung beschädigen, was sehr nachteilig für die Abdichtung zwischen diesem Rohr und dieser Wand ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Maschine vorzuschlagen, mit deren Hilfe die vorgenannten Probleme gelöst werden können.
Man wird feststellen, dass ohne diese Maschine die Montage des erfindungsgemäßen Wärmetauschers nicht möglich erscheint und dass diese Maschine so konzipiert ist, dass sie für einen solchen Einsatz geeignet ist.
Eine solche Maschine ist daher von einer Art, die Montagemittel aufweist, welche die Montage der Rohre des Rohrbündels in den Bohrungen der einzelnen Flansche des Wärmetauschers ermöglichen. Nach einem Merkmal der vorliegenden Erfindung enthalten diese Montagemittel eine Halterung, um die Flansche des Wärmetauschers zu halten, sowie eine Vielzahl von Fingern, die in der gleichen Anzahl vorgesehen sind, wie Rohre des zu montierenden Rohrbündels, sowie Mittel, welche es diesen Fingern ermöglichen, in die entsprechenden Bohrungen des Flansches, der an der Halterung so montiert ist, so einzudringen und sie zu durchqueren, dass der Flansch an diesen Fingern anliegen kann, und dass Mittel vorgesehen sind, um jedes einzelne Rohr des Rohrbündels in der Verlängerung eines dazu koaxial liegenden Fingers anzuordnen, sowie Mittel, um einen an diesen Fingern anliegenden Flansch auf diesen Fingern zu verschieben, um ihn auf die Rohre des die Finger verlängernden Rohrbündels zu bewegen, wobei der Durchmesser der Finger geringfügig größer ist, als der Durchmesser der zu montierenden Rohre.
Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Finger so gestaltet, dass sie sich axial in einer ersten Richtung bewegen können, um in die entsprechenden Bohrungen des an dieser Halterung montierten Flansches eindringen, und in einer zweiten Richtung, um einen an ihnen anliegenden Flansch mitzuziehen, wobei die Finger so angeordnet sind, dass sie die Endwand eines Zylinders durchqueren können und dieser Zylinder so angeordnet ist, dass er sich axial gegenüber den Fingern in dieser ersten Richtung bewegen kann, damit diese Endwand den an den Fingern anliegenden Flansch so verschieben kann, um ihn auf die Rohre zu schieben.
Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung werden diese Finger von einer Scheibe getragen, die axial in einem Blindloch des Zylinders gleiten kann.
Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Zylinder so angeordnet, dass er mit Hilfe von Antriebsmitteln angetrieben werden kann, und ein Bügel vorgesehen ist, mit dessen Hilfe dieser Zylinder mit der die Finger tragenden Scheibe gekoppelt werden kann.
Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung enthält die Maschine Gestänge, um die Rohre des zu montierenden Rohrbündels aufzunehmen und sie in der axialen Verlängerung der Finger zu positionieren.
Die vorstehend genannten Merkmale der vorliegenden Erfindung, sowie weitere Merkmale ergeben sich deutlicher aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, die in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen durchgeführt wird, in denen folgendes dargestellt ist:
Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers;
Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Endabschnittes eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers, dessen einzelne Komponenten für die Montage bereit sind;
Die Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Flansches;
Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Maschine, welche die Montage der Flansche eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers an den Rohren ermöglicht;
Die Fig. 5a zeigt einen Querschnitt eines Montagekopfes einer erfindungsgemäßen Maschine;
Die Fig. 5b zeigt einen Querschnitt entlang der Ebene V/V in der Fig. 5a, und
Die Fig. 6 bis 8 zeigen die Montage eines Flansches auf den Rohren eines Wärmetauschers mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Maschine.
Der in der Fig. 1 im montierten Zustand gezeigte Wärmetauscher besteht im wesentlichen aus einem weitgehend zylindrischen Körper 10, dessen ebenfalls zylindrische Endabschnitte 11 auf einer Länge von einigen Zentimetern mit einem Gewinde versehen sind. Der Körper 10 besteht zweckmäßigerweise aus einem formbaren Kunststoff, wie zum Beispiel einem Spritzmaterial. Vorteilhafterweise besteht dieses Material aus einem Polyamid, das mit Glaspartikeln angereichert ist.
Der zylindrische Körper 10 ist mit einer Fluidzuleitung 12 und einem Fluidauslaß 13 ausgestattet, die jeweils aus direkt angegossenen Stutzen bestehen, deren mit einem Gewinde versehene Enden so konzipiert sind, dass sie entsprechende Rohrleitungen für den Transport des Primärfluids aufnehmen können. Dieses Primärfluid dringt daher durch die Zuleitung 12 in das Innere des durch den Körper gebildeten Volumens ein, in dem es seine Wärme auf das Sekundärfluid überträgt, wie dies später noch beschrieben wird, und tritt dann über den Auslaß 13 aus dem Wärmetauscher aus.
Innerhalb des Körpers 10 ist das Wärmetauschersystem 20 angeordnet, das im wesentlichen aus einem Bündel gerader Rohre 21 besteht, die zueinander parallel angeordnet sind und mit ihren Enden in Bohrungen sitzen, die in die Flansche 22 eingebracht sind. Die Rohre 21 sind zum Beispiel aus rostfreiem Stahl oder Titan hergestellt.
In der Fig. 2, die einen Endabschnitt des montagefertigen erfindungsgemäßen Wärmetauschers zeigt, kann man sehen, dass die Flansche 22 aus einer kreisförmigen Scheibe 22a bestehen, auf deren einer Seite mehrere leicht kegelstumpfartigen Stifte 22b hervorstehen, die in der gleichen Anzahl vorgesehen sind, wie die Rohre des Rohrbündels 21. Die Stifte 22b sind mit einer Bohrung 22c versehen, welche den Flansch 22 von einer Seite zur anderen durchquert.
Wie man in der Fig. 1 erkennen kann, werden die Rohre des Rohrbündels 21 mit etwas Kraft in die Bohrung 22c des entsprechenden Stiftes 22b eingesetzt und durchqueren den Flansch 22. Die Bohrungen 22c sind zum Beispiel mit drei ringförmigen Lippen 22d (Fig. 2) ausgestattet, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 22c. Diese Lippen 22d sind in die Außenseite des Rohrs 21 eingeklemmt, wodurch die Dichtheit zwischen dem Sekundärkreis, an den der Wärmetauscher angeschlossen ist, und dem Innenvolumen des Wärmetauschers gewährleistet wird.
Der Flansch 22 besteht aus einem Material von der Art eines natürlichen oder synthetischen Gummis. Vorteilhafterweise wird hierfür ein thermoplastisches Elastomer verwendet, wie zum Beispiel ein Kautschuk aus Ethylen oder Propylen, wie etwa Ethylenpropylendienterpolymer (EPDM), eingesetzt. Insbesondere wurde das Terpolymer verwendet, das von der Firma Monsanto unter der Handelsbezeichnung Santopréne® vertrieben wird.
Wie man in der Fig. 1 erkennen kann, wird bei der Montage die kreisförmige Scheibe 22a so angeordnet, dass sie in das Innere einer ringförmigen Aufnahme 14 eindringt, die in die Innenwand des Endabschnittes 11 des Körpers 10 eingebracht ist. Diese Aufnahme 14 ist ebenfalls in der Fig. 2 dargestellt. Der Umfang der Fläche des Flansches 22, auf der die Stifte 22b angeordnet sind, liegt am Grund der Aufnahme 14 an, wie dies durch einen Pfeil A angedeutet ist, wobei dieser Grund eine Auflagefläche bildet. Dieser Umfangsteil ist mit einem Satz untereinander parallel angeordneter kreisförmiger Lippen 22e ausgestattet, die, wenn sie mit dem Grund der Aufnahme 14 in Kontakt stehen, die Dichtheit zwischen dem Innenvolumen des Körpers 10 und der Außenseite gewährleisten. In der Fig. 3 sind die Stifte 22b, die Bohrungen 22c und die Lippen 22e dargestellt. Die Verteilung dieser Elemente auf dem Flansch 22 kann man ebenfalls erkennen.
Eine Verstärkungsplatte 23 liegt auf der Seite des Flansches 22 auf, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Stifte 22b angeordnet sind. Sie ist zweckmäßigerweise mit mindestens einer Versteifung 23a versehen. Diese Verstärkungsplatte 23 ist mit Bohrungen 23b versehen, welche den Bohrungen 22c des Flansches 22 entsprechen und den Durchgang der Rohre 21 ermöglichen.
Die Aufgabe dieser Verstärkungsplatte 23 besteht darin, die Verformung des Flansches 22 unter der Einwirkung des Druckes des Sekundärfluids zu verhindern, das in dem Innenvolumen des Körpers 10 zirkuliert.
Weiterhin enthält der erfindungsgemäße Wärmetauscher an jedem seiner Enden eine Mündung 30, die an einem ersten Ende einen weitgehend zylindrischen Endabschnitt 31 und einen Stutzen 32 aufweist, dessen Außenseite mit einem Gewinde versehen ist, damit er mit den entsprechenden Rohrleitungen des Sekundärfluids verschraubt werden kann. Man wird feststellen, dass in der gezeigten Ausführungsart der Stutzen 32 einen Durchmesser hat, der etwas kleiner ist, als der Durchmesser des Endabschnittes 31, so dass dieser Abschnitt 31 und der Stutzen 32 über einen stumpfkegligen Teil 33 miteinander verbunden werden können. Dieser stumpfkeglige Teil enthält Mittel für die eventuelle Befestigung eines (nicht gezeigten) Meßstabes für die Temperatur oder den Durchfluss.
Während der Montage liegt die radiale Fläche 31a des Abschnittes 31 der Mündung an einem Unfangsteil 22f der Platte des Flansches 22 an, wie dies durch den Pfeil B angedeutet ist. Dieser Umfangsteil 22f ist symmetrisch zu dem Teil 22e angeordnet und ist ebenso wie dieser mit einem Satz untereinander parallel angeordneten kreisförmigen Lippen ausgestattet, die mit der Vorderseite 31a der Mündung 31 in Kontakt stehen und für die Dichtheit zwischen dem Sekundärkreis und der Außenseite sorgen.
Der Abschnitt 31 der Mündung 30 enthält an seiner Innenseite eine ringförmige Aufnahme 31b, in welche die Verstärkungsplatte 23 eingesetzt wird, wie man dies in der Fig. 1 erkennen kann.
Muttern 40, die zum Beispiel Mittel 41 wie etwa Stegflanken aufweisen, an die ein Schraubenschlüssel angesetzt werden kann, sind an ihrem Innendurchmesser mit einem Gewinde versehen, damit sie auf die Außenseite der Endabschnitte 11 des Körpers 10 aufgeschraubt werden können, wie dies durch den Pfeil C angedeutet ist. Die Muttern 40 enthalten an einer Seite einen ringförmigen Bund 42, der auf seine Achse heruntergeklappt ist. Dieser Bund 42 enthält eine Innenfläche 42a, die an einer Schulter 31d des Endabschnittes 31 anliegt, wie dies in der Fig. 1 dargestellt und in der Fig. 2 durch einen Pfeil D angedeutet ist.
Um die Mündung 30 während ihrer Montage auf dem Körper 10 zu blockieren und ihre Rotation beim Verschrauben der Einheit mit der Mutter 40 zu verhindern, ist eine Nase 31c vorgesehen, die in eine der Nuten 15 auf der Innenseite des Abschnitts 11 des Körpers 10 eingreift und dort blockiert wird. Der Körper 10 enthält vier Nuten 15, so dass es möglich wird, die Stellung der Mündung 30 zwischen vier verschiedenen Winkelpositionen zu wählen, welche je nach der geplanten Montage des Wärmetauschers ausgewählt werden.
Man wird feststellen, dass in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Mündung 30 koaxial zu dem zylindrischen Körper 10 liegt, so dass die Rohrleitungen des Sekundärfluids von dem Wärmetauscher in Richtungen abgehen, die koaxial und entgegengesetzt verlaufen.
Die Rohre des Rohrbündels 21 durchqueren Bohrungen, die in kreisförmige abgeschrägte Scheiben 50 so eingebracht sind, dass ihre Umfangskanten mit der Innenwand des Körpers 10 über einen stumpfen Winkel zum Beispiel in der Größenordnung von 120º in Berührung stehen, wobei die abgeschrägte Kante 51 im Abstand von dieser Innenwand angeordnet ist, um so einen Durchgang für das Primärfluid herzustellen. Die Platten 50 sind kreuzweise angeordnet (die Kanten 51 sind abwechselnd zuerst in der entgegengesetzten Richtung zu der Zuleitung 12 und dann in der gleichen Richtung wie die Zuleitung 12 usw. angeordnet). Auf diese Weise folgt das Primärfluid in dem Körper 10 der Bahn, welche durch die Pfeile E in der Fig. 1 angedeutet ist. Die Platten 50 bilden also Ablenkbleche für das Primärfluid, wodurch das Fluid gezwungen wird, alle Rohre des Rohrbündels 21 zu bestreichen, was nicht der Fall wäre, wenn die Ablenkbleche nicht vorhanden wären, da das Fluid dann vorzugsweise in den Rohren des Rohrbündels 21 fließen würde, die in unmittelbarer Nähe der Zuleitung 12 und des Auslasses 13 liegen.
Zwei Abstandshülsen 24 (in der Fig. 1 ist nur die untere Abstandshülse sichtbar) sind diametral einander gegenüberliegend im Kontakt mit der Innenwand des Körpers 10 angeordnet, wie dies in der Fig. 1 in einem Kreis erkennbar ist, der einen Querschnitt entlang der Ebene I/I der Fig. 1 zeigt. Diese Abstandshülsen enthalten rechteckige bogenförmige Ausschnitte 52 in den Platten 50, wobei diese bogenförmigen Ausschnitte 52 während der Montage senkrecht zu den bogenförmigen Ausschnitten 24a liegen. Auf diese Weise werden die Platten 50 sicher gehalten.
Nachstehend wird in Bezug auf die Fig. 4 bis 8 einerseits ein Ausführungsbeispiel einer Maschine für die Montage der Rohre 21 der Flansche 22 des hier beschriebenen Wärmetauschers und andererseits die Funktionsweise einer solchen Maschine beschrieben.
Die Maschine, die in der Fig. 4 von der Oberseite gezeigt ist, besteht im wesentlichen aus einem Gerüst 100, an dem eine Vorrichtung 110 für die Halterung von Gestängen und eine Montageeinheit 120 montiert sind. Diese Montageeinheit verläuft in Längsrichtung in einer Achse xx'. Der Körper 10 wurde nur dargestellt, um seine Anordnung während der Montage zu zeigen.
Die Einheit 110 besteht im wesentlichen aus einer Befestigungsfläche 111, auf der in der horizontalen Achse schwenkbar eine Halterung 112 vorgesehen ist, die einen Satz Gestänge 113 trägt, die parallel zur Längsachse xx' der Maschine angeordnet sind. Die Anzahl der Gestänge 113 entspricht der Anzahl der Rohre 21 des Rohrbündels des zu montierenden Wärmetauschers. Außerdem sind die Gestänge 113 untereinander in identischer Weise zu den Rohren des Rohrbündels des zu montierenden Wärmetauschers angeordnet. Die Halterung 112 ist schwenkbar so gelagert, dass die Gestänge 113 eine erste Stellung I (die dargestellte Position), in der sie versetzt zu der Achse xx' liegen, und eine zweite Stellung II einnehmen können, in der sie sich weitgehend in der Achse xx' befinden.
Wie man nachstehend aus dieser Beschreibung entnehmen kann, sind die Gestänge 113 so ausgelegt dass sie die Rohre 21 des zu montierenden Rohrbündels aufnehmen können. Diese Gestänge 113 sind außerdem so montiert, dass sie die Rohre 21 in die Montageposition bringen können.
Die Montageeinheit 120 besteht aus einer Befestigungsplatte 121 mit einer Halterung 121a, an der einerseits ein Montagekopf 200 und andererseits Abstandshülsen 122 befestigt sind. An einer der Abstandshülsen 122 ist in einer horizontalen Achse schwenkbar eine Halterung oder Platine 123 montiert, welche einen Flansch 22 des zu montierenden Wärmetauschers halten kann. Durch Schwenken kann die Platine 123 eine erste Stellung I (dargestellt in der Fig. 4), in der sie versetzt zu der Achse xx' der Maschine liegt, und eine zweite Stellung II (dargestellt in der Fig. 5a) einnehmen, in der sie sich vor dem Montagekopf 200 befindet. In dieser Stellung II kann die Platine 123 mit der zweiten Abstandshülse 122 verbunden werden.
Der Montagekopf 200 enthält ein Antriebsmittel 210 für einen Block 220, der hier aus einem Stellglied besteht, dessen Schaft auf der Halterung 121a montiert ist und von dem man in der Fig. 4 einen Teil des Gestänges 211 sehen kann. Es können auch andere Mittel, als ein Stellglied vorgesehen werden, soweit sie die Aufgabe eines verschiebbaren Antriebs des Blocks 220 erfüllen.
Der Montagekopf 200 enthält außerdem einen Block 220, dessen Aufbau nachstehend im Zusammenhang mit den Fig. 5a und 5b beschrieben wird.
In der Fig. 5a kann man erkennen, dass der Block 220 hauptsächlich einen Zylinder 221 aufweist, der ein zylindrisches Blindloch 221a besitzt, das an einem Ende durch einen Flansch 222 und an dem anderen Ende durch eine Abschlusswand 221b verschlossen wird. Der Flansch 222 wird zum Beispiel durch Verschraubung am Ende des Gestänges 211 des Stellglieds 210 befestigt. Auf diese Weise kann der Zylinder 221 durch das Stellglied 210 in seitlicher Richtung verschoben werden.
Der Flansch 222 ist mit Bohrungen versehen, in die Führungsmittel 230 eingesetzt werden können, welche die Form von zylindrischen Spindeln haben, die mit einem ihrer Enden an der Halterung 121a befestigt sind. Auf diese Weise wird der Zylinder 221 mit Hilfe der Führungen 230 während seiner seitlichen Verschiebung entlang der Achse xx' der Maschine geführt, wobei diese Bewegung durch die Aktion der Spindel des Stellglieds 210 eingeleitet wird.
In den zylindrischen Hohlraum 221a ist eine Scheibe 240 so eingesetzt, dass sie darin entlang der Achse xx' gleiten kann. Die Scheibe 240 trägt auf ihrer Seite, die gegen den Blindverschluss des zylindrischen Hohlraums 221a gerichtet ist, Finger 241, die an ihrem freien Ende mit Ansätzen 241a in Form eines abnehmendem Durchmessers ausgestattet sind. Ein Ansatz 241a ist im Großformat in der Fig. 9 dargestellt. Die Finger 241 sind so gestaltet, dass sie in Bohrungen gleiten können, welche in die Endwand 221b des Zylinders 221 eingebracht sind. Außerdem sind diese Ansätze so ausgelegt, dass sie, wenn die Scheibe 240 an der Innenseite der Wand 221b zur Anlage kommt, aus dem Zylinder über eine Länge hervorstehen, welche größer ist, als die Wandstärke eines Flansches 22 des zu montierenden Wärmetauschers. Man wird feststellen, dass die Scheibe 240 so konzipiert ist, dass sie an den freien Enden der Führungen 230 anliegen kann.
Stäbe 242a, welche von einer gemeinsamen Halterung 242b so getragen werden, dass sie einen Bügel 242 bilden, sind ebenfalls so angeordnet, dass sie den Zylinder 221 durchqueren können, wie dies durch die gestrichelte Linie in der Fig. 5b dargestellt ist. Diese Stäbe 242a sind so ausgelegt, dass sie einen Anschlag für die Scheibe 240 bilden, wenn sie an die Fläche 221b des Zylinders 221 gepresst wird. Der Bügel 242 kann zurückgezogen werden, um dadurch zu ermöglichen, dass die Scheibe 240 frei an den Flansch der Wand 222 unter Berücksichtigung der Stellung des Zylinders 221 gegenüber den Führungen 230 gleiten kann. Der Bügel 242 ist ebenfalls in der Fig. 4 dargestellt, wo er sich an Ort und Stelle befindet.
Man wird feststellen, dass der Bügel 242 nach seiner Montage auf dem Zylinder 221 zusammen mit der Endwand 221b des Zylinders 221 Mittel für die Verbindung des Zylinders 221 mit der Scheibe 240 bildet, welche die Finger 241 trägt.
Um ein Rohrbündel 21 in die Bohrungen 22c eines der Flansche 22 einzusetzen, wird so verfahren, wie dies in den Fig. 5a, 5b bis 8 dargestellt ist.
Als erstes wird der Flansch 22 in die zu diesem Zweck in der Platine 123 vorgesehene Aufnahme eingesetzt, die anschließend so geschwenkt wird, dass sie die in der Fig. 5a dargestellte Stellung einnimmt. Der Bügel 242 befindet sich dann an Ort und Stelle. Anschließend wird das Stellglied 210 betätigt, damit sich die Spindel 211 in der Richtung A (Pfeil A) bewegen kann. Das Stellglied verschiebt mit Hilfe des Flansches 222 den Zylinder 221, welcher mit Hilfe der Stäbe 242a des Bügels 242 die Scheibe 240 und die Finger 241 antreibt. Diese Finger bewegen sich in die Bohrungen 22c des Flansches 22, welcher auf der Platine 123 liegt. Die Wände der Bohrungen des Flansches 22 werden durch diesen Arbeitsgang nicht beschädigt, da die Enden der Finger 241 keine scharfen Kanten aufweisen. Das Stellglied 210 wird erneut betätigt, damit es wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann (umgekehrte Richtung zu A). Aufgrund der Haftung des Flansches 22 an den Fingern 241, wird der Flansch 22 gleichzeitig mit den Fingern 241 zurückgezogen und verlässt die Platine 123, die nach Beendigung dieses Arbeitsgangs in ihrer Stellung I zurückgezogen werden kann.
Auf jedes Gestänge 113 wird ein Rohr 21 des zu montierenden Rohrbündels aufgeschoben und anschließend wird die Einheit in der Achse xx' der Maschine angeordnet, indem ihre Halterung 112 geschwenkt wird.
Nach diesen ersten Arbeitsgängen befindet man sich in der Lage, die in der Fig. 6 dargestellt ist. Für die bessere Verständlichkeit der Fig. 6 sind nur zwei Rohre 21 dargestellt, die an den Gestängen 113 befestigt sind.
Anschließend wird in folgender Weise verfahren. Der Bügel 242 wird zurückgezogen und das Stellglied 210 wird erneut in der Richtung A betätigt, in welcher der Zylinder 221 angetrieben wird. Die Scheibe 240 wird als Erste angetrieben, da sie an der Vorderwand 221b des Zylinders 221 anliegt und der Flansch 22 sie mit dieser Wand verbindet. Sie wird solange angetrieben, bis die Enden der Finger 241 an den Rohren 21 zur Anlage kommen. Der Durchmesser der Ansätze 241a entspricht abgesehen von einem Spiel dem Innendurchmesser der Rohre 21, so dass die Finger 241 vorübergehend mit den Rohren 21 fest verbunden sind (siehe Fig. 9).
Daraus ergibt sich die in der Fig. 7 dargestellte Situation.
Das Gestänge 211 des Stellglieds 210 bewegt sich weiterhin in der Richtung A. Die Scheibe 240 kann sich nicht mehr bewegen, da die Finger 241 an den Rohren 21 anliegen. Der Zylinder 221 verschiebt also über seine Wand 221b den Flansch 22, welcher zuerst entlang den Fingern 241 und dann auf dem Ende der Rohre 21 gleitet. Der Zustand am Ende der Hubhöhe des Stellglieds 210 ist in der Fig. 8 dargestellt.
Man wird feststellen, dass der Durchgang der Finger 241 durch den Flansch 22 zu den Rohren 21 auch hier ohne Beschädigung der Wände der Bohrungen 22c des Flansches 22 erfolgt, soweit der Durchmesser der Finger 241 etwas größer ist, als der Außendurchmesser der Rohre 21 (wie dies in der Fig. 9 erkennbar ist).
In der Fig. 9 erkennt man die Durchquerung des Flansches 22 durch einen Finger 241 zu einem Rohr 21. Man kann feststellen, dass die Wand der Bohrung 22c des Flansches 22 über der scharfen Kante liegt, welche durch den Umfang des Rohres 21 gebildet wird, ohne damit in Berührung zu kommen, was durch den Unterschied der Durchmesser zwischen dem Finger 241 und dem Rohr 21 erreicht wird.
Anschließend wird das Stellglied 210 so betätigt, dass sich seine Spindel 211 in der entgegengesetzten Richtung zu A bewegt. Der Zylinder 221 zieht sich zurück, und als nächstes zieht dieser Zylinder die Scheibe 240 mit, sobald sie an der Wand 221b des Zylinders 221 zur Anlage kommt. Der Bügel 242 wird für die Montage des nächstens Flansches 22 erneut platziert. Man befindet sich dann wieder in dem Zustand, der in den Fig. 4 und 5a dargestellt ist.
Die Montage eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers wird wie folgt durchgeführt.
Zuerst wird das Rohrbündel 21 in die Bohrungen 22c eines Flansches 22 (Pfeil F in der Fig. 2) in der vorstehend in Bezug auf die Fig. 4 bis 8 beschriebenen Weise eingesetzt. Anschließend werden die Platten 50 in das Rohrbündel 21 eingeschoben und dann werden in der vorstehend beschriebenen Weise die Abstandshülsen 24 platziert.
Die so hergestellte Einheit wird in den Körper 10 so eingesetzt, dass der entsprechende Flansch 22 in einer Aufnahme 14 des Körpers 10 liegt, und alle Rohre 21 im Inneren des Körpers 10 angeordnet sind.
Man wird feststellen, dass der Körper 10 symmetrisch um eine seitliche Mittelebene angeordnet ist, wobei die Reihenfolge der Montage der Flansche 22 ohne Bedeutung ist.
Anschließend wird der zweite Flansch 22 an den Enden der Rohre 21 montiert, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, und zwar so, dass dieser Flansch 22 in der anderen Aufnahme 14 des Körpers 10 liegt.
Dann wird eine Verstärkungsplatte 23 platziert, die dann an der Außenfläche des entsprechenden Flansches liegt. Die Mutter 40 wird dann auf den stumpfkegligen Teil 33 einer Mündung 30 aufgesetzt, und anschließend wird der ringförmige Teil 31 dieser Mündung 30 auf einen der Flansche 22 aufgesetzt. Die Mutter 40 wird auf das entsprechende Gewinde des Körpers 10 aufgeschraubt, wodurch die ringförmige Platte 22a des Flansches 22 zwischen der Vorderseite 31a des Abschnitts 31 der Mündung 30 und dem Grund der Aufnahme 14 des Körpers 10 eingespannt wird.
In der gleichen Weise wird mit der anderen Verstärkungsplatte 23, der anderen Mutter 40 und der anderen Mündung 30 verfahren. Dadurch wird die Montage abgeschlossen und der Wärmetauscher ist dann einsatzbereit.
Der Gesamtquerschnitt des Durchgangs in den Rohren 21 ist gleich dem Querschnitt des Eingangs oder des Ausgangs der Mündungen 30. Auf diese Weise verursacht der erfindungsgemäße Wärmetauscher keinen Druckverlust in dem Schaltkreis, an den er angeschlossen ist.
Der Körper 10 ist formgegossen. Die Zuleitung 12 und der Auslaß 13 bestehen aus Einsätzen und geeigneten zugeordneten Formkernen, welche der Bedienungsmann in die Gussform einlegt.
Auf diese Weise legt der Bedienungsmann in die Gussformen zwei Einsätze und die entsprechenden Formkerne so ein, dass eine Zuleitung 12 und ein Auslaß 13 an den Enden des Körpers 10 hergestellt werden können, wobei die Zuleitung 12 und der Auslaß 13 einen kleinen Durchmesser haben.
Man wird feststellen, dass der in der Fig. 1 dargestellte Körper 10 Befestigungsmittel 16 aufweist, die zum Beispiel aus Buchsen bestehen, welche während des Gießvorgangs eingelegt werden, und eine Öffnung 17 hergestellt wird, damit der Wärmetauscher entleert werden kann.

Claims

1. Wärmetauscher mit einem aus geraden und untereinander parallel angeordneten Rohren bestehenden Rohrbündel (21), der aus einem weitgehend zylindrischen Körper (10) besteht, welcher mit einer Zuleitung (12) und einem Auslaß (13) für das Primärfluid ausgestattet ist, und dessen Endabschnitte (11) mit Flanschen (22) versehen sind, welche den Körper (10) verschließen und von den Rohrbündeln (21) durchquert werden, und der jeweils an den Endabschnitten des Körpers (10) Mündungen (30) für die Zuleitung und den Auslaß des Sekundärfluids aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem gummiartigen Material hergestellte Flansch (22) aus einer kreisförmigen Platte (22a) besteht, deren beide Seiten an ihrem Umfang einen Satz kreisförmiger paralleler Lippen (22e und 22F) enthalten, und dass der Flansch (22) so ausgelegt ist, dass er über einen Satz dieser Lippen (22e) an einer radialen Fläche des Endabschnittes (11) des Körpers (10) anliegen kann, und dass die Mündungen (30) einen Endabschnitt (31) mit einer radialen Vorderseite (31a) aufweisen, welche an dem anderen Satz Lippen (22f) des Flansches (22) anliegen kann, und dass eine Mutter (40) vorgesehen ist, welche auf die Außenwand der Endabschnitte (11) des Körpers (10) aufgeschraubt werden kann, und dass die Mutter (40) mit Mitteln (42) ausgestattet ist, um die Mündung (30) an dem Flansch (22) so festzuschrauben, dass der Flansch (22) zwischen der Mündung (30) und dem Körper (10) eingespannt wird.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen (30) an ihrem Endabschnitt (31) eine Nase (31c) aufweisen, die in eine Nut (15) eingreift, welche in dem Endabschnitt des Körpers (10) vorgesehen ist, um die Mündung (30) während der Verschraubung der Mutter (40) auf dem Körper (10) zu blockieren.

3. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er Verstärkungsplatten (23) aufweist, die jeweils zwischen einem Flansch (22) und einer Mündung (30) angeordnet sind.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verstärkungsplatten (23) mindestens eine Versteifung (23a) aufweisen.

5. Wärmetauscher nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (22) mit Bohrungen (22c) für den Durchgang der Rohre des Rohrbündels (21) versehen sind, und dass diese Bohrungen mit mindestens einer Lippe (22d) ausgestattet sind.

6. Wärmetauscher nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (22) aus einem synthetischen Kautschuk hergestellt sind, wie zum Beispiel einem Ethylen oder einem Propylen.

7. Wärmetauscher nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte (11) des Körpers (10) mit Aufnahmen (14) ausgestattet sind, in welche die Flansche (22) eingesetzt werden, die dann am Grund dieser Aufnahmen anliegen.

8. Wärmetauscher nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (22) Zapfen (22b) aufweisen, die in die Bohrungen (22c) für den Durchgang der Rohre eingebracht sind.

9. Maschine für die Montage eines Wärmetauschers nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei diese Maschine Mittel für die Montage aufweist, um den Einbau der Rohre des Rohrbündels in die Bohrungen (22c) der Flansche (22) des Wärmetauschers zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Montagemittel eine Halterung (123) aufweisen, um einen der Flansche (22) des Wärmetauschers zu halten, sowie eine Vielzahl von Fingern (241) enthalten, deren Anzahl der Anzahl der Rohre des zu montierenden Rohrbündels (21) entspricht, und dass Mittel vorgesehen sind, die es ermöglichen, dass die Finger (241) in die entsprechenden Bohrungen (22c) des Flansches (22) eingreifen und ihn durchqueren können, der an der Halterung (123) so montiert ist, dass der Flansch (22) an den Fingern (241) anliegen kann, und dass Mittel vorgesehen sind, um die Rohre des Rohrbündels (21) in der dazu axial liegenden Verlängerung eines Fingers (241) anzuordnen, und dass Mittel vorgesehen sind, um einen Flansch (22), der an diesen Fingern (241) anliegt, so zu verschieben, dass er sich auf die Rohre des Rohrbündels (21) bewegen kann, welche die Finger (241) verlängert, wobei der Durchmesser dieser Finger (241) etwas größer ist, als der Durchmesser des zu montierenden Rohrbündels (21).

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger (241) so gestaltet sind, dass sie sich axial in einer ersten Richtung bewegen können, um in die entsprechenden Bohrungen des an der Halterung (123) montierten Flansches eindringen zu können, und in einer zweiten Richtung bewegen können, um einen daran anliegenden Flansch (22) mitzuziehen, und dass die Finger (241) so gestaltet sind, dass sie die Endwand eines Zylinders (221) durchqueren können, und dass der Zylinder (221) so ausgelegt ist, dass er sich axial gegenüber den Fingern (241) in dieser ersten Richtung bewegen kann, damit die Endwand den Flansch (22) verschieben kann, der an den Fingern (241) anliegt, um ihn auf die Rohre (21) zu schieben.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger von einer Scheibe (240) getragen werden, die axial in einem Blindloch (221a) des Zylinders (221) gleiten kann.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (221) so gestaltet ist, dass er durch Antriebsmittel (210) angetrieben werden kann, und dadurch, dass ein Bügel (242) vorgesehen ist, um den Zylinder (221) mit der Scheibe (240) zu verbinden, welche die Finger (241) trägt.

13. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie Gestänge (113) enthält, welche die Rohre (21) des zu montierenden Rohrbündels aufnehmen können und sie in der axialen Verlängerung der Finger (241) anordnen.