DE69922790T2

DE69922790T2 - Plattenwärmetauscher

Info

Publication number: DE69922790T2
Application number: DE69922790T
Authority: DE
Inventors: Pessach Motzan Seidel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2019-01-15
Also published as: JP2002509234A; AU746312B2; RU2225580C2; CA2318233A1; IL122956A; TR200002071T2; EP1055094B1; CN1293750A; KR20010040347A; BR9908034A; WO1999036741A1; EP1055094A1; EP1055094A4; US6973960B1; ES2237904T3; DE69922790D1; IL122956A0; AU1981399A; CN100337085C; ATE285557T1

Description

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flachplattenwärmetauscher im Allgemeinen und insbesondere auf die dabei eingesetzten Flachplatten und Flachplattenstapel.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Flachplattenwärmetauscher sind gut bekannt und beinhalten im Allgemeinen eine gestapelte Vielzahl von im Allgemeinen flachen metallischen Wärmetauscherplatten. Die Platten werden in einer im Allgemeinen parallelen, senkrechten Ausrichtung zwischen einer Grundplatte und einer Druckplatte mittels eines unteren Dehnungshalterungselements und eines oberen Dehnungsführungselement gehalten. Die Platten verfügen im Allgemeinen über U-förmige Öffnungen, die an ihren Ober- und Unterkanten ausgebildet sind, durch welche sich die Dehnungselemente im Allgemeinen in waagerechter Richtung erstrecken, so dass die Platten dazwischen gehaltert werden. Es wird anerkannt, dass die Öffnungen so geformt sind, dass zwischen den Dehnungselementen eine Befestigung ermöglicht wird und dass sie dadurch während der Montage des Stapels oder dessen Demontage nicht verschoben werden können.
Eine weitere Erwägung bei der Sicherung eines Stapels von Wärmetauschplatten in einem Flachplattenwärmetauscher ist, dass der Stapel idealerweise so an einer Halterungskonstruktion befestigt wird, dass überhaupt keine Bewegung möglich ist, entweder zwischen den Platten oder zwischen den Platten und der Halterungskonstruktion. Zurückzuführen ist das auf die Tatsache, dass jedwede derartige Bewegung ungewünschte Kräfte verursachen kann, die durch den Wärmeaustauscher in die sich mit ihnen in Kontakt befindlichen Flüssigkeitsleitungen eingetragen werden können und diese dadurch beschädigen und möglicherweise einen mechanischen Ausfall derselben bewirken können.
In der Technik gibt es mehrere Lösungen für die Gewährleistung der sicheren Befestigung der Platten an den Führungselementen, wenn diese damit montiert wurden.
Zu den bekannten Versuchen zur Lösung des obigen Problems gehört die in US-Patent Nr. 4,804,040, Berqvist et al. beschriebene. Berqvist et al. beschreiben einen Plattenwärmetauscher, dargestellt in 1A, mit einer Vielzahl von Wärmetauschplatten (i), die zwischen einer Grundplatte (ii) und einer Druckplatte (iii) angeordnet sind und die mittels einer unteren Tragstange (iv) gehaltert werden. Die untere Tragstange (iv) und eine obere Führungsstange (v) verlaufen durch offene Aussparungen (nicht abgebildet) in den jeweils unteren und oberen Teilen (vi) bzw. (vii) der Platten (i).
Zumindest die Oberkante jeder Wärmetauschplatte (i) ist mit mindestens einer Queröse ausgestattet, die mit dem Rest der Platte in einer Ebene verläuft und die sich quer in die Aussparung erstreckt und damit eine teilweise Einspannung dieser bewirkt und dadurch zur Halterung der Wärmetauschplatte (i) in Verbindung mit der Führungsstange (v) beiträgt. Die Öse wird als ausreichend elastisch beschrieben, so dass sie quer zur Ebene der Platte zur Seite gebogen werden kann, wodurch die Führungsplatte (v) durch die Einspannung und in die Aussparung eingesetzt werden und zurückfedern kann, nachdem die Stange (v) eingesetzt wurde.
Zu den Nachteilen der eingangs beschriebenen Wärmetauschplatten gehört die Tatsache, dass jede Platte so manövriert werden muss, dass sie mit einer Kraft auf die Führungsplatte gezwungen wird, die ausreicht, um die Ösen zu biegen. Dies erfordert nicht nur ein gehöriges Maß an Kraft sondern, wenn zu hohe Kraft aufgewandt wurde, die Ösen auch so verbogen werden können, dass sie nicht federnd zurück in Lage „springen" können. Im Übrigen ist die Natur der Verbindung der Platten dergestalt, dass Halterungsstange und Führungsstange beide absolut notwendig sind, um die Platten in einer Stapelanordnung unbeweglich zu haltern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Mit der vorliegenden Erfindung wird versucht, eine Wärmetauschplatte für den Einsatz in einem Flachplattenwärmetauscher zur Verfügung zu stellen, bei der minimaler Kraftaufwand für die Montage der einzelnen Platten erforderlich ist, und bei der die Platten in vorher festgelegte Positionen „schnappen" können, so dass sie während der Montage oder Demontage nicht wesentlich verschoben werden können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, dass die Wärmetauscherplatten verriegelbar sind, wodurch sich die Anzahl der vorzusehenden Halterungselemente reduziert.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird daher ein Flachplattenwärmetauscher und eine darin verwendete Wärmetauschplatte vorgesehen, wobei der Wärmetauscher eine Halterungskonstruktion aufweist, die typischerweise ein Grundelement, ein bewegliches Druckelement, angeordnet für einen auswählbaren Abstand zum Grundelement, und einen Verlängerungshalterungsapparat zwischen dem Grundelement und dem Druckelement enthält.
Vorgesehen wird auch eine Vielzahl von Wärmetauschplatten, von denen jede
einen im Allgemeinen flachen Plattenteil enthält, der aus wärmeleitfähigem Material besteht; und
einem oder mehreren Halterungseingriffteilen, die im Zusammenhang mit der Flachplatte geformt werden, so dass eine Schnappkupplung zwischen den Plattenelementen und dem Verlängerungshalterungsapparat möglich ist, durch die das Flachplattenelement gehaltert wird;
wobei die Halterungseingriffteile ein oder mehrere Federelemente enthalten, die so zum Biegen in eine Richtung angeordnet sind, die sowohl längs in Richtung Kupplung als auch im Wesentlichen parallel zur Ebene des besagten Plattenelements verläuft.
Des Weiteren weist – entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung – der Halterungsapparat eine bekannte Größe auf, und der Halterungseingriffapparat verfügt über eine Aussparung, die in einem vorher festgelegten Kantenteil des Plattenelements ausgebildet wird und in einer Öffnung an der Kante endet, wobei die Aussparung so konfiguriert ist, dass sie zumindest teilweise den Querschnitt des Halterungsapparates aufnimmt, und wobei der Halterungseingriffapparat auch einen oder mehrere seitliche Vorsprünge beinhaltet, die sich teilweise längs über die Aussparung erstrecken, wodurch bei Fehlen von zumindest einer vorher festgelegten seitlichen Biegekraft, das Kuppeln oder Entkuppeln der Plattenelemente vom Halterungsapparat verhindert wird.
Des Weiteren weist – entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung – der Halterungsapparat eine Öffnung mit bekannter Breite auf, und ein vorher festgelegter Kantenteil des Plattenelements ist für den Eintritt in die Öffnung konfiguriert, und wobei der Halterungseingriffapparat auch ein Paar seitlicher Vorsprünge aufweist, wobei der Abstand zwischen diesen größer ist als die Breite der Öffnung im Halterungsapparat, wodurch bei Fehlen von zumindest einer vorher festgelegten seitlichen Biegekraft, das Kuppeln oder Entkuppeln der Plattenelemerte vorn Halterungsapparat verhindert wird.
Des Weiteren – entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung – ist in dieser ein oder mehrere seitliche Vorsprünge auf einem oder mehreren Federelementen ausgebildet.
Des Weiteren – entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung – wird das Plattenelement aus Falzblech geformt und hat darin neben einem oder mehreren Federelementen eine geformte Öffnung ausgebildet, die von einem Paar Seitenwänden umrandet ist, die sich in einem vorher festgelegten nicht senkrechten Winkel nach außen von der Ebene des Plattenelements so erstrecken, dass die Plattenelemente ineinander schachtelbar sind.
Des Weiteren – entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung – ist ein Befestigungselement vorgesehen, das in die geformte Öffnung eingesetzt wird, wobei das Befestigungselement so konfiguriert ist, dass, wenn die Vielzahl der Plattenelemente in einem ineinander geschachtelten Stapel angeordnet sind, wobei sich die Seitenwände der geformten Öffnung jedes Plattenelemente in der geformten Öffnung eines der angrenzenden Plattenelemente befinden, ein Einsetzen des Befestigungselements in die ausgebildete Öffnung des sich am Ende des Stapels befindlichen Plattenelements eine seitliche Biegung aller Federelemente ergibt, die dazu führt, dass sie gezwungen werden, in den Halterungsapparat einzugreifen, und des Weiteren die Seitenwände der ausgebildeten Öffnung der Plattenelemente zum Eingreifen in die Seitenwände der ausgebildeten Öffnung der daran angrenzenden Plattenelemente veranlasst werden.
Des Weiteren wird entsprechend der vorliegenden Erfindung das Plattenelement aus Falzblech geformt, und das Plattenelement hat darin neben dem einen oder mehreren Federelement(en) eine geformte Öffnung ausgebildet, die so konfiguriert ist, dass bei Anordnung einer Vielzahl von Plattenelementen in einem Stapel die geformten Öffnungen aller Plattenelemente untereinander ausgerichtet sind. Des Weiteren enthält der Wärmetauscher ein oder mehrere Arretierelemente, die quer durch die geformten Öffnungen des Stapels eingesetzt werden können; wobei das eine oder die mehreren Arretierelemente und geformten Öffnungen so konfiguriert sind, dass das Einsetzen des Arretierelements in die ausgerichteten Öffnungen eine seitliche Biegung aller Federelemente bewirkt, so dass sie zwangsweise in den Halterungsapparat eingreifen.
Vorzugsweise werden zwei Federelemente vorgesehen und ein Paar Arretierelemente, die quer durch die ausgerichteten geformten Öffnungen des Stapels eingesetzt werden.
Die am meisten bevorzugte Variante ist, dass zwei Elemente symmetrisch an der Aussparung angeordnet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen besser verständlich und einschätzbar.
Bild 1A ist eine allgemeine Ansicht eines Flachplattenwärmetauschers der STANDES DER TECHNIK, wie er in US-Patent Nr. 4,04,040 offengelegt wird;
Bild 1B ist eine bildliche Darstellung einer für einen Plattenwärmetauscher nützlichen Flachplatte, die entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung konstruiert wird und Halterungselementeingriffteile enthält, die entlang der Längsachse der Platte ausgerichtet sind;
Bild 1C ist eine bildliche Darstellung einer Flachplatte ähnlich mit der in Bild 1B, mit der Ausnahme, dass ihre Halterungselementeingriffteile an den Plattenecken angeordnet sind:
Bild 2A ist eine vergrößerte bildliche Darstellung eines mittleren Eingriffteils der in Bild 1B dargestellten Flachplatte, mit einer formschlüssigen Eingriffeinsparung, so konfiguriert, dass sie zum Halterungselement der Wärmetauscherbaugruppe passt, wenn sie völlig in diesen eingegriffen hat, dargestellt in teilweisem Eingriff.
Bild 2B ist eine vergrößerte bildliche Darstellung eines mittleren Eingriffteils der in Bild 1B dargestellten Flachplatte, mit einer formschlüssigen Eingriffeinsparung, so konfiguriert, dass sie zum Halterungselement der Wärmetauscherbaugruppe passt, wenn sie völlig in diesen eingegriffen hat, dargestellt in teilweisem Eingriff, gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Bilder 3–7 sind bildliche Darstellungen eines mittleren Eingriffteils einer Flachplatte, der auch eine formschlüssige Eingriffaussparung aufweist und nach den zusätzlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung konstruiert ist;
Bilder 8 und 9 sind vergrößerte bildliche Darstellungen der doppelten Eingriffteile der flachen Wärmetauschplatten, konfiguriert für den Eingriff eines Paares Halterungselementen einer Wärmetauscherbaugruppe bei vollem Eingriff mit dieser, konstruiert nach zwei alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung;
Bild 10 ist eine bildliche Darstellung einer in einem Plattenwärmetauscher nutzbaren Flachplatte mit drei Eckenhalterungseingriffteilen, konstruiert nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Bilder 11, 12 und 13 sind Illustrationen der nach drei verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ausgebildeten Eckeneingriffteile, und wie sie in Platten für die Befestigung auf doppelten oder dreifachen Halterungselementanordnungen eingesetzt werden können;
Bild 14 ist eine teilweise isometrische Ansicht einer ineinander schachtelbaren Wärmetauschplatte, geformt aus gefalztem Metallblech entsprechend eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Bild 15A ist eine bildliche Darstellung der anfänglichen Befestigung auf einer Halterung eines Stapels an ineinander schachtelbaren Platten gemäß Bild 14, wobei die Platten in wechselnder Anordnung dargestellt sind;
Bild 15B ist eine der zu Bild 15A ähnliche Ansicht, zeigt jedoch die anfängliche Ineinanderschachtelung der Platten;
Bild 15C ist eine vergrößerte Ansicht des Teils von Bild 15B, darin durch einen Pfeil 15C dargestellt;
Bild 15D ist eine Ansicht des Stapels aus Bild 15A und 15B in einer voll ineinander geschachtelten Position;
Bild 15E ist eine vergrößerte schematische Endansicht der Eingriffteile der verschachtelten Platten gemäß Bild 15D;
Bild 16 ist eine Ansicht einer gestapelten Vielzahl von ineinander schachtelbaren Platten gemäß Bild 14, wobei die Platten jedoch in nicht wechselnder Anordnung gestapelt sind, gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Anordnung;
Bild 17 ist eine bildliche Darstellung eines Teils eines Flachplattenwärmetauschers mit einer gestapelten Vielzahl an Wärmetauschplatten, wie er im Allgemeinen in Bild 5 dargestellt ist, jedoch einschließlich zusätzlicher Arretiervorrichtungen für die Arretierung der Platten auf dem Halterungselement, gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Bild 18 ist eine vergrößerte Ansicht des Eingriffteils einer Einzelplatte gemäß Bild 17;
Bilder 19A und 19B sind schematische Ansichten eines Teils des Stapels aus Bild 17 mit Darstellung der teilweisen bzw. vollständigen Arretierung der Platten am Halterungselement;
Bild 20 ist eine bildliche Ansicht einer in einem Plattenwärmetauscher nutzbaren Flachplatte, ähnlich der in Bild 1B dargestellten Platte, jedoch mit einem Paar Halterungselementeingriffteilen, die so angeordnet sind, dass eine vorbestimmte Wärmedehnung der Platte möglich ist; und
Bild 21 ist eine bildliche Ansicht einer Flachplatte ähnlich der in Bild 20 dargestellten, jedoch mit einem Paar Halterungselementen, von denen eines einen prismenförmigen Querschnitt aufweist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion von Flachplatten für den Einsatz im Zusammenhang mit einem Flachplattenwärmetauscher. Mit Ausnahme der Platten selbst, des Halterungsapparats dafür und der Mittel für die Arretierung der Platten am Halterungsapparat, ist der gesamte Wärmetauscher generell in der Technik bekannt und wie oben im Zusammenhang mit Bild 1A in bezug auf US-Patent Nr. 4,804,040 Berqvist et al. gezeigt und beschrieben, dessen Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
In der gesamten folgenden Beschreibung werden die Plattenelemente der Erfindung mit Teilen für den Eingriff eines oder mehrerer Halterungselemente beschrieben. Die einzelnen Halterungselemente sind in den Zeichnungen durch den Buchstaben S gekennzeichnet, wohingegen die mehrfachen Halterungselementen mit S', S'' bzw. S''' bezeichnet sind. Diese Halterungselemente entsprechen jeweils den waagerechten Halterungen oder Führungen, die sich zwischen einer Grundplatte (ii) und einer Druckplatte (iii) erstrecken (Bild 1A), und welche den Einsatz der beschriebenen Plattenausführungsbeispiele speziell auf entweder eine Tragestange (iv) oder eine obere Führungsstange (v) (Bild 1A) oder jedwede alternativen Halterungsmittel nicht beschränken sollen, die zur Befestigung der Plattenelemente der Erfindung gewünscht werden. Diese können zum Beispiel Dehnschraubenelemente (nicht dargestellt) sein, die durch einen Stapel von Plattenelementen verlaufen und dadurch die Befestigung der Platten bewirken und auch als Führung für diese dienen. Es kann auch zusätzliche konstruktive Elemente geben, die zwischen einer Grundplatte (ii) und einer Druckplatte (iii) verlaufen; diese befinden sich jedoch außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung und werden daher hier nicht beschrieben.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 1B wird ein Flachplattenelement dargestellt, im Allgemeinen mit 100 bezeichnet, für die Montage mit einer Vielzahl ähnlicher Plattenelemente in einem Stapel, wie sie in der Technik bekannt sind, für den Einsatz in einem Flachplattenwärmetauscher. Plattenelement 100 ist vorzugsweise rechteckig und weist parallele Kanten 102 und 104 auf, die bei Montage von Plattenelement 100 in senkrechter Position oben bzw. unten zum Plattenelement ausgerichtet sind. Plattenelement 100 weist vorzugsweise auch parallele Seitenkanten 106 und 108 auf, die zwischen der oberen und unteren Kanten 102 und 104 verlaufen.
Unter Bezugnahme auf Bild 1C wird ein Plattenelement 100' dargestellt, das identisch mit dem Plattenelement 100 (Bild 1B) ist, jedoch mit der Ausnahme, dass es Halterungselementeingriffteile aufweist, die sich an den Ecken der Platte befinden und nicht mittig wie in Bild 1B. Alle Teile des Plattenelements 100' sind mit den Verweisnummern im Zusammenhang mit der Beschreibung von Bild 1B gekennzeichnet, und daher wird für Bild 1C hier keine weitere spezielle Beschreibung vorgenommen.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 2A befindet sich ein Halterungselementeingriffteil 110 in bezug auf die obere Kante 102 in der Mitte und ist so ausgebildet, dass es in Halterungselement S durch Pressen gegen diese im Allgemeinen in senkrechter Richtung eingreift und danach mit diesem in Eingriff gehalten wird. Eingriffteil 110 setzt sich aus einer Aussparung 112 zusammen, die in Oberkante 102 gebildet wird, welche so geformt ist, dass sie Halterungselement S eingreifen lässt und dieses zumindest teilweise aufnimmt. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist eine Sperrklinke 114 vorgesehen, die sich nach innen in die Aussparung 112 erstreckt und damit eine Einspannung am Aussparungsausgang definiert, generell mit 116 bezeichnet. Wie aus Bild 1B ersichtlich ist, ist die Breite W1 der Einspannung geringer als der Durchmesser D1 des Halterungselements S, so dass Halterungselement S normalerweise nicht in Längsrichtung durch die Einspannung gelangen kann, angezeigt durch den Doppelkopfpfeil 118 (Bild 2A).
Um eine Schnappkupplung und -entkupplung zwischen Plattenelement 100 und Halterungselement S zu ermöglichen, ist die Sperrklinke 114 auf einem flexiblen Arm 120 befestigt, der seine Flexibilität durch das Vorsehen einer Dehnungsöffnung 121 erhält, die im Allgemeinen tangential zur Aussparung 112 angeordnet ist. Sperrklinke 114 bewirkt durch Ausbildung auf Arm 120 eine Widerstandskraftkomponente für Halterungselement S, wenn Sperrklinke 114 damit in Kontakt gebracht wird.
Wie in Bild 2A dargestellt ist – jedoch bei Vorliegen einer größeren und einer Gegenkraft – biegt sich der flexible Arm 120 nach außen in der Ebene des Plattenelements 100 in die durch Pfeil 122 gekennzeichneten Richtung. Dadurch wird eine sofortige Aufweitung der normalerweise beschränkten Öffnung bewirkt, so dass sich Halterungselement S in die Aussparung 112 bewegen oder sich aus dieser bewegen kann, je nach dem, ob es sich bei der Gegenkraft um eine Eingriffs- oder Lösekraft handelt.
Ein weiteres Merkmal der in Bild 1B dargestellten Anordnung ist, dass die Aussparung 112 formschlüssig ist, dass ihr gerundeter Innenteil 124 einen Krümmungsradius aufweist, der ähnlich dem äußeren Krümmungsradius von Halterungselement S ist. Des Weiteren wird Sperrklinke 114 vorzugsweise so angeordnet, dass sie im Wesentlichen in Berührungseingriff mit Halterungselement S bleibt, auch wenn Halterungselement S sich im vollen Berührungseingriff mit den gerundeten Innenteil 124 befindet. Dadurch wird das Potential für ein zufälliges Verschieben von Plattenelement 100 während der Montage eines Stapels und der Demontage eines Stapels gemindert.
Unter weiterer Bezugnahme nunmehr auf Bild 1B ist ersichtlich, dass die Unterkante 104 auch mit einem Eingriffteil 110' für den Eingriff eines Halterungselements S' ausgebildet werden kann. Eingriffteil 110' kann mit Eingriffteil 110 identisch sein und wird daher hier nicht detailliert beschrieben. Es ist ersichtlich, dass, wenn Plattenelement 100 mit oberen und unteren Eingriffteilen 110 und 110' versehen wird, es an Halterungselement S und S' durch diagonale Anordnung zwischen diesen beiden Elementen befestigt werden kann, und wenn das Plattenelement in senkrechte Position gebracht wird, die Aussparungen 112 und 112' gedreht wird und voll mit Halterungselement S bzw. S' in Eingriff steht.
Es wird jedoch ersichtlich, dass ein Plattenstapel in vielen Anordnungen bloß durch den Eingriff der Oberkante mit Halterungselement S in angemessener Weise gehaltert wird; und dass jedes Plattenelement 100 lediglich durch eine im Wesentlichen seitliche Schnappkupplung in bezug auf das Halterungselement positioniert werden kann.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 20 wird ein Flachplattenelement mit der Kennzeichnung 1100 im Allgemeinen für die Montage mit einer Vielzahl ähnlicher Plattenelemente in einem Stapel, wie er in der Technik für den Einsatz in einem Flachplattenwärmetauscher bekannt ist, dargestellt. Plattenelement 1100 ist im Allgemeinen ähnlich Plattenelement 100 (Bild 1B) und wird daher in bezug auf die Unterschiede zu diesem hier nicht einzeln beschrieben. Die Teile von Platte 110 mit ähnlichen Gegenstückteilen in Platte 100 sind hier mit ähnlichen Kennnummern bezeichnet, jedoch mit einer vorangestellten „1".
Ersichtlich ist, dass Plattenelement 1100 Halterungselementeingriffteile 110a und 110b an der ersten und zweiten Kante aufweist, die im Allgemeinen ähnlich den Halterungselementeingriffteilen 110 von Plattenelement 100 sind (Bild 1B), jedoch mit der Ausnahme, dass sie ein Paar nach innen weisende Sperrklinken 114 aufweisen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jedoch insbesondere durch den Abstand der ersten und zweiten Eingriffteile 1110a und 1110b entlang der dargestellten Y-Achse gekennzeichnet, der größer ist als der Abstand zwischen den Halterungselementen S1 und S2. Während die ersten und zweiten Eingriffteile 1110a und 1110b entlang der Y-Achse angeordnet sind, ist ersichtlich, dass eines oder beide nicht unbedingt auf dieser Achse angeordnet werden müssen, und dass mehr als die beiden dargestellten Eingriffteile vorgesehen werden können.
Der beschriebene Abstand ergibt eine Lücke, bezeichnet mit „e", welche das Einsetzen der Platten im Winkel erleichtert und eine Wärmedehnung von Plattenelement 1100 ermöglicht, ohne dass im Wesentlichen die Halterungskonstruktion, deren Teil die Halterungselemente S1 und S2 sind, beansprucht wird. Typischerweise braucht Lücke e nicht größer als 1–2 mm zu sein, sie kann aber jedwede vorbestimmte Größenordnung aufweisen. Es ist auch ersichtlich, dass der Abstand zwischen den Stapelhalterungselementen bei jedwedem gegebenen Stapel so verändert werden kann, dass eine Lücke 2 entsteht, vorzugsweise in bezug auf einen Halterungseingriffteil auf nur einer Kante.
Damit ist ersichtlich, dass der erste Eingriffteil 1110a in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung in die zugehörige Halterung S1 in einer engen Passung eingreift und im Wesentlichen die Bewegung von Plattenelement 1100 entlang entweder der Y-Achse oder entlang der dargestellten X1-Achse, senkrecht zur Y-Achse, verhindert. Der zweite Eingriffteil 1110 dagegen greift in seine zugehörige Halterung S2 so ein, dass im Wesentlichen die Bewegung des Plattenelements 1100 entlang der dargestellten X2-Achse, senkrecht zur Y-Achse, verhindert wird, wohingegen die Dehnung der Platte entlang der Y-Achse möglich ist.
Für den Fachmann wird ersichtlich, dass das dargestellte Plattenelement 1100 in jede Richtung ausgerichtet werden kann, wobei das erste bzw. zweite Eingriffteil 1110a und 1110b entweder nach oben oder unten oder nach unten und oben oder in jeder gewünschte Ebene ausgerichtet sein kann.
Unter kurzer Bezugnahme auf Bild 21 ist ersichtlich, dass Flachplattenelement 1100 im Zusammenhang mit einer Halterung S3 verwendet werden kann, die nicht rund sondern prismatisch ist und im dargestellten Fall einen im Allgemeinen quadratischen Querschnitt aufweist, solange seine Querschnittsform Oberflächen oder andere Teile aufweist, die in die Sperrklinken 1114 bzw. den inneren Teil 1124 greifend eingreifen können.
Unter kurzer Bezugnahme auf Bild 2B sieht man einen Halterungselementeingriffteil 110a, der im Wesentlichen denen aus Bild 1B, 1C und 2A ähnelt, und der Bezeichnungsnummern aufweist, welche die Teile bezeichnen, die den in Bild 2A durch ähnliche Bezeichnungsnummern mit der Ausnahme entspricht, dass eine Suffix „a" oder „b" angehängt wurde. Des Weiteren wird der Eingriffteil 110a nur speziell in bezug auf die Unterschiede zwischen ihm und dem Eingriffteil 110 aus Bild 2A beschrieben.
Daher kann man sehen, dass Halterungselementeingriffteil 110a des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen flexiblen Arm 120a enthält, der damit eine Öse 119 bildet, die im Allgemeinen von der Aussparung 112a wegzeigt. Der Eindruck von Öse 119 in der Ebene, von Halterungselement S entfernt, wie gezeigt, mittels Daumendruck des Nutzers entstanden, erweitert die zwischen Sperrklinke 114a, auf dem flexiblen Element 120a gebildet, und einer weiteren Sperrklinke 114b, auf der Seitenwand der Aussparung 112a ausgebildet, definierte Einschränkung, wobei die Sperrklinken 114a und 114b seitlich nach innen durch die Öffnung der Aussparung 112a zeigen.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bilder 3–7 werden Halterungselementeingriffteile dargestellt, die im Wesentlichen denen aus Bild 1B, 1C und 2A ähneln, wobei jeder hier nur in bezug auf seine bestimmten Merkmale beschrieben wird.
Unter kurzer Bezugnahme auf Bild 3 werden die Funktionen der Sperrklinke 114 und des flexiblen Arms 120 aus Bild 1B und 2A durch Ausbildung einer im Allgemeinen formschlüssigen Aussparung 3112 bereitgestellt, welche durch Vorsehen eines gummiartigen oder Elastomerelements 3113 gebildet wird, welches an Plattenelement 3100 so befestigt ist, dass sich ein sperrklinkenförmiger Endteil mit der Nummer 3114 nach innen in die Aussparung 3112 erstreckt.
In Bild 4 wird ein Halterungselementeingriffteil 4110 gezeigt, der sich von der Anordnung der Bilder 1B und 2A sowohl in bezug auf das Vorsehen einer integral ausgebildeten Sperrklinke 4114 auf einer Innenkante 4115 der Aussparung 4112 unterscheidet, während der flexible Arm 4120 im vorliegenden Beispiel ohne Sperrklinke vorliegt, und auch in Bezug auf die Tiefe der Aussparung 4112, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel tiefer als die Aussparung 112 in Bild 1B und 2A ist.
Unter Bezugnahme auf Bild 5 weist der dargestellte Halterungselementeingriffteil 5110 eine Aussparung 5112 auf, die zwischen einem Paar flexibler Arme 5120, welche die Sperrklinken tragen, ausgebildet ist, und somit symmetrisch ist.
Unter Bezugnahme auf Bild 6 sieht man ein Halterungselementeingriffteil 6110, der über ein Paar Sperrklinken tragende flexible Arme 6120 verfügt, zwischen denen sich jedoch eine definierte abgeflachte Aussparung 6112 befindet. Es ist ersichtlich, dass diese Aussparung für die formschlüssige Befestigung an einem Halterungselement S konfiguriert ist, das ein Profil mit breiter abgeflachter Grundplatte, wie ein Dreieck, aufweist.
In Bild 7 ist der Halterungselementeingriffteil 7110 eine asymmetrische Doppelarmanordnung. Eingriffteil 7110 weist einen ersten flexiblen Arm 7120a und einen zweiten flexiblen Arm 7129b auf. Der erste Arm 7120a ähnelt im Allgemeinen dem flexiblen Arm 120 (Bild 1B und 2A); und darauf ist eine einzelne, nach innen zeigende erste Sperrklinke 7114a ausgebildet. Der zweite Arm 7210b ist länger und daher flexibler als der erste Arm 7120a, darauf wurde ein Paar Sperrklinken 7114b und 7114b' ausgebildet; die obere Sperrklinke 7114b ist im Allgemeinen gegenüber der ersten Sperrklinke 7114a angeordnet, und die untere Sperrklinke 7114b' ist darunter angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht den Eingriff von Halterungselement S entweder in unterer kraftschlüssiger Position, wie im Beispiel gezeigt, oder in oberer Position zwischen den drei Sperrklinken 7114a, 7114b und 7114b'.
Für den Fachmann wird ersichtlich, dass jedwede Kombination dieser Merkmale der verschiedenen oben in Verbindung mit jedwedem der Bilder 1B–7 gezeigten und beschriebenen Halterungselementeingriffteile sowie deren Änderungen, die ebenfalls die oben beschriebene Schnappkupplung der Plattenelemente mit einem Halterungselement bewirken, im Umfang der Erfindung enthalten ist.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 8 wird der Oberkantenteil 202 des Flachplattenelements 200 für den Zusammenbau mit einer Vielzahl ähnlicher Plattenelemente zu einem Stapel gezeigt, wie er in der Technik bekannt ist und bei Flachplattenwärmetauschern zum Einsatz kommt.
Oberkantenteil 202 weist doppelte Halterungselementeingriffteile 210 auf, die typischerweise so im Abstand angeordnet sind, dass sie neben den Ecken von Plattenelement 200 liegen und so ausgebildet sind, dass Halterungselemente S und S' eingreifen, wenn sie im Allgemeinen in senkrechter Richtung dagegen gedrückt werden und damit im Eingriff bleiben.
Jeder Eingriffteil 210 ähnelt im Allgemeinen dem Eingriffteil 110, der oben in Zusammenhang mit Bild 1B und 2A gezeigt und beschrieben wird, jedoch mit der Ausnahme, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Aussparungen 212 nicht unbedingt formschlüssig sind, und die flexiblen Arme 220 ihre Flexibilität daher erhalten, dass sie entlang den Seitenkanten 106 bzw. 107 ausgebildet werden.
Es ist ersichtlich, dass zur Bereitstellung einer Schnappkupplung des Plattenelements mit den Halterungselementen S und S', nach innen zeigende Sperrklinken 214, die auf den flexiblen Armen 220 befestigt sind, im Abstand einer Breite W2 angeordnet sind, die geringer ist als das Maß D2, welches der Abstand zwischen den zwei äußersten Punkten der Halterungselemente S und S' ist, wie in Bild 8 dargestellt wird. Es wird ersichtlich, dass Maß W2 und D2 funktional dem Maß W1 und D1 im Ausführungsbeispiel von Bild 1B und 2A entspricht und dadurch der Eingriff und das Lösen der Halterungselemente S und S' durch eine im Allgemeinen in der Ebene wirkende Schub- oder Zugaktion des Plattenelemente in bezug auf die Halterungselemente bewirkt werden.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 9 wird der Oberkantenteil 9202 eines Flachplattenelements 9200 für den Zusammenbau mit einer Vielzahl ähnlicher Plattenelemente zu einem Stapel gezeigt, wie er in der Technik bekannt und für den Einsatz in Flachplattenwärmetauschern vorgesehen ist.
Oberkantenteil 9202 weist doppelte Halterungselementeingriffteile 9210 auf, die typischerweise so im Abstand angeordnet sind, dass sie neben den oberen Ecken 9203 des Plattenelement 9200 liegen und so ausgebildet sind, dass die Halterungselemente S und S', wenn sie im Allgemeinen in senkrechter Richtung dagegen gedrückt werden, eingreifen und danach in Eingriff bleiben.
Jeder Eingriffteil 9210 ähnelt im Allgemeinen dem Eingriffteil 110, der oben im Zusammenhang mit Bild 1B und 2A gezeigt und beschreiben wird, jedoch mit der Ausnahme, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Aussparungen 9212 nicht unbedingt formschlüssig sind, und die erste und zweite Sperrklinke 9214 und 9214' so vorgesehen sind, dass sie nach außen zeigen. Weiterhin ist ersichtlich, dass, während die erste Sperrklinke 9214 auf einem flexiblen Arm 9220 vorgesehen ist, die zweite Sperrklinke 9214' auf einem nach außen zeigenden unbeweglichen Kantenteil 9220' ausgebildet ist, der starr mit dem Rest von Plattenelement 9200 über einen Formteil 9121' verbunden ist. Der Zweck dieser geformten Aussparung liegt darin, die Schachtelung einer Vielzahl von Wärmetauschplatten, im Allgemeinen, wie hier im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen von Bild 14–15E beschrieben, zu ermöglichen.
Es wird ersichtlich, dass zur Schaffung einer Schnappkupplung des Plattenelements mit den Halterungselementen S und S' die Sperrklinken 9214 und 9214' im Abstand einer Breite W3 angeordnet sind, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel größer als Maß D3 ist, welches der Abstand zwischen den nächstliegenden oder innersten Punkten der Halterungselemente S und S' ist, wie in Bild 9 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass Maß W3 und D3 funktional dem Maß W1 und D1 im Ausführungsbeispiel in Bild 1B und 2A entspricht, und dadurch den Eingriff und das Lösen der Halterungselemente S und S' durch eine im Allgemeinen in der Ebene wirkende Schub- oder Zugaktion des Plattenelemente in bezug auf die Halterungselemente bewirken.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 10 wird ein Plattenelement gezeigt, das im Allgemeinen die Nummer 300 trägt und welches erste, zweite und dritte Halterungselementeingriffteile, 310, 310' bzw. 310'' aufweist, die für die Schnappkupplung mit den jeweiligen Halterungselementen S, S' und S" angeordnet sind. Eingriffteile 310, 310' und 310'' können eine geeignete Schnappkonstruktion aufweisen und werden durch die im Zusammenhang mit Bild 13 unten gezeigte und beschriebene Konstruktion dargestellt.
Es ist jedoch ersichtlich, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel es zuerst notwendig ist, um Plattenelement 300 an allen drei Halterungselementen zu befestigen, dass der erste Eingriffteil 310 zumindest teilweise mit Halterungselement S in Eingriff steht. Danach wird Plattenelement 300 im Allgemeinen um Halterungselement S gedreht, wie das durch die Pfeile 313 gezeigt ist, damit die zweiten und dritten Eingriffteile 310' und 310'' mit den jeweiligen Halterungselementen S' und S'' in Eingriff kommen.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 11, 12 und 13 sieht man drei exemplarische Plattenelementeckeneinzelheiten, die im Zusammenhang mit den in Bild 8, 9 oder 10 gezeigten doppelten und dreifachen Halterungselementanordnungen nützlich sein können.
Unter kurzer Bezugnahme auf Bild 1B–13 wird ersichtlich, dass jedwede der im Zusammenhang damit gezeigten und beschriebenen Konstruktionen entweder aus gänzlich flachem Metallblech oder aus Falzmetallblech geformt werden kann.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 14 wird jedoch der Oberkantenteil 1402 eines schachtelbaren Flachplattenelements 1400 für den Zusammenbau mit einer Vielzahl ähnlicher Plattenelemente zu einem Stapel gezeigt, wie er in der Technik bekannt und für den Einsatz bei Flachplattenwärmetauschern vorgesehen ist. Oberkantenteil 1402 weist einen einzelnen Halterungselementeingriffteil 1410 auf, der in bezug auf die Oberkante 1402 mittig angeordnet ist und so ausgebildet ist, dass Halterungselement S (nicht gezeigt) durch Dagegenpressen in im Allgemeinen senkrechter Richtung eingreift und danach damit im Eingriff bleibt. Wie im Ausführungsbeispiel in Bild 1B und 2A setzt sich der Eingriffteil 1410 aus einer Aussparung 1412 zusammen, die in der Oberkante 1402 so ausgebildet ist, dass Halterungselement S eingreift und zumindest teilweise aufgenommen wird. Die Aussparung 1412 wird durch die erste und zweite Sperrklinke 1414 und 1414' begrenzt, deren Funktion darin besteht, eine Einspannung 1416 zu bilden, die der Einspannung 116 ähnelt, welche oben im Zusammenhang mit Bild 1B und 2A gezeigt und beschrieben wird. Weiterhin ist ersichtlich, dass, während die erste Sperrklinke 1414 auf einem flexiblen Arm 1420 vorgesehen ist, die zweite Sperrklinke 1414' auf einem nach innen zeigenden unbeweglichen Kantenteil 1420' ausgebildet ist, welche im Abstand zum Rest des Plattenelements 1400 über die Formaussparung 1421' angeordnet ist. Platten 1400 sind für die Befestigung und das Lösen von Halterungselement S mittels einem Schnappkupplungsmechanismus, wie er oben im Zusammenhang mit Bild 1B und 2A beschrieben ist und daher nicht nochmals beschrieben wird, vorgesehen.
Ersichtlich ist, dass Öffnung 1421 vorzugsweise ein Paar Seitenwände 1423a und 1423b aufweist, die vom Flachblechteil 1401 weg verlaufen und etwas winkelig an der Öffnung 1421 angeordnet sind. Formaussparung 1421' weist vorzugsweise eine ähnliche Größe wie Öffnung 1421 auf und ist mit ähnlichen geformten Seitenwänden 1423' ausgestattet; die Seitenwände 1423' sind jedoch starr durch ein durchgehendes 1425' Metallblech getrennt. Demzufolge ist die Breite der Öffnung 1421' feststehend, während die innere Seitenwand 1423a zur äußeren Seitenwand 1423 verschoben werden kann und damit die Breite der Öffnung 1421 schmaler wird.
Es ist daher ersichtlich, dass Öffnung 1421 und Formaussparung 1421' so verwendet werden können, dass ein Stapel aus Plattenelementen 1400 in bequemer Weise angeordnet werden kann, und zwar ungeachtet dessen, ob dies durch Änderung der Öffnungen 1421 und Aussparungen 1421' neben den Plattenelementen 1400 geschieht, wie unten im Zusammenhang mit Bild 15A–15E gezeigt und beschrieben ist, oder durch Ausrichten der Plattenelemente 1400 in einzelner gleichförmiger Ausrichtung, wie im Zusammenhang mit Bild 16 beschrieben wird.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 15A–15B wird eine Reihe von Schritten dargestellt, durch die Plattenelemente 1500 auf Halterungselement S in abwechselnder Anordnung montiert werden, so dass sie federnd in die Aussparungen 1421 eingreifen.
Aus Bild 15A geht eine Vielzahl von Plattenelementen 1400 hervor, die mit Halterungselement S schnappend verbunden sind, so dass jede Öffnung 1421 mit einem Paar Aussparungen 1421' ausgerichtet und zwischen diesem angeordnet ist. Die Plattenelemente 1900 werden dann zusammen bewegt, indem sie entlang Halterungselement S so geschoben werden, dass sie anfänglich zur Gruppe angeordnet werden, aber noch nicht zu einem Stapel verdichtet wurden.
Wie aus Bild 15B und aus der Vergrößerung in Bild 15 C ersichtlich ist, werden die abwechselnden Plattenelemente 1400 vor der Verdichtung der Plattenelemente 1400 angesichts der durch die flexiblen Arme 1420 bewirkten Kompressionsgreifkraft etwas seitlich relativ zum Halterungselement verschoben. Es ist daher ersichtlich, dass die Sperrklinkenspitzen 1414a und 1414'a in einem wellenförmigen oder Stufenmuster angeordnet sind.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 15D und 15E wird ersichtlich, dass, wenn die Plattenelemente zu einem Stapel 1450 verdichtet wurden, die flexiblen Arme 1420 der Plattenelemente 1400 nach innen gegen Halterungselement S arretiert werden und zwar, indem die starren Formaussparungen 1421 in die Öffnungen 1421 (Bild 15E) so eingesetzt werden, dass, wie besonders in Bild 15E ersichtlich, alle Sperrklinkenspitzen 1414a und 1414's fest gegen das Halterungselement arretiert sind. Dies dient zur Verriegelung jedes Plattenelements mit den angrenzenden Plattenelement und aller Plattenelemente miteinander und auch zur Fixierung des fertigen Stapels in bezug auf das Halterungselement in einer vorbestimmten Position, wodurch die Notwendigkeit umgangen wird, weitere Halterungs- oder Arretiermittel vorsehen zu müssen.
Der Fachmann wird erkennen, dass dieses Merkmal von besonderer Bedeutung ist, da gewährleistet wird, dass keine Bewegung des Stapels in bezug auf die die Arbeitsflüssigkeit führenden Leitungen (nicht gezeigt) erfolgen kann, die durch den Wärmetauscher verlaufen. Wenn eine solche Bewegung auftreten würde, wie das in früheren Systemen der Fall ist, könnten mechanische Beschädigungen oder ein möglicher Ausfall dieser Leitungen die Folge sein. Die absolute Fixierung der Platten und des Stapels in bezug auf den restlichen Teil der Wärmetauscherkonstruktion verhindert das Auftreten einer solchen mechanischen Beschädigung im Wesentlichen.
Unter Bezugnahme nunmehr kurz auf Bild 16 sieht man eine Vielzahl von Plattenelementen 1400, die so angeordnet sind, dass alle ihre Öffnungen 1421 gemeinsam genau eingestellt sind. Es ist daher ersichtlich, dass aufgrund der im Allgemeinen konischen Anordnung der Seitenwände 1423a und 1423b die Verdichtung der Plattenelemente die Seitenwände 1423a und 1423b der angrenzenden Plattenelemente ineinander schachtelt. Das anschließende Einsetzen eines in geeigneter Weise geformten Befestigungselements, schematisch als 1452 in Trapezform dargestellt, in die Öffnung 1421 des Endplattenelements 4200 bewirkt, dass sich die Seitenwände 1423a und 1423b aller Plattenelemente 1400 ausdehnen und damit zusammen die Plattenelemente 1400 arretieren und diese auch in Kontakt mit dem Halterungselement S arretieren.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 17 sieht man einen Flachplattenwärmetauscher mit der allgemeinen Bezugsnummer 17100, der eine Grundplatte 17102, eine bewegliche Druckplatte 17104, ein sich dazwischen befindliches Halterungselement S und einen Stapel 1750 der Wärmetauschplattenelement 1700 enthält, der auf Halterungselement S zwischen Grundplatte 17102 und Druckplatte 17104 montiert ist. Es ist ersichtlich, dass Grundplatte 17102, Druckplatte 17104 und Plattenelemente 1700 so ausgebildet sind, dass ein Einsetzen von vorzugsweise einem Paar Dehnarretierelementen 1706 und 1708 ermöglicht wird. Jedes der Arretierelemente 1706 und 1708 weist eine erste Länge L1 auf, die relativ dünn ist, eine zweite Länge L2, die relativ dick ist, und einen eingeschnürten Teil L3, der kegelförmig von der zweiten Länge zur ersten verläuft.
Unter Bezugnahme von nunmehr auch auf Bild 18 ist ersichtlich, dass jedes Plattenelement 1700 einen formschlüssigen in der Mitte angeordneten Halterungselementeingriffteil 1710 enthält, der im Allgemeinen dem Eingriffteil 5110 ähnelt, welcher oben im Zusammenhang mit Bild 5 gezeigt und beschrieben ist. Demzufolge wird der Eingriffteil 1710 des vorliegenden Ausführungsbeispiels speziell nur in bezug auf die Änderungen im Hinblick auf Eingriffteil 5110 von Bild 5 beschrieben.
Es ist ersichtlich, dass jede Öffnung 1721, die der Definition der flexiblen Arme 1720 und 1720' dient, auch an den Seitenkanten 1723a, 1723, 1723'a und 1723' zwei Paar gegenüberliegende gerundete Kerben 1725 ausgebildet hat, wobei jedes Paar zwei gegenüberliegende Kreisbögen bildet. Insbesondere sind die zwei Paar Kerben 1725 so ausgebildet, dass ein Einsetzen der Arretierglieder 1706 und 1708 durch diese ermöglicht wird, welche Arretierteile aufweisen, deren Durchmesser ,d' den Durchmesser des durch die Kerben gebildeten Kreise übersteigt, wenn sich die flexiblen Arme 1720 und 1720' in Ruhestellung befinden.
Es ist ersichtlich, dass, während ein Paar flexible Arme 1720 und 1720' mit ihren zugehörigen Öffnungen 1721 beschrieben wird und zwei Arretierelemente 1706 und 1708 zum Einsatz kommen, auch vorgesehen ist, dass nach einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung nur ein einzelner flexibler Arm vorgesehen werden kann, und zwar mit einer einzelnen Öffnung 1721 und einem einzelnen Arretierelement 1706 oder 1706 für die Verwendung damit.
Unter Bezugnahme nunmehr auf Bild 19A und 19B wird jetzt der Zusammenbau des Stapels 1750 beschrieben. Zuerst wird, nachdem die Plattenelemente 1700 an Halterungselement S nach dem Verfahren befestigt wurden, das oben im Zusammenhang mit Bild 1B und 2A beschrieben wurde, die erste Länge L1 des ersten Arretierelements 1706 durch einen in entsprechender Weise vorgesehenen Schlitz in der Grundplatte 17102 eingesetzt und in die in einer ausgewählten Öffnung 1721 ausgebildeten Kerben 1725 eingesetzt wird.
Wie aus Bild 19A ersichtlich ist, ist der Kreisdurchmesser, der durch das Paar Eingriffkerben 1725 gebildet wird, kleiner als der Durchmesser der dickeren Länge L2 des ersten Arretierelements. Das weitere Einsetzen des Arretierelements 1706 führt zur Einsetzung der dickeren Länge L2 zwischen die Kerben 1725, dadurch wird der flexible Arm 1720' in Richtung Halterungselement S gebogen. Das anschließende Einsetzen des zweiten Arretierelements 1708 in ähnlicher Weise durch die Kerben 1725 der anderen Öffnungen 1721 des Stapels aus Plattenelementen bewirkt ein ähnliches Biegen des anderen flexiblen Arms 1720' in Richtung Halterungselement S. Da Eingriffteil 1710 formschlüssig ist, so dass Aussparung 1712 und Halterungselement S im Wesentlichen gleiche Krümmungsradien aufweisen, und da die Arretierelemente, wie gezeigt, durch Grundplatte 17102 und Druckplatte 17104 verlaufen, bewirkt das vollständige Einsetzen beider Arretierelemente 1706 und 1708, dass der Plattenstapel 1750 fest in Position im Wärmetauscher 17100 (Bild 17) arretiert wird.
Es wird ersichtlich, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel – auch wenn bevorzugt wird, dass der Eingriffteil 1710 formschlüssig ist – Platten nicht formschlüssiger Konstruktion ebenfalls eingesetzt werden können und auch hier die gewünschte Arretierung bewirken.
Weiterhin wird ersichtlich, dass jedes der im Zusammenhang mit allen Ausführungsbeispielen, die oben im Zusammenhang mit Bild 1B–19B gezeigt und beschrieben werden, dargestellten Merkmale nützlich kombiniert oder modifiziert werden kann und damit die eingangs beschriebenen Erfindungsmerkmale der Erfindung erhalten bleiben.
Im Übrigen wird auch für den Fachmann ersichtlich, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die obigen Bilder und Beschreibungen im Zusammenhang mit allen Ausführungsbeispielen begrenzt ist. Der Umfang der Erfindung ist damit ausschließlich durch die folgenden Ansprüche begrenzt.

Claims

Plattenwärmetauscher, enthaltend eine Stützanordnung mit einem länglichen Stützkörper (S), eine Vielzahl im wesentlichen flacher, aus einem wärmeleitenden Material gebildeter Plattenelemente (100), die zur stützenden Anlage an besagtem Stützkörper (S) ausgebildet sind, wobei jedes dieser Plattenelemente (100) mindestens einen Eingriffsbereich (110) für die Stützung enthält, der eine Schnappkopplung zwischen dem Plattenelement (100) und dem länglichen Stützkörper (S) ermöglicht und wobei jeder dieser Eingriffsbereiche (110) ein in das Plattenelement (100) eingeformtes federndes Element (120) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine federnde Element (120) zur Durchbiegung in einer Richtung angeordnet ist, die sowohl seitlich zur Kopplungsrichtung als auch im wesentlichen parallel zur Ebene des Plattenelements (100) verläuft.
Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, worin der Stützkörper (S) eine bekannte Weite aufweist und jeder Eingriffsteil enthält: eine in einem vorgegebenen Randbereich (102, 104) des Plattenelements (100) gebildete und in einer an diesem Rand (102, 104) befindlichen Öffnung endende Ausnehmung (112), die zur mindestens teilweisen Aufnahme des Querschnitts des Stützkörpers (S) ausgebildet ist sowie mindestens einen seitlichen, sich teilweise seitlich über diese Ausnehmung (112) erstreckenden Vorsprung (114), der bei Nichtvorhandensein einer auf ihn einwirkenden vorbestimmten Federkraft die Kopplung oder Entkopplung des Plattenelements (100) mit bzw. von dem Stützkörper (S) verhindert.
Plattenwärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem mindestens einer der besagten seitlichen Vorsprünge (114) an besagtem mindestens einen Federelement (120) ausgebildet.
Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem in besagten Stützkörper (5) eine Engstelle von bekannter Weite eingeformt und ein vorgegebener Randbereich des Plattenelements (100) zum Eingriff in diese Engstelle konfiguriert ist und worin besagter, mindestens einer Eingriffsbereich (110) aus einem Paar allgemein nach auswärts gerichteter seitlicher Vorsprünge besteht, deren Abstand voneinander größer als die Weite der Engstelle in dem Stützkörper (S) ist, wodurch bei Nichtvorhandensein einer vorgegebenen seitlichen Federkraft die Kopplung oder Entkopplung des Plattenelements (100) mit bzw. von dem Stützkörper (S) verhindert wird.
Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem besagtes Plattenelement (100) aus Falzblech geformt ist und benachbart zu dem besagten mindestens einen Federelement (120) eine ausgeformte von einem Paar unter festgelegten, nicht lotrechten Winkeln von der Ebene des Plattenelements aufragenden Seitenwänden begrenzte Öffnung aufweist, derart, dass die Plattenelemente (100) ineinander stellbar sind.
Plattenwärmetauscher nach Anspruch 5 mit einem Fixierglied zum Einschieben in besagte ausgeformte Öffnung, wobei dieses Fixierglied so ausgebildet ist, dass, wenn besagte Vielzahl von Plattenelementen (100) in einem ineinander verschachtelten Stapel angeordnet ist, wobei die Seitenwände der ausgeformten Öffnung jedes Plattenelements in der ausgeformten Öffnung eines benachbarten Plattenelements (100) zu liegen kommen, das Einschieben des Fixiergliedes in die ausgeformte Öffnung des am Ende des Stapels befindlichen Plattenelements eine seitliche Durchbiegung aller Federelemente (120) und damit deren erzwungenes Ergreifen des Stützkörpers bewirkt sowie weiterhin die Seitenwände der ausgeformten Öffnungen der Plattenelemente mit den Seitenwänden der ausgeformten Öffnung des benachbarten Plattenelements in Eingriff miteinander bringt.
Plattenwärmetauscher nach Anspruch 2, wobei besagtes, Plattenelement (100) aus Falzblech geformt ist und benachbart zu dem mindestens einen Federelement (120) eine ausgeformte Öffnung aufweist, die derart gestaltet ist, dass, wenn besagte Vielzahl von Plattenelementen (100) in einem Stapel angeordnet sind, die ausgeformten Öffnungen aller Plattenelemente gegeneinander registerhaltig ausgerichtet sind, wobei der Wärmetauscher auch mindestens ein quer durch die ausgeformten Öffnungen des Stapels einschiebbares Fixierglied enthält und worin das mindestens eine Fixierglied und die ausgeformten Öffnungen derart ausgebildet sind, dass das Einschieben des Fixiergliedes eine seitliche Durchbiegung aller besagten Federelemente und deren erzwungenes Ergreifen des Stützkörpers (S) bewirkt.
Plattenwärmetauscher nach Anspruch 7, worin besagtes mindestens eines Federelement ein Paar von Federelementen umfasst und besagtes mindestens eines Fixierglied ein Paar von Fixiergliedern umfasst, die quer durch besagte ausgerichtete ausgeformte Öffnungen des Stapels einschiebbar sind.
Plattenwärmetauscher nach Anspruch 8, worin das Paar von Federelementen (120) symmetrisch um besagte Ausnehmung (112) angeordnet ist.
Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, worin besagter länglicher Stützkörper (S) ein Paar beabstandeter, im allgemeinen paralleler Stützkörper umfasst und jedes Plattenelement (100) ein Paar im allgemeinen paralleler Randbereiche aufweist, von denen jeder mit einem eigenen eingeformten Eingriffsbereich (110) zur Kopplung mit einem ausgewählten der besagten Stützkörper versehen ist, und worin besagtes Plattenelement (100) so ausgestaltet ist, dass, wenn ein erster der Eingriffsbereiche mit einem ersten der länglichen Stützkörper gekoppelt ist, der andere der besagten Eingriffsbereiche (110) mit dem anderen der Stützkörper gekoppelt ist, um somit einen Abstand in einer Richtung zu bilden, die sich allgemein parallel zu einer Achse zwischen dem Paar länglicher Stützkörper erstreckt.
Verwendung eines Plattenelements (100) in einem Plattenwärmetauscher mit einem Stapel ähnlicher, in einer Stützanordnung mit einem länglichen Stützkörper (S) abgestützter Plattenelemente, wobei besagtes Plattenelement umfasst: einen üblicherweise flachen, aus einem wärmeleitenden Material geformten Plattenbereich und mindestens einen damit in Verbindung stehenden Eingriffsbereich (110) für eine Schnapp-Kopplung zwischen dem Plattenelement und dem länglichen Stützkörper, derart, dass das Plattenelement von letzterem gestützt wird, und wobei der mindestens eine Eingriffsbereich (110) mindestens ein Federelement (120) umfasst, das zur Durchbiegung in einer Richtung angeordnet ist, die sowohl seitlich zur Kopplungsrichtung als auch im wesentlichen parallel zur Ebene des Plattenelements verläuft.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei der Stützkörper (S) eine bekannte Weite hat und jeder besagte Eingriffsbereich ferner enthält: eine in einem vorgegebenen Randbereich des Plattenelements ausgebildete und in einer Öffnung dieses Randbereichs (102, 104) endende Ausnehmung (112), wobei diese Ausnehmung (112) zur mindestens teilweisen Aufnahme des Querschnitts des Stützkörpers (S) ausgebildet ist, sowie mindestens einen sich teilweise seitlich über diese Ausnehmung (112) erstreckenden Vorsprung (114), der bei Nichtvorhandensein einer auf ihn einwirkenden vorbestimmten Federkraft die Kopplung oder Entkopplung des Plattenelements (100) mit bzw. von dem Stützkörper verhindert.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei mindestens einer der besagten seitlichen Vorsprünge an besagtem mindestens einen Federelement (120) ausgebildet ist.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei in den Stützkörper eine Engstelle von bekannter Weite eingeformt und ein vorgegebener Randbereich des Plattenelements zum Eingriff in diese Engstelle konfiguriert ist und worin besagter, mindestens einer Eingriffsbereich (110) aus einem Paar allgemein nach auswärts gerichteter seitlicher Vorsprünge besteht, deren Abstand voneinander größer als die Weite der Engstelle in dem Stützkörper ist, wodurch bei Nichtvorhandensein einer vorgegebenen seitlichen Federkraft die Kopplung oder Entkopplung des Plattenelements mit bzw. von dem Stützkörper verhindert wird.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei besagter flacher Plattenbereich aus Falzblech geformt ist und benachbart zu dem besagten mindestens einen Federelement (120) eine ausgeformte, von einem Paar unter festgelegten, nicht lotrechten Winkeln von der Ebene des Plattenelements aufragenden Seitenwänden begrenzte Öffnung aufweist, derart, dass die Plattenelemente ineinander stell bar sind.
Verwendung nach Anspruch 15, wobei der Plattenwärmetauscher auch ein Fixierglied zum Einschieben in besagte ausgeformte Öffnung einschließt, wobei besagtes Plattenelement so ausgebildet ist, dass, wenn eine Vielzahl dieser Plattenelemente in einem ineinander verschachtelten Stapel angeordnet ist derart, dass die Seitenwände der ausgeformten Öffnung jedes Plattenelements in der ausgeformten Öffnung eines benachbarten Plattenelements zu liegen kommen, das Einschieben des Fixiergliedes in die ausgeformte Öffnung des am Ende des Stapels befindlichen Plattenelements eine seitliche Durchbiegung aller Federelemente (120) jedes einzelnen Plattenelements und damit deren erzwungenes Ergreifen des Stützkörpers (S) bewirkt sowie die Seitenwände der ausgeformten Öffnung jedes Plattenelements mit den Seitenwänden der ausgeformten Öffnung des benachbarten Plattenelements miteinander in Eingriff bringt.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei besagter flacher Platten bereich aus Falzblech geformt ist und das Plattenelement benachbart zu dem mindestens einen Federelement (120) eine ausgeformte Öffnung aufweist, die derart gestaltet ist, dass, wenn eine Vielzahl besagter Plattenelemente (100) in einem Stapel angeordnet sind, die ausgeformten Öffnungen aller Plattenelemente gegeneinander registerhaltig ausgerichtet sind, wobei der Wärmetauscher auch mindestens ein quer durch die ausgeformten Öffnungen des Stapels einschiebbares Fixierglied enthält und wobei die ausgeformten Öffnungen jedes Plattenelements so ausgebildet sind, dass das Einschieben des Fixiergliedes in die ausgerichteten Öffnungen eine seitliche Durchbiegung aller besagten Federelemente (120) und deren erzwungenes Ergreifen des Stützkörpers bewirkt.
Verwendung nach Anspruch 17, wobei besagtes mindestens eines Federelement (120) ein Paar vor Federelementen umfasst und wobei der Wärmetauscher ein Paar von Fixiergliedern (1706, 1708) aufweist, die querdurch besagte ausgerichtete ausgeformte Öffnungen des Stapels einschiebbar sind.
Verwendung nach Anspruch 18, wobei das Paar von Federelementen (120) symmetrisch um besagte Ausnehmung angeordnet ist.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei der längliche Stützkörper (S) ein Paar entlang einer Achse beabstandeter, üblicherweise paralleler längliche Stützkörper umfasst und jedes Plattenelement ein Paar im allgemeinen paralleler Randbereiche aufweist, von denen jeder mit einem eigenen eingeformten Eingriffsbereich (110) zur Kopplung mit einem ausgewählten der Stützkörper versehen ist und wobei besagtes Plattenelement so ausgestaltet ist, dass, wenn ein erster der Eingriffsbereiche mit einem ersten der länglichen Stützkörper gekoppelt ist, der andere der besagten Eingriffsbereiche (110) mit dem anderen der Stützkörper gekoppelt ist, um somit einen Abstand entlang besagter Achse zu bilden und dadurch der Wärmeausdehnung des Plattenelements (100) Rechnung zu tragen.