EP0663994B1 - Heizkörper, insbesondere röhrenheizkörper, sowie verfahren und vorrichtung zur herstellung eines heizkörpers - Google Patents

Heizkörper, insbesondere röhrenheizkörper, sowie verfahren und vorrichtung zur herstellung eines heizkörpers Download PDF

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EP0663994B1
EP0663994B1 EP94924276A EP94924276A EP0663994B1 EP 0663994 B1 EP0663994 B1 EP 0663994B1 EP 94924276 A EP94924276 A EP 94924276A EP 94924276 A EP94924276 A EP 94924276A EP 0663994 B1 EP0663994 B1 EP 0663994B1
Authority
EP
European Patent Office
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radiator
adapters
collecting pipe
adapter
tubular
Prior art date
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Application number
EP94924276A
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English (en)
French (fr)
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EP0663994A1 (de
Inventor
Siegfried Stannek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kermi GmbH
Original Assignee
Kermi GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Kermi GmbH filed Critical Kermi GmbH
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Publication of EP0663994B1 publication Critical patent/EP0663994B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • F28F9/268—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators by permanent joints, e.g. by welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/05308—Assemblies of conduits connected side by side or with individual headers, e.g. section type radiators

Definitions

  • the invention relates to a radiator, in particular a tubular radiator, according to the preamble of patent claim 1, and a method for producing a radiator, in particular tubular radiator, according to the preamble of patent claim 5, and a device for producing a radiator, in particular tubular radiator, according to the preamble of patent claim 8.
  • Radiators and in particular tubular radiators are frequently used means for heating buildings, especially within a central heating network.
  • Conventional tube radiators or tube radiators are made up of an upper adapter and a lower adapter and tube sections welded in between.
  • the upper and lower adapters are made from deep-drawn half-shells that have to be welded together.
  • the heating tubes must be welded to these adapters welded together from half-shells, so that individual elements of a tube heater or a tube radiator are produced.
  • the individual elements are on Inner circumference nippled or welded together via connecting pipe socket.
  • weld seams which, since they can hardly be tolerated for aesthetic reasons, have to be ground down. Welds that are in hard-to-reach places cannot be ground down. These difficult to access areas are nevertheless visible from the outside and give an adverse visual impression.
  • connection technology to nipple or weld the individual tubular heating element elements with increasing length of the tubular heating element gives rise to problems, so that tubular heating element according to this known technique can only be produced up to a maximum length of approximately 80 to 100 cm. If longer radiators are to be assembled, they must be assembled from individual 80 to 100 cm sections. The resulting connection points are in turn limited in their mechanical stability, so that it is necessary to support the known tubular heater in any case from below the heater.
  • GB-PS 10 83 651 a specific connection device is known, via which a radiator can be connected to a mains network.
  • a spacer designed as a tube is inserted into a plate heater. This spacer ensures that the walls of the radiators are not squeezed together when tightening a continuous tube. This is essential in order to be able to ensure that the connection in question is watertight even when there is internal pressure inside the radiator.
  • radiator plates are connected in parallel to a central heating system with a comparable arrangement, again using spacers between the individual radiator plates and a continuous mounting tube provided with flow openings. In contrast to the previously described embodiment, a valve is not provided in this embodiment.
  • the Disclosure of this document is not suitable for the manufacture of tubular radiators.
  • an easily producible radiator or tubular radiator, a process for producing a radiator or tubular radiator that can be carried out without a large number of welding steps, and a device for producing a radiator, in particular tubular radiators, are to be proposed, which allow radiators to be welded quickly and in a few steps - or tubular radiator elements.
  • a radiator in particular tubular heating element, has a collecting pipe socket on its adapters, which is provided with individual circumferential openings, the collecting pipe socket being surrounded by a housing part of the adapter except for a protruding section.
  • the housing part has the openings for the heating tube or tubes.
  • the housing part is preferably closed on the side facing the opposite projecting section of the manifold socket during the manufacture of the individual elements of the tubular heating element, so that the wall of the adapter opposite the opening of the pipe socket forms a smooth and flat surface. If necessary, an opening with a small diameter can also be provided.
  • the heating pipes are inserted into openings on the adapter which have been worked out of the adapter radially to the axis of symmetry of the header pipe socket.
  • the heating tubes are soldered into the relevant openings in the adapter, preferably with a hard solder.
  • Copper hard solder has proven to be particularly advantageous here, since it has a balanced price / performance ratio.
  • this has a melting point of 1060 ° C., so that any further heating or welding processes that may be required later soften the solderings only with difficulty or only with great difficulty and thus make them leaky.
  • Openings are provided on the sections of the header pipe socket located within the adapter, through which openings a heating medium, in particular water, can reach the cavity of the adapter and thus the heating tubes adjoining the cavity of the adapter.
  • the section of the header pipe protruding from the adapter can advantageously be ground to a point according to a preferred embodiment. This design makes it possible, when using a welding technique, that a smaller amount of energy is required in order to melt the required amounts of material, for example for welding.
  • a welding connection can preferably be made, for example, by means of a welding process, this being the case Capacitor discharge welding has proven to be particularly advantageous.
  • the welded connections are so tight that a welded-on manifold socket usually does not tear off directly at the weld seam, but next to it, in the area of the material of the manifold.
  • manufacturing tolerances of 1 mm and more can be accommodated by the fact that the adjoining radiator elements, which have, for example.
  • Two adapters and one or more heating tubes do not have to be used with extremely precise fit in adjoining areas, but rather for those Welding of certain, protruding sections of the header pipe socket can be attached to the relevant large-area rear wall of the adapter of a preceding or following tubular heating element, whereby manufacturing tolerances can be easily accommodated.
  • manufacturing tolerances of 1 mm and more are increasingly becoming visible to the viewer and disturb the aesthetic impression.
  • the passage opening for the heating medium can be subsequently created from one to the subsequent adapter or tubular heating element by drilling, milling or the like.
  • a smaller opening can be made from the start be provided, which provides sufficient space for an adjustment or for taking up manufacturing tolerances.
  • End areas which inevitably result in the production of a radiator according to the invention, can be closed by specially soldered or welded or screwed in closure or connecting parts or prepared for connection to a heating or central heating system.
  • valves or valve receptacle housings or the like can also be inserted or attached to or in the end sections of the radiators or tubular radiators produced according to the invention.
  • the method according to the invention for the production of radiators has the steps that at least one heating tube is soldered by means of a hard solder to at least two adapters, the heating tubes or heating tubes being seated in the opening or in the openings of the respective adapters.
  • two tubular heater elements or radiator elements or groups of radiator elements are placed next to one another in such a way that the section of the connecting pipe socket provided for the connection, projecting beyond the housing of the adapter, rests on the back of each adapter, in order to then underneath the individual tubular heater elements or groups of tubular heater elements high pressure against each other.
  • the particularly advantageous capacitor discharge welding method is used, enormous currents in approximately 500,000 to 5,000,000 amperes, preferably 2,000,000 amperes, can be made available in the millisecond range. At the transition point between the manifold socket and the rear wall of the subsequent adapter, these currents cause the adjoining regions to melt and be welded. Due to the short-term nature of the current discharge, the heat mostly occurs exclusively in the area of the weld seam, so that no large amount of heat can spread to the adapter or the adjacent parts of a tubular heating element. In this way, the braze connections with which the heating pipes are attached to the adapter are not impaired.
  • the contact pressure with which the parts are pressed together during the welding process should be in the range of 0.5 or one to several tons, for example up to 10 t.
  • the contact pressure can also be lower, but then the required welding currents become higher.
  • a suitable and practical ratio of welding current to contact pressure must be selected here.
  • the individual parts of a radiator or the tubular heater according to the invention do not slip during the individual steps of the manufacturing process or are deflected from the desired and predetermined position, the individual parts are advantageously pre-fixed.
  • the manifold socket inserted into the adapter housing can be pre-fixed, for example by soldering or welding. Conventional welding processes, laser spot welding processes or other welding processes can be used for this pre-fixing.
  • the actual sealing of the header pipe connection with respect to the adapter housing can also take place via a brazing process, which can advantageously be carried out at the same time as the brazing of the heating tubes, preferably in a soldering furnace or the like.
  • the welding points resulting from the welding of the radiator elements are not visible from the outside and it is not necessary to carry out any complex welding processes.
  • the method can be carried out very efficiently by machine, so that little manual labor and therefore little personnel expenditure are associated with the use of the method according to the invention or of method variants of the method according to the invention.
  • the device according to the invention for producing radiators or tubular radiators has at least one pressure cylinder and at least one pressure counter-holder.
  • at least two welding electrodes namely one for the positive pole and one for the negative pole of a current discharge circuit, are provided.
  • a contact pressure is exerted on two radiator elements or groups of radiator elements located between the pressure cylinders and the associated pressure retainers, so that the sections to be welded, namely the end of a connecting pipe socket and a rear wall of an adapter, are pressed together at high pressure.
  • said welding electrodes are connected to the parts to be welded and a current discharge is carried out.
  • the parts are welded together in a very short time under high pressure and high current.
  • the pressure cylinder and the pressure counter-holder are designed in such a way that no currents can flow through these parts, so that the current supplied via the welding electrodes cannot flow away, but is as far as possible available for the actual welding process.
  • the printing cylinder and / or the printing counter-holder or the printing cylinders and / or the printing counter-holder can be moved on a supporting frame or a supporting frame so that these parts can be moved against one another, preferably in parallel, by different numbers of radiator elements or different sizes of groups of radiator elements can be clamped and pressed together under pressure in order to be able to produce the most varied sizes of radiators from radiator elements.
  • a pair of welding electrodes will have to be provided in the device according to the invention in each case for the production of the connections of the upper and lower header pipe of a radiator or tubular radiator.
  • Centering devices are advantageously provided on the respective pressure cylinder or pressure counterholder, which can automatically center the adapters relative to one another, in order to be able to guarantee the advantageously required uniform compression between successive radiator elements even more easily.
  • circuits that are connected to the welding electrodes there are those that have a capacitor or a plurality of capacitors with high capacitance.
  • the capacitors are discharged at the same time, if possible, in order to provide the required welding current, preferably at a height of 2,000,000 amperes within a few milliseconds, that is to say as briefly as possible.
  • inductive current storage elements are also conceivable.
  • FIG. 1 shows an adapter 56 as it can be designed in accordance with the present invention.
  • the adapter 56 has a housing 57 into which a piece of tube 64 has been inserted.
  • the housing 57 has at least one opening, into which a heating tube 52 is inserted.
  • the heating tube 52 is inserted in the opening in the adapter 56 or the housing 57 by means of a hard solder 62 in a liquid-tight or gas-tight manner.
  • the heating tube 52 is open at its upper end, so that a flow connection to the adapter housing 57 is ensured.
  • the manifold socket 66 can also be inserted into the housing 57 of the adapter 56 by means of a hard solder.
  • Openings 58 are advantageously arranged in the header pipe connection 66, which should enable a connection between the header pipe and the housing 57, through which a liquid heating medium can get into the heating tubes 52 via the adapter housing 57.
  • a section 54 tapering to the end face of the collecting pipe socket 66 can be provided on the projecting section 64 of the collecting pipe socket 66, which, on the one hand, can advantageously be used to press the projecting section 64 flat against a surface and, on the other hand, to reduce the surface on the end face in order to be able to advantageously use a connection technique.
  • the area of the adapter 56 or the adapter housing 57 which is opposite the projecting section 64 or the end face 54 has an opening 60, into which the projecting area 64 of a subsequent header pipe stub 66 of a subsequent adapter 56 can be inserted.
  • an embodiment is also advantageous in which the wall of the adapter 56 in question does not have an opening 60, but is continuously closed. After this closed wall has been connected to the tapered end region 54 of a subsequent section 64 of a subsequent adapter 56 by means of a connection technique, an opening of a predetermined size can still be made in order to create a connection for a heating medium.
  • This configuration has the advantage that there are greater tolerance margins or adjustment margins when connecting adjoining adapters 56 or tubular heater elements.
  • the adapter can be manufactured as follows: First, the header pipe connections 66 are cut to length in the required sections. One or more openings 58 are provided in the header pipe connection 66. One end face 54 of the manifold socket 66 is carved in a suitable shape so that the end face has a small surface. Holes 58 are worked into the manifold socket 66, whereby these holes 58 can have a different diameter from manifold socket to manifold socket, in such a way that the flow pattern within a radiator or tubular radiator can be taken into account.
  • a header pipe connection 66 of an adapter 56 which is arranged in a heating element close to the inlet, becomes openings 58 with a smaller overall cross section have, as a header pipe 66 of an adapter 56, which is provided in a radiator further away from the inlet of the radiator or even at the end thereof. In this way it can be ensured that the radiator in question is heated uniformly despite increasing line resistance and increasing cooling of the heating medium.
  • the finished manifold socket 66 is inserted into a housing 57 of the adapter 56. Later, the manifold socket 66 is fixed in the housing opening of the housing 57 via a solder connection 68. In order to ensure the position of the manifold socket during the soldering, a pre-fixing can be carried out, with which a predetermined position of the manifold socket 66 within the housing 57 can be made possible.
  • heating tubes 52 are inserted into one or more further openings provided in the housing 57.
  • the corresponding connection points are coated with a solder paste or the like, preferably a copper hard solder paste, and the corresponding parts are firmly connected to one another in a soldering oven. It goes without saying that the surfaces should be grease-free, clean and as oxide-free as possible.
  • An opening can be provided on the side of the housing 57 opposite the end face 54 of the header pipe connection 66, this opening 60 alternatively or additionally being able to be designed in its free flow cross section such that the flow resistance and the temperature profile of a specific radiator can be taken into account.
  • FIG. 2 shows a heating element or tubular heating element 40, of which a large number of elements 40 can be combined to form a heating element or tubular heating element 50 (see FIG. 3).
  • the upper and lower adapters 56, 56 'of the radiator element 40 can be designed in the same way. It is however, it is also possible, for example, to adapt the openings 58, 60 of the upper adapter 56 to a desired flow or temperature profile of the radiator and to provide openings of uniform size in the lower adapter 56 'of the radiator element 40.
  • FIG. 3 shows a heating element, in particular tubular heating element 50, which has been produced from four tubular heating element elements 40.
  • the first and the last element 40 are designed differently, since these are end elements.
  • a plug 79 has been screwed, soldered or the like into the adapter of the first element 40 in order to seal off the collecting pipe composed of the collecting pipe socket 66 on one side of the heating element 50.
  • the adapter 56 on the opposite or right side does not have a projecting section 64 on its header pipe connection 66 and a plug or an end plate or the like 70 can also be provided in order to provide a liquid or gas-tight seal on this side of the radiator to provide.
  • the advantage of the heater or tubular heater 50 designed according to the invention lies in particular in the fact that there are no weld seams visible from the outside which would have to be removed by grinding. In addition, only a small number of welding steps are required to produce the radiator 50 according to the invention.
  • the main brazing used is stable and can be mass-produced at the same time.
  • the radiator according to the invention is particularly suitable for mass production.
  • FIG. 4 shows the device according to the invention for producing a radiator, in particular a radiator according to the invention. It is in particular a welding device 10 for connecting radiator elements 40 (FIG. 2).
  • This has a pressure cylinder 16 and a pressure counter-holder 12.
  • Corresponding pressure cylinders or pressure counterholders 16, 12 are advantageously also for the other or lower manifold of one to be manufactured Radiator arranged.
  • the relevant pressure cylinder 16 or pressure counter-holder 10 are each preferably displaceable parallel to one another. In the illustration according to FIG. 4, only the printing counterholders can be displaced on a carriage relative to the printing cylinders 16, which is to be symbolized by the double arrow 26.
  • At least one pair of welding electrodes 18, 20, namely a plus and a minus pole, is provided for each collector tube provided on the tubular heating element.
  • the poles 18, 20 can be connected to clamps, plates or any other means as large as possible and with a low electrical contact resistance to the area of the radiator to be produced.
  • the respective pressure cylinders or pressure counterholders are provided with centering devices 22, 24, the centering device 22 being provided on the side on which a single radiator element is often provided, which is opposite a group of radiator elements 40 on the other side, on one of the poles can be arranged.
  • a circuit is connected to the electrodes 18, 20, which can provide extremely high currents for a short time.
  • Capacitors and / or high-performance inductive elements that can provide a high current in a very short time are particularly suitable for this.
  • Such currents can e.g. are at 2,000,000 amperes, which can be made available within a time interval in the millisecond range. The current is so brief that safe welding, in particular capacitor discharge welding, can be ensured, but the heat required for the welding occurs only in an extremely limited range, so that, for example, soldering to the individual adapters 56 does not soften or even melt can.
  • the assigned pressure counterholders 12 are moved over the slide along the left arrow of the double arrow 26.
  • One or more threaded spindles and guides, hydraulics or the like can be used.
  • a radiator element is attached to the centering device 24 on the pressure counter-holder 12, which is fastened to the slide indicated by the reference number 14.
  • the pressure counter-holder 12 can also have a switchable electrode.
  • a first radiator element 40 is likewise slipped onto the relevant centering devices 22 on the opposing pressure cylinder 16. The two parts are then brought together on the carriage 14 by movement of the pressure counter-holder.
  • a high pressure in the range of one or more tons is exerted on the radiator elements or the point 54 to be connected to one another via the pressure cylinder 16.
  • An electrical capacitor discharge welding circuit is connected via the electrodes 18, 20, into which at least one charged capacitor of the corresponding capacitance, or a multiplicity of charged capacitors with a high total capacitance, are connected.
  • the capacitors are discharged and the extremely short-term high discharge in connection with the high contact pressure creates an extremely strong and tight, highly resilient weld seam or weld connection that is not visible from the outside.
  • the slide 14 with the pressure counter-holder (s) 12 and the tube heater located thereon which now consists of two tube heater elements, is moved away, a new tube heater element 40 is plugged onto the combined welding electrodes 18 / centering devices 22 associated with the pressure cylinders 16 and by moving the slide 14 and exercising a pressure by the pressure cylinder 16 and by again discharging the capacitors charged in the meantime via the electrodes 18, 20, further welding is carried out so that the radiator now has three radiator elements firmly connected to one another, etc.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Heizkörper, insbesondere einen Röhrenheizkörper, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Heizkörpers, insbesondere Röhrenheizkörpers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5 und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Heizkörpers, insbesondere Röhrenheizkörpers, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
  • Heizkörper und insbesondere Röhrenheizkörper sind häufig verwendete Mittel zum Heizen von Gebäuden, insbesondere innerhalb eines Zentralheizungsnetzes.
  • Übliche Röhrenheizkörper bzw. Röhrenradiatoren werden aus einem oberen Adapter und einem unteren Adapter sowie dazwischen eingeschweißten Röhrenabschnitten hergestellt. Der obere sowie der untere Adapter werden dabei aus tiefgezogenen Halbschalen hergestellt, die zusammengeschweißt werden müssen. Anschließend müssen an diese aus Halbschalen zusammengeschweißten Adapter wiederum die Heizröhren angeschweißt werden, so daß dabei einzelne Elemente einer Röhrenheizung bzw. eines Röhrenradiators entstehen. Die einzelnen Elemente werden am Innenumfang über Verbindungsrohrstutzen zusammengenippelt bzw. zusammengeschweißt. Abgesehen von dem hohen Arbeitsaufwand entstehen bei den häufigen und umfangreichen Schweißarbeiten immer wieder Schweißnähte, die, da sie aus ästhetischen Gründen kaum tolerierbar sind, abgeschliffen werden müssen. Schweißnähte, die an schwer zugänglichen Stellen sind, können nicht abgeschliffen werden. Diese schwer zugänglichen Stellen sind nicht desto trotz von außen sichtbar und ergeben einen nachteiligen optischen Eindruck.
  • Zudem ergibt die Verbindungstechnik, um die einzelnen Röhrenheizkörperelemente aneinanderzunippeln bzw. aneinanderzuschweißen mit zunehmender Länge des Röhrenheizkörpers Probleme, so daß Röhrenheizkörper nach dieser bekannten Technik lediglich bis zu einer maximalen Länge von ca. 80 bis 100 cm hergestellt werden können. Wenn längere Heizkörper zusammengefügt werden sollen, müssen diese demgemäß aus einzelnen 80 bis 100 cm langen Abschnitten zusammengefügt werden. Die sich dabei ergebenden Verbindungsstellen sind wiederum in ihrer mechanischen Stabilität eingeschränkt, so daß es erforderlich ist, die bekannten Röhrenheizkörper in jedem Fall von unterhalb des Heizkörpers zu unterstützen.
  • Aus der GB-PS 10 83 651 ist eine spezifische Anschlußeinrichtung bekannt, über welche ein Heizkörper an ein Leitungsnetz anschließbar ist. Dabei wird ein als Rohr ausgebildeter Abstandshalter in einen Plattenheizkörper eingesetzt. Dieser Abstandshalter sorgt dafür, daß bei dem Anziehen eines durchgehenden Rohres die Wandungen der Heizkörper nicht zusammengequetscht werden. Dieses ist wesentlich, um auch bei Vorhandensein eines Innendruckes innerhalb des Heizkörpers gewährleisten zu können, daß die betreffenden Verbindung wasserdicht sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform, die aus der GB-PS 10 83 651 bekannt ist, werden mit einer vergleichbaren Anordnung Heizkörperplatten parallel an ein Zentralheizungssytem angeschlossen, wobei wiederum Abstandshalter zwischen den einzelnen Heizkörperplatten und ein durchgängiges, mit Anströmöffnungen versehenes Montagerohr zur Anwendung kommen. Ein Ventil ist bei dieser Ausführungsform im Gegensatz zu der zuvor geschilderten Ausführungsform nicht vorgesehen. Die Offenbarung dieser Druckschrift ist nicht für die Herstellung von Röhrenheizkörpern geeignet.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Heizkörper, insbesondere Röhrenheizkörper, ein Verfahren zur Herstellung eines Heizkörpers bzw. Röhrenheizkörpers sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Heizkörpers bzw. Röhrenheizkörpers vorzuschlagen, die die Nachteile des Standes der Technik weitgehenst ausräumen; insbesondere soll ein leicht herstellbarer Heizkörper bzw. Röhrenheizkörper, ein ohne eine große Anzahl von Schweißschritten ausführbares Verfahren zur Herstellung eines Heizkörpers bzw. Röhrenheizkörpers sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Heizkörpers, inbesondere Röhrenheizkörpers vorgeschlagen werden, die eine schnelle und mit wenigen Arbeitsschritten verbundene Verschweißung von Heizkörper- bzw. Röhrenheizkörperelementen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Heizkörper bzw. Röhrenheizkörper mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen, ein Verfahren mit den im Patentanspruch 5 aufgeführten Schritten sowie eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 8 aufgeführten Merkmalen gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Heizkörpers bzw. Röhrenheizkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung sowie der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und Verfahrensvarianten des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Gemäß der Erfindung weist ein Heizkörper, insbesondere Röhrenheizkörper, an seinen Adaptern jeweils einen Sammelrohrstutzen auf, der mit einzelnen umfänglichen Öffnungen versehen ist, wobei der Sammelrohrstutzen bis auf einen überstehenden Abschnitt von einem Gehäuseteil des Adapters umgeben ist. Das Gehäuseteil weist die Öffnungen für das bzw. die Heizrohre auf.
  • Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei der Herstellung von Heizkörpern bzw. Röhrenheizkörpern immer wieder Fertigungstoleranzen auftreten, die im Bereich von 1 mm liegen. Diese Fertigungstoleranzen machen bei der Herstellung von Röhrenheizkörpern häufig Probleme.
  • Gemäß der Erfindung werden diese Probleme dadurch überwunden, daß einzelne Adapter verwendet werden, die das Gehäuseteil sowie den Sammelrohrstutzen aufweisen. Das Gehäuseteil ist auf der zu dem gegenüberliegenden hervorstehenden Abschnitt des Sammelrohrstutzens befindlichen Seite während der Herstellung der einzelnen Elemente des Röhrenheizkörpers vorzugsweise geschlossen, so daß die zu der Öffnung des Rohrstutzens gegenüberliegende Wandung des Adapters eine glatte und ebene Fläche bildet. Gegebenenfalls kann auch bereits eine Öffnung mit einem geringen Durchmesser vorgesehen sein.
  • Die Heizrohren werden in Öffnungen an dem Adapter, die radial zur Symmetrieachse des Sammelrohrstutzens aus dem Adapter herausgearbeitet worden sind, eingesetzt.
  • Die Heizröhren werden in die betreffenden Öffnungen des Adapters eingelötet, vorzugsweise mit einem Hartlot. Als besonders vorteilhaft hat sich hier Kupferhartlot erwiesen, da diesem ein ausgewogenes Preis/Leistungsverhältnis zukommt. Zudem hat dieses einen Schmelzpunkt von 1060°C, so daß später gegebenenfalls erforderliche weitere Wärme- bzw. Schweißvorgänge die Verlötungen kaum oder nur sehr schwer erweichen und damit undicht machen können.
  • An den innerhalb des Adapters befindlichen Abschnitten des Sammelrohrstutzens sind Öffnungen vorgesehen, durch die ein Heizmedium, insbesondere Wasser, in den Hohlraum des Adapters und damit in die an den Hohlraum des Adapters anschließenden Heizröhren gelangen kann.
  • Der aus dem Adapter überstehende Abschnitt des Sammelrohrstutzens kann vorteilhafterweise gemäß einer bevorzugten Ausführungsform spitz zulaufend angeschliffen sein. Diese Ausführung erlaubt es, bei der Verwendung einer Schweißtechnik, das eine geringere Energiemenge erforderlich ist, um die erforderlichen Materialmengen bspw. zum Schweißen zu schmelzen.
  • Wird nun der vorzugsweise angeschliffene Abschnitt eines aus einem Adapter überstehenden Sammelrohrstutzens an die Rückseite eines Adapters angehalten, so daß die aneinander angrenzenden Sammelrohrstutzen nach der Verschweißung ein entsprechend verlängertes Sammelrohr bilden, so kann bspw. mittels eines Schweißverfahrens bevorzugt eine Schweißverbindung hergestellt werden, wobei sich das Kondensatorentladungsschweißen als besonders vorteilhaft herausgestellt hat. Die Schweißverbindungen sind derart fest, daß ein angeschweißter Sammelrohrstutzen meist nicht unmittelbar an der Schweißnaht, sondern daneben, im Bereich des Materials des Sammelrohres abreißt.
  • Vorteilhaft ist hier ganz besonders, daß Fertigungstoleranzen von lmm und mehr dadurch aufgenommen werden können, daß die aneinandergrenzenden Heizkörperelemente, die bspw. zwei Adapter und eine oder mehrere Heizröhren aufweisen, nicht unmittelbar in aneinander angrenzenden Bereichen äußerst paßgenau eingesetzt werden müssen, sondern die für die Verschweißung bestimmten, überstehenden Abschnitte der Sammelrohrstutzen an die betreffende, großflächige Rückwand des Adapters eines vorgehenden bzw. nachfolgenden Röhrenheizkörperelementes angesetzt werden können, wobei Fertigungstoleranzen problemlos aufgenommen werden können. Häufig werden jedoch Fertigungstoleranzen von 1mm und mehr zunehmend für den Betrachter sichtbar und stören den ästhetischen Eindruck.
  • Ist die der für die Verschweißung des Sammelrohrstutzens gedachte Öffnung gegenüberliegende Seite des Adapters vollständig geschlossen, so kann die Durchgangsöffnung für das Heizmedium von einem zum nachfolgenden Adapter bzw. Röhrenheizkörperelement durch Bohren, Fräsen oder dgl. nachgeträglich geschaffen werden. Andererseits kann bereits von vornherein eine kleinere öffnung vorgesehen sein, die hinreichend Raum für eine Justage bzw. zum Aufnehmen von Fertigungstoleranzen zur Verfügung stellt.
  • Endbereiche, die sich bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Heizkörpers zwangsläufig ergeben, können durch eigens eingelötete bzw. eingeschweißte oder eingeschraubte Verschluß- bzw. Anschlußteile verschlossen werden bzw. für den Anschluß an ein Heizungs- bzw. Zentralheizungssystem vorbereitet werden. Es können im Prinzip auch unmittelbar Ventile oder Ventilaufnahmegehäuse oder dgl. an oder in die Endabschnitte der erfindungsgemäß hergestellten Heizkörper bzw. Röhrenheizkörper eingesetzt, bzw. daran befestigt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern, insbesondere Röhrenheizkörpern, weist die Schritte auf, daß mindestens eine Heizröhre mittels eines Hartlotes mit mindestens zwei Adaptern verlötet wird, wobei die Heizrohre bzw. Heizrohren in der Öffnung bzw. in den Öffnungen der jeweiligen Adapter sitzen. Hierbei entstehen die Röhrenheizkörperelemente, die zumindest jeweils zwei Adaptern mit zumindest jeweils einer Heizröhre aufweisen. Anschließend werden zwei Röhrenheizkörperelemente bzw. Heizkörperelemente oder Gruppen von Heizkörperelementen derart aneinander gesetzt, daß der für die Verbindung vorgesehene, über das Gehäuse des Adapters überstehende Abschnitt des Verbindungsrohrstutzens an der Rückseite eines jeweiligen Adapters anliegt, um anschließend die einzelnen Röhrenheizkörperelemente bzw. Gruppen von Röhrenheizkörperelementen unter hohem Anpreßdruck aneinander zu drücken. Dabei muß darauf geachtet werden, daß die für die Verbindung vorgesehenen Flächen der Rückseite des Adapters des einen Röhrenheizkörperelementes vollflächig an der Stirnfläche des für die Verbindung vorgesehenen Abschnittes des Verbindungsrohrstutzens des nachfolgenden bzw. vorgehenden Röhrenheizkörperelementes anliegen. Anschließend wird kurzzeitig, vorteilhafterweise im Millisekundenbereich, Energie durch ein Schweißverfahren zugeführt. Hierbei ist ein Stromschweißverfahren besonders vorteilhaft, bei dem in einem kurzen Zeitraum hohe Energien und damit elektrische Ströme für einen Schweißvorgang zur Verfügung gestellt werden können.
  • Verwendet man bspw. das besonders vorteilhafte Kondensatorentladungsschweißverfahren, so können im Millisekundenbereich enorme Ströme, in etwa 500.000 bis 5.000.000 Ampere, vorzugsweise 2.000.000 Ampere, zur Verfügung gestellt werden. Diese Ströme führen an der Übergangsstelle zwischen dem Sammelrohrstutzen und der Rückwand des nachfolgenden Adapters dazu, daß die aneinander angrenzenden Bereiche schmelzen und verschweißt werden. Durch die Kurzzeitigkeit der Stromentladung tritt die Wärme zum größten Teil ausschließlich im Bereich der Schweißnaht auf, so daß sich keine große Wärmemenge auf den Adapter bzw. die angrenzenden Teile eines Röhrenheizkörperelementes ausbreiten kann. Auf diese Weise werden die Hartlotverbindungen, mit denen die Heizrohren an dem Adapter befestigt sind, nicht beeinträchtigt.
  • Der Anpreßdruck, mit dem die Teile während des Schweißvorganges aneinandergedrückt werden, sollte im Bereich von 0,5 bzw. einer bis mehreren Tonnen, bspw. bis zu 10 t liegen. Der Anpreßdruck kann auch geringer ausfallen, jedoch werden dann die erforderlichen Schweißströme höher. Hier muß ein geeignetes und praktikables Verhältnis von Schweißstrom zu Anpreßdruck ausgewählt werden.
  • Um sicherzustellen, daß die einzelnen Teile eines Heizkörpers bzw. des erfindungsgemäßen Röhrenheizkörpers während der einzelnen Schritte des Herstellungsverfahrens nicht verrutschen bzw. aus der gewünschten und vorbestimmten Stellung ausgelenkt werden, werden die einzelnen Teile vorteilhafterweise vorfixiert. Dabei kann der in das Adaptergehäuse eingesetzte Sammelrohrstutzen bspw. über eine Verlötung oder Verschweißung vorfixiert werden. Für dieses Vorfixieren können übliche Schweißverfahren, Laserpunktschweißverfahren oder sonstige Schweißverfahren herangezogen werden. Die eigentliche Abdichtung des Sammelrohrstutzens gegenüber dem Adaptergehäuse kann ebenfalls über einen Hartlötvorgang erfolgen, der vorteilhafterweise gleichzeitig mit der Hartverlötung der Heizröhren, vorzugsweise in einem Lötofen oder dgl., vorgenommen werden kann.
  • Die sich durch die Verschweißung der Heizkörperelemente ergebenden Schweißstellen sind von außen nicht sichtbar und es ist nicht erforderlich, irgendwelche aufwendigen Schweißvorgänge vorzunehmen. Zudem läßt sich das Verfahren sehr effizient maschinell durchführen, so daß wenig Handarbeit und damit ein geringer personeller Aufwand mit der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. von Verfahrensvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens verbunden sind.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Heizkörpern bzw. von Röhrenheizkörpern weist mindestens einen Druckzylinder und mindestens einen Druckgegenhalter auf. Zudem sind mindestens zwei Schweißelektroden, nämlich eine für den positiven Pol und eine für den negativen Pol eines Stromentladungskreises vorgesehen.
  • Mit dem bzw. den Druckzylindern wird auf zwei zwischen den Druckzylindern und den zugehörigen Druckgegenhaltern befindliche Heizkörperelemente bzw. Gruppen von Heizkörperelementen ein Anpreßdruck ausgeübt, so daß die zu verschweißenden Abschnitte, nämlich das Ende eines Verbindungsrohrstutzens und eine Rückwand eines Adapters mit hohem Druck aneinandergepreßt werden. An geeigneten Stellen werden die besagten Schweißelektroden mit den zu verschweißenden Teilen verbunden und eine Stromentladung wird vorgenommen. Die Teile werden unter hohem Druck und hohem Strom innerhalb kürzester Zeit miteinander verschweißt.
  • Der Druckzylinder und der Druckgegenhalter sind so ausgestaltet, daß keine Ströme über diese Teile abfließen können, so daß der über die Schweißelektroden zugeführte Strom nicht abfließen kann, sondern soweit als möglich für den eigentlichen Schweißvorgang zur Verfügung steht.
  • Vorteilhafterweise ist der Druckzylinder und/oder der Druckgegenhalter bzw. die Druckzylinder und/oder die Druckgegenhalter verfahrbar auf einem Traggestell oder einem Tragrahmen angeordnet, damit diese Teile gegeneinander, vorzugsweise parallel, verschoben werden können, um unterschiedliche Anzahlen von Heizkörperelementen bzw. unterschiedliche Größen von Gruppen von Heizkörperelementen einspannen und unter Druck aneinander pressen zu können, um unterschiedlichste Größen von Heizkörpern aus Heizkörperelementen herstellen zu können.
  • In der Regel werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung jeweils für die Herstellung der Verbindungen des oberen und des unteren Sammelrohres eines Heizkörpers bzw. Röhrenheizkörpers jeweils ein Schweißelektrodenpaar vorgesehen werden müssen.
  • An den jeweiligen Druckzylinder bzw. Druckgegenhalter werden vorteilhafterweise Zentriereinrichtungen vorgesehen, die die Adapter automatisch zueinander zentrieren können, um die vorteilhafterweise erforderliche gleichmäßige Zusammenpressung zwischen aufeinanderfolgenden Heizkörperelementen noch leichter gewährleisten zu können.
  • Als Stromkreise, die an die Schweißelektroden angeschlossen sind, kommen solche in Frage, die einen Kondensator bzw. eine Vielzahl von Kondensatoren mit hoher Kapazität aufweisen. Die Kondensatoren werden möglichst gleichzeitig entladen, um den erforderlichen Schweißstrom vorzugsweise in einer Höhe von 2.000.000 Ampere innerhalb von wenigen Millisekunden, also möglichst kurzzeitig, zur Verfügung zu stellen. Unter Umständen sind auch induktive Stromspeicherelemente denkbar.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei werden weitere Vorteile und Merkmale bzw. Schritte gemäß der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen schematischen Schnitt durch einen Adapter eines Röhrenheizkörperelementes eines Röhrenheizkörpers, der gemäß der Erfindung ausgestaltet ist;
    Figur 2
    ein Röhrenheizkörperelement eines Röhrenheizkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung in einer schematisierten Seitenansicht mit einem ausgeschnittenen Bereich;
    Figur 3
    einen gemäß der Erfindung ausgestalteten Röhrenheizkörper in einer schematischen Seitenansicht mit einem ausgeschnittenen Bereich; und
    Figur 4
    eine Vorrichtung zur Herstellung von Heizkörpern bzw. Röhrenheizkörpern in einer schematischen Draufsicht.
  • In den nachfolgenden Figuren sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bestandteile jeweils in der Regel mit den gleichen Bezugsziffern benannt.
  • In Figur 1 ist ein Adapter 56 dargestellt, wie er gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestaltet sein kann.
  • Der Adapter 56 weist ein Gehäuse 57 auf, in das ein Stück Rohr 64 eingesetzt worden ist. Das Gehäuse 57 weist mindestens eine Öffnung auf, in die eine Heizröhre 52 eingesetzt ist. Die Heizröhre 52 ist in der Öffnung in dem Adapter 56 bzw. dem Gehäuse 57 mittels eines Hartlotes 62 flüssigkeits- bzw. gasdicht eingesetzt. Die Heizröhre 52 ist an ihrem oberen Ende offen, so daß eine Durchflußverbindung zu dem Adaptergehäuse 57 gewährleistet ist.
  • Der Sammelrohrstutzen 66 kann ebenfalls in das Gehäuse 57 des Adapters 56 mittels eines Hartlotes eingefügt sein.
  • In dem Sammelrohrstutzen 66 sind vorteilhafterweise Öffnungen 58 angeordnet, die eine Verbindung zwischen dem Sammelrohr und dem Gehäuse 57 ermöglichen sollen, durch die ein flüssiges Heizmedium über das Adaptergehäuse 57 in die Heizröhren 52 gelangen kann.
  • An dem überstehenden Abschnitt 64 des Sammelrohrstutzens 66 kann ein zur Stirnfläche des Sammelrohrstutzens sich zuspitzender Abschnitt 54 vorgesehen sein, der einerseits vorteilhaft dafür eingesetzt werden kann, um den überstehenden Abschnitt 64 plan an eine Oberfläche anzupressen und andererseits, um die Oberfläche an der Stirnseite zu verringern, um in vorteilhafterweise eine Verbindungstechnik anwenden zu können.
  • Der dem überstehenden Abschnitt 64 bzw. der Stirnfläche 54 gegenüberliegende Bereich des Adapters 56 bzw. des Adaptergehäuses 57 weist eine Öffnung 60 auf, in die der überstehende Bereich 64 eines anschließenden Sammelrohrstutzens 66 eines anschließenden Adapters 56 eingesetzt werden kann.
  • Andererseits ist auch eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei der die betreffende Wandung des Adapters 56 keine Öffnung 60 aufweist, sondern durchgehend geschlossen ist. Nachdem diese geschlossene Wandung mit dem zugespitzten Stirnbereich 54 eines anschließenden Abschnitts 64 eines folgendendes Adapters 56 mittels einer Verbindungstechnik verbunden worden ist, kann dann immer noch eine Öffnung einer vorgegebenen Größe eingebracht werden, um eine Verbindung für ein Heizmedium zu schaffen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß größere Toleranzspielräume bzw. Justagespielräume beim Verbinden aneinander angrenzender Adapter 56 bzw. Röhrenheizkörperelemente vorhanden sind.
  • Die Herstellung des Adapters kann dabei wie folgt vorgenommen werden: Zunächst werden die Sammelrohrstutzen 66 in den erforderlichen Abschnitten abgelängt. In den Sammelrohrstutzen 66 werden eine oder mehrere öffnungen 58 vorgesehen. Die eine Stirnfläche 54 des Sammelrohrstutzens 66 wird in einer geeigneten Form zugeschnitzt, so daß die Stirnfläche eine geringe Oberfläche aufweist. Löcher 58 werden in den Sammelrohrstutzen 66 eingearbeitet, wobei diese Löcher 58 von Sammelrohrstutzen zu Sammelrohrstutzen einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen können, und zwar in der Weise, daß dem Strömungsverlauf innerhalb eines Heizkörpers bzw. Röhrenheizkörpers Rechnung getragen werden kann. Das heißt also, ein Sammelrohrstutzen 66 eines Adapters 56, der in einem Heizkörper dicht am Zulauf angeordnet ist, wird Öffnungen 58 mit geringerem Gesamtquerschnitt haben, als ein Sammelrohrstutzen 66 eines Adapters 56, der in einem Heizkörper weiter von dem Zulauf des Heizkörpers weg oder gar an dessen Ende vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise kann gewährleistet werden, daß der betreffende Heizkörper trotz zunehmenden Leitungswiderstandes und zunehmender Abkühlung des Heizmediums gleichmäßig erwärmt wird.
  • Der fertige Sammelrohrstutzen 66 wird in ein Gehäuse 57 des Adapters 56 eingesetzt. Später wird der Sammelrohrstutzen 66 in der Gehäuseöffnung des Gehäuses 57 über eine Lötverbindung 68 fixiert. Um die Lage des Sammelrohrstutzens während der Lötung sicherzustellen, kann eine Vorfixierung vorgenommen werden, mit der eine vorgegebene Lage des Sammelrohrstutzens 66 innerhalb des Gehäuses 57 ermöglicht werden kann.
  • Nachdem der Sammelrohrstutzen 66 in dem Gehäuse 57 angeordnet und vorfixiert worden ist, werden in einer oder mehreren weiteren in dem Gehäuse 57 vorgesehenen Öffnungen Heizröhren 52 eingesetzt. Die entsprechenden Verbindungsstellen werden mit einer Lötpaste oder dgl. bestrichen, vorzugsweise einer Kupferhartlotpaste und die entsprechenden Teile werden in einem Lötofen fest miteinander verbunden. Daß die Oberflächen fettfrei, sauber und möglichst oxidfrei sein sollten, ist selbstverständlich.
  • An der zu der Stirnfläche 54 des Sammelrohrstutzens 66 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 57 kann eine Öffnung vorgesehen sein, wobei diese Öffnung 60 alternativ oder zusätzlich in ihrem freien Strömungsquerschnitt so ausgestaltet sein kann, daß dem Strömungswiderstand und dem Temperaturverlauf eines spezifischen Heizkörpers Rechnung getragen werden kann.
  • In Figur 2 ist ein Heizkörper- bzw. Röhrenheizkörperelement 40 dargestellt, von denen eine Vielzahl von Elementen 40 zu einem Heizkörper bzw. Röhrenheizkörper 50 (siehe Figur 3) zusammengesetzt werden kann. Die oberen und unteren Adapter 56, 56' des Heizkörperelementes 40 können gleichermaßen ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, bspw. die Öffnungen 58, 60 des oberen Adapters 56 einem erwünschten Strömungs- bzw. Temperaturprofil des Heizkörpers anzupassen und in dem unteren Adapter 56' des Heizkörperelements 40 gleichmäßig große Öffnungen vorzusehen.
  • In Figur 3 ist ein Heizkörper, insbesondere Röhrenheizkörper 50, dargestellt, der aus vier Röhrenheizkörperelementen 40 hergestellt worden ist. Dabei sind das erste und das letzte Element 40 abweichend ausgebildet, da es sich hierbei um Endelemente handelt. In den Adapter des ersten Elementes 40 ist ein Stopfen 79 eingeschraubt, eingelötet oder dgl., worden, um das aus den Sammelrohrstutzen 66 zusammengesetzte Sammelrohr auf der einen Seite des Heizkörpers 50 dichtend abzuschließen. Der Adapter 56 auf der gegenüberliegenden bzw. rechten Seite weist dagegen keinen überstehenden Abschnitt 64 an seinem Sammelrohrstutzen 66 auf und es kann ebenfalls ein Stopfen oder eine Abschlußplatte oder dgl. 70 vorgesehen werden, um auf dieser Seite des Heizkörpers einen flüssigkeits- bzw. gasdichten Abschluß vorzusehen.
  • Der Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten Heizkörpers bzw. Röhrenheizkörpers 50 liegt insbesondere darin, daß keine von außen sichtbaren Schweißnähte auftreten, die durch Schleifen entfernt werden müßten. Zudem sind nur eine geringe Anzahl von Schweißschritten erforderlich, um den erfindungsgemäßen Heizkörper 50 herzustellen. Die hauptsächlich verwendete Hartlötung ist stabil und läßt sich massenweise gleichzeitig herstellen. Der erfindungsgemäße Heizkörper ist insbesondere für die Massenproduktion sehr geeignet.
  • In Figur 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Heizkörpers, insbesondere eines erfindungsgemäßen Heizkörpers, dargestellt. Es handelt sich dabei insbesondere um eine Schweißvorrichtung 10 zur Verbindung von Heizkörperelementen 40 (Figur 2). Diese weist einen Druckzylinder 16 und einen Druckgegenhalter 12 auf. Entsprechende Druckzylinder bzw. Druckgegenhalter 16, 12 sind vorteilhafterweise auch für das andere bzw. untere Sammelrohr eines herzustellenden Heizkörpers angeordnet. Die betreffenden Druckzylinder 16 bzw. Druckgegenhalter 10 sind jeweils vorzugsweise parallel zueinander verschiebbar. In der Darstellung gemäß Figur 4 sind lediglich die Druckgegenhalter auf einem Schlitten gegenüber den Druckzylindern 16 verschiebbar, was durch den Doppelpfeil 26 symbolisiert werden soll.
  • Für jedes an dem Röhrenheizkörper vorgesehene Sammelrohr ist mindestens ein Schweißelektrodenpaar 18, 20, nämlich ein Plus- und ein Minuspol, vorgesehen.
  • Die Pole 18, 20 können über Klammern, Platten oder beliebige andere Mittel möglichst großflächig und mit geringem elektrischen Übergangswiderstand an den Bereich des herzustellenden Heizkörpers angeschlossen werden. Die jeweiligen Druckzylinder bzw. Druckgegenhalter sind mit Zentriervorrichtungen 22, 24 versehen, wobei die Zentriervorrichtung 22 die auf der Seite vorgesehen ist, auf der häufig ein einzelnes Heizkörperelement vorgesehen ist, das einer Gruppe von Heizkörperelementen 40 auf der anderen Seite gegenübersteht, an einem der Pole angeordnet sein kann.
  • An die Elektroden 18, 20 ist eine Schaltung angeschlossen, die kurzzeitig extrem hohe Ströme zur Verfügung stellen kann. Hierfür eignen sich insbesondere Kondensatoren und/oder ggfs. leistungsfähige induktive Elemente, die in kürzester Zeit einen hohen Strom zur Verfügung stellen können. Derartige Ströme können z.B. bei 2.000.000 Ampere liegen, die innerhalb eines Zeitintervalls im Millisekundenbereich zur Verfügung gestellt werden können. Der Strom fällt derart kurzzeitig an, daß zwar eine sichere Verschweißung, insbesondere Kondensatorentladungsverschweißung, gewährleistet werden kann, jedoch die für die Verschweißung erforderliche Hitze nur in einem äußerst begrenzten Bereich anfällt, so daß bspw. Verlötungen an den einzelnen Adaptern 56 nicht erweichen oder gar schmelzen können.
  • Um einen möglichst erfolgreichen Schweißvorgang bei möglichst niedrigen Strömen zu ermöglichen, wird über den Druckzylinder 16 ein relativ hoher Druck auf die Schweißstelle 54 bzw. auf den in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 eingespannten Röhrenheizkörper ausgeübt, wobei gleichzeitig über die Abschnitte 22, 24 eine genaue Zentrierung vorgenommen werden kann. Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der einzelnen Heizkörperelemente 40 können, wie oben bereits ausgeführt, in einem optisch nicht ersichtbaren oder kaum sichtbaren Bereich abgefangen werden.
  • Zu Beginn der Herstellung eines Heizkörpers bzw. Röhrenheizkörpers werden die zugeordneten Druckgegenhalter 12 über den Schlitten entlang des nach links gerichteten Pfeiles des Doppelpfeiles 26 verschoben. Dabei kann eine bzw. können mehrere Gewindespindeln und Führungen, Hydrauliken oder dgl. verwendet werden. Auf die Zentriereinrichtung 24 an dem Druckgegenhalter 12, der an dem durch das Bezugszeichen 14 angedeuteten Schlitten befestigt ist, wird ein Heizkörperelement aufgesteckt. Für die erste Schweißung kann auch der Druckgegenhalter 12 eine umschaltbare Elektrode aufweisen. Auf der bzw. den gegenüberliegenden Druckzylindern 16 wird ebenfalls ein erstes Heizkörperelement 40 auf die betreffenden Zentriereinrichtungen 22 aufgesteckt. Anschließend werden die beiden Teile über eine Bewegung des Druckgegenhalters auf dem Schlitten 14 zusammengeführt. Nachdem die Teile vorteilhafterweise in planer Weise ausgerichtet in Anlage zueinandergebracht worden sind, wird über den Druckzylinder 16 ein hoher Druck im Bereich von einer oder mehreren Tonnen auf die Heizkörperelemente, bzw. die miteinander zu verbindende Stelle 54 ausgeübt. Über die Elektroden 18, 20 wird ein elektrischer Kondensatorentladungsschweißschaltkreis angeschlossen, in den mindestens ein aufgeladener Kondensator der entsprechenden Kapazität, bzw. eine Vielzahl von aufgeladenen Kondensatoren mit einer hohen Gesamtkapazität, angeschlossen sind. Die Kondensatoren werden entladen und die extrem kurzzeitig anfallende hohe Entladung in Verbindung mit dem hohen Anpreßdruck läßt eine äußerst feste und dichte, hoch belastbare und nach außen nicht sichtbare Schweißnaht bzw. Schweißverbindung entstehen.
  • Anschließend wird der Schlitten 14 mit dem bzw. den Druckgegenhaltern 12 und dem daran befindlichen, nunmehr aus zwei Röhrenheizkörperelementen bestehende Röhrenheizkörper weggefahren, ein neues Röhrenheizkörperelemente 40 auf die den Druckzylindern 16 zugeordneten kombinierten Schweißelektroden 18 / Zentriereinrichtungen 22 aufgesteckt und durch Verfahren des Schlittens 14 und Ausübung eines Druckes durch die Druckzylinder 16 sowie durch abermaliges Entladen der zwischenzeitlich aufgeladenen Kondensatoren über die Elektroden 18, 20 eine weitere Verschweißung vorgenommen, so daß der Heizkörper nunmehr drei fest miteinander verbundene Heizkörperelemente aufweist, usw.

Claims (10)

  1. Heizkörper, insbesondere Röhrenheizkörper,
    - mit Adaptern (56), die aneinandergereiht ein oberes und ein unteres Sammelrohr bilden und die jeweils mindestens eine Öffnung aufweisen,
    - mit mindestens einem Heizrohr (52) zwischen zwei Adaptern, das in die jeweilige, mindestens eine Öffnung eines jeweiligen Adapters eingesetzt ist,
    gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
    a) die jeweiligen Adapter (56) weisen jeweils mindestens einen Sammelrohrstutzen (66) auf, der mit einzelnen umfänglichen Öffnungen bzw. Ausnehmungen (58) versehen ist;
    b) der Sammelrohrstutzen (66) ist bis auf einen überstehenden Abschnitt (64) von einem Gehäuseteil (57) umgeben;
    c) das Gehäuseteil weist die Öffnungen für das bzw. die Heizrohre (52) auf.
  2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsöffnungen (58, 60) in den Sammelrohrstutzen (66) und den Adaptergehäusen (57) vorgesehen sind, wobei die Öffnungen (58, 60) aufeinanderfolgender Sammelrohrstutzen, zumindest der das obere Sammelrohr ausbildenden Sammelrohrstutzen (66), unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
  3. Heizkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die näher an dem Zulauf des Heizkörpers (50) befindlichen Adapter (56) bzw. Sammelrohrstutzen (66) Öffnungen (58, 60) mit kleinerem Öffnungsquerschnitt aufweisen, als die von dem Zulauf weiter entfernten.
  4. Heizkörper nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapter (56) bzw. Sammelrohrstutzen (66), die näher an dem Ablauf des Heizkörpers (50) angeordnet sind, Öffnungen (58, 60) aufweisen, die kleiner sind, als die Adapter (56) bzw. Sammelrohrstutzen (66) die weiter entfernt sind.
  5. Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern nach Anspruch 1, insbesondere Röhrenheizkörpern, mit den folgenden Schritten:
    a) mindestens zwei Adapter (56) mit jeweils mindestens einem Rohrstutzen (64) werden hergestellt, wobei die Adapter mindestens jeweils eine Anschlußöffnung aufweisen;
    b) die Adapter werden mit mindestens einer Röhre (52) zu einem Heizkörper- bzw. Röhrenheizkörperelment miteinander verbunden;
    c) die Heizkörper- (50) bzw. Röhrenheizkörperelemente (40) werden miteinander verschweißt,
    wobei
       b1) die mindestens eine Röhre (52) wird mittels eines Hartlotes (62) mit den mindestens zwei Adaptern (56) so verlötet, daß die Heizröhre (52) in der Öffnung befestigt ist;
    d) die Röhrenheizkörperelemente werden unter hohem Anpreßdruck aneinandergepreßt, wobei
    e) die Sammelrohrstutzen (66) der Adapter (57) eines Heizkörper- bzw. Röhrenheizkörperelements (40) an die Rückseiten der Adapter (57) eines anderen Heizkörper- bzw. Röhrenheizkörperelements (40) im wesentlichen vollumfänglich, vorzugsweise exakt vollumfänglich, angelegt werden, und
       c1) es wird kurzzeitig, vorteilhafterweise im Millisekundenbereich, Energie zugeführt, um eine Verschweißung (54) durchzuführen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der Heizkörper- bzw. Röhrenheizkörperelemente (40) mittels eines Befestigungsverfahrens, vorzugsweise eines Schweißverfahrens, in einer vorbestimmten Position vorfixiert werden, bevor die Hartverlötung vorgenommen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungsöffnung (60) von einem Adapter (56) zu dem Sammelrohrstutzen (66) eines nachfolgenden Adapters (56) nach der Verschweißung hergestellt wird.
  8. Vorrichtung zur Herstellung von Heizkörpen gemäß dem Verfahren nach Anspruch 5, insbesondere Röhrenheizkörpern, mit einer Schweißeinrichtung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
    a) mindestens eine Halteeinrichtung (12), um Heizkörper (50) bzw. Heizkörperelemente (40) abzustützen;
    b) mindestens eine Anpreßeinrichtung (16), um Heizkörper (50) bzw. Röhrenheizkörperelemente aneinanderzupressen;
    c) mindestens zwei Schweißelektroden (18, 20),
    d) mindestens eine elektrische Schaltung, durch die kurzzeitig, vorzugsweise im Millisekundenbereich hohe Ströme bereitstellbar sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung, vorzugsweise eine Druckgegenhalterung (12), auf einem Schlitten (14) verfahrbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Elektroden (18, 20) kapazitive bzw. induktive Elemente anschließbar sind, um kurzzeitig hohe Ströme bereitzustellen.
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