NL9302175A - Werkwijze voor het aanbrengen van een buis in een lamellenblok. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het aanbrengen van een buis in een lameiien-blok.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aanbrengen van een buis in een lamellenblok volgens de kop van de onafhankelijke conclusies 1 en 5.

Het gebruik van een ovale buis voor het plaatsen in een uit lamellen samengesteld blok gaat met aanzienlijke moeilijkheden gepaard, afgezien van het feit, dat de vervaardiging van een buis met ovale doorsnede op zichzelf al met aanzienlijke kosten gepaard gaat. Zo kan een ovale buis, zoals wordt bepaald door de betrekkelijk grote vervaardigingstoleranties, slechts heel moeilijk in de doorbraken van de lamellen worden gevoerd. Om deze reden worden meestal uit koper bestaande ovale buizen gebruikt voor de vervaardiging van lamellenwarmtewisselaars, daar die wegens de weekheid en vervormbaarheid van het materiaal gemakkelijker in de doorbraken van de lamellen kunnen worden geleid.

Dergelijke warmtewisselaars zijn bestanddeel van vele verwarmingsapparaten, zowel voor de verhitting van verbruikwater als ook voor de verhitting van verwarmingswa-ter. De buizen worden gebruikelijk omwikkeld met soldeer-folie, in een lamellenblok geschoven en in een soldeeroven met de lamellen en met het frame voor het lamellenblok gesoldeerd. Het frame kan daarbij ook worden gevormd door de wand van de verbrandingskamer. Om een vaste, speling-vrije zitting voor de buis alsmede goede verwarmingseigen-schappen te verkrijgen, worden de buizen voor de soldeerbe-werking aanvullend met een doorn plastisch geruimd. Deze ruimbewerking is technologisch kostbaar en aan bepaalde materiaaleigenschappen gebonden. Het is bijzonder nadelig, dat buizen uit edelstaal wegens hun verende eigenschappen niet in voldoende mate geruimd kunnen worden.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het aanbrengen van een niet noodzakelijkerwijs uit koper bestaande buis in een lamellenblok, die gemakkelijk kan worden uitgevoerd.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt door de kenmerkende karakteristieken volgens conclusie 1.

Op deze manier wordt bereikt, dat de uit edelstaal bestaande buis voor het invoeren in het lamellenblok door de vervorming verkleind wordt tot een bij benadering trochoïdevormige doorsnede tegenover de doorsnede van de doorbrekingen en derhalve gemakkelijk daarin kan worden geschoven. Daarna kan de buis in een met de doorsnede van de doorbrekingen overeenkomende doorsnedevorm worden gebracht, zonder dat daarvoor de buis moet worden uitgezet. Daardoor zit de buis betrekkelijk stevig in het lamellenblok en kan heel eenvoudig met deze worden gesoldeerd om een goede warmteoverdracht te garanderen. Daarbij kan het solderen zowel met een soldeerstaaf als ook met een sol-deerfolie geschieden.

Door conclusie 2 wordt het voordeel verkregen, dat een eenvoudig te vervaardigen onbewerkte buis kan worden gebruikt. De vervorming van de ronde doorsnede tot een bij benadering met een trochoïde overeenkomende doorsnede kan eenvoudig geschieden door indrukken van de buis door middel van twee vormwalsen.

De buizen bestaan bij voorkeur uit edelstaal. Deze in prijs voordelige variant is pas mogelijk door de geclaimde werkwijze met trochoïdevervorming, respectievelijk de nevengeschikte opkrimpwerkwijze, daar het ruimen van de buizen als werkwijzestap vervalt.

Onderstaand wordt de uitvinding aan de hand van met tekeningen toegelichte uitvoeringsvoorbeelden nader toegelicht.

Daarin toont:

Fig. 1 een lamellenwarmtewisselaar in perspectief gezien, Fig. 2 een lamel met opgeschoven buizen,

Fig.3 de lamellen volgens Fig. 2 in bovenaanzicht,

Fig. 4 een tweede variant van een lamel in de wijze van weergeven als in Fig. 3,

Fig. 5 een horizontale doorsnede door een lamellenwarmtewisselaar volgens Fig. 1 in een installatiestadium en Fig.

6 tot 9 doorsneden van de buis volgens verschillende werkwijzestappen van de werkwijze met trochoïdevervorming.

Een in Fig. 1 in perspectief weergegeven lamellenwarmtewisselaar bestaat in hoofdzaak uit een in horizontale doorsnede in grote lijnen rechthoekig frame 1 met aan tegenover elkaar gelegen zijden aangebrachte doorbrekingen 2 en door warmtedragers doorstroomde, in het bijzonder door water doorstroomde buizen 3, die door de doorbrekingen lopen en bezet zijn met lamellen 4.

Uit Fig. 2 kan men zien, dat de lamellen 4 zijn voorzien van eerste manchetten 5 om tegen de met soldeerfolie 6 omwikkelde buizen 3 aan te liggen. Bovendien vertonen de lamellen 4 structureringen in de vorm van naar boven respectievelijk naar beneden uitbollende brugvormige uitbuigingen 7 en 8. De uitbuigingen 7 en 8 verbeteren de warmtewisseling, maar ook de elasticiteit van de aan sterke temperatuurschommelingen blootgestelde lamellen 4.

Fig. 3 en 4 tonen twee verschillende lamellenuitvoeringen in dezelfde manier van weergeven. Beide lamellen zijn voorzien van de eerste manchetten 5 alsmede de uitbuigingen 7 en 8. Volgens Fig. 4 is de eerste manchet 5 echter door verscheidene radiale sleuven 9 met open rand in afzonderlijke segmenten 10 verdeeld.De sleuven 9 zijn zo diep in het lamellenblik ingesneden, dat de segmenten 10 tijdens een verwarmingsfase voor het doorschuiven van de buizen 3 een verruiming van de inschuifopening en daardoor een gemakkelijker inschuiven van buizen 3 mogelijk maken.

De sleufweergave volgens Fig. 5 toont een instal-latiestadium. De buizen 3 zijn reeds in de doorbrekingen 2 van frame 1 geschoven. Men kan zien, dat de doorbrekingen 2 zijn voorzien van met de eerste manchetten van lamellen 4 overeenkomende tweede manchetten 11. Verder wordt een eerste lamel 4 weergegeven. Een opkrimpwerkwijze voor het vervaardigen van een in de Figuren tenminste gedeeltelijk weergegeven lamellenwarmtewisselaar berust er op, dat eerst de lamellen 4 in de omgeving van hun manchetten 5 en de doorbrekingen 2 van frame 1 in de omgeving van hun manchetten 11 worden verwarmd, waarna de buizen 3 met omwikkeld soldeerfolie 6 worden opgeschoven en daarna het solderen en een opkrimpproces van lamellen 4 respectievelijk frame 1 op buizen 3 plaats vindt. Een aansluitend ruimen van buizen 3 is niet noodzakelijk, doordat door het opkrimpen reeds een vaste zitting met intensieve warmtewisseling van de afzonderlijke delen wordt bereikt. Om deze reden kunnen ook buizen 3 van edelstaal, die niet geschikt zijn voor ruimen, worden gebruikt.

De andere variant van de uitvinding, namelijk de werkwijze met trochoïdevervorming, wordt nu nader toegelicht aan de hand van Fig. 6 tot 9, die doorsneden van de buis na verschillende stappen van de werkwijze laten zien.

Fig. 6 toont een buis 21 met een cirkelvormige doorsnede. Deze buis 21 wordt in een eerste stap van de werkwijze door middel van twee vormwalsen 22 vervormd, zodat buis 21 een in hoofdzaak met een trochoïde overeenkomende doorsnede aanneemt (Fig. 7). Daarbij kunnen kernen 23 in buis 21 zijn gelegd, om een knikken van buis 21 tijdens de vervorming te vermijden.

In de tot een trochoïdevormige doorsnede vervormde toestand wordt buis 21 in een lamellenblok 24 geschoven, waarbij een aanbrengspeling 25 wordt aangehouden (Fig. 8).

Aansluitend wordt buis 21 op een ovale doorsnede gebracht, die overeenkomt met die van de doorbrekingen 26 van de lamellen van lamellenblok 24 (Fig. 9). Dat geschiedt door inschuiven van een overeenkomstig gevormde kern in de een bij benadering tochoïdevormige doorsnede vertonende buis 21. De op een ovale doorsnede gebrachte buis 21 kan daarna met de lamellenkragen van lamellenblok i 24 worden gesoldeerd.

Voor het vervormen van de buis tot een ovale doorsnede kan een overeenkomstig gevormde kern daarin worden geschoven.

De eerste vervorming van de buis kan daarbij voor > of na het op lengte snijden plaats vinden.

Volgens een andere variant wordt het doel ook bereikt door de kenmerkende karakteristieken van onafhankelijke conclusie 5. Door het opkrimpen kan een zeer stevige en gasdichte zitting van de buis in het lamellenblok, respectievelijk de warmtewisselaar, worden bereikt. Voor de buizen kan elk geschikt materiaal worden gebruikt, daar een ruimen achteraf niet meer nodig is. In het bijzonder kunnen de buizen uit edelstaal bestaan.

Het opkrimpen geschiedt bij voorkeur doordat de op te krimpen delen aan hun nabij de buizen gelegen gebieden worden verwarmd en de met soldeerfolie omwikkelde buizen worden ingeschoven. De verwarmde gebieden, dat wil zeggen de randen van de doorbrekingen, waar de buizen doorheen worden geschoven, worden ruimer, zodat de ruwe delen betrekkelijk royale toleranties kunnen hebben. Het inschuiven van de buizen is heel gemakkelijk en zonder wrijvings-problemen mogelijk.

Bij voorkeur zijn de lamellen voorzien van nauw om de buizen passende eerste manchetten. Ook de wand van de verbrandingskamer, respectievelijk van het frame, kan zijn voorzien van nauw om de buizen passende tweede manchetten. Daardoor wordt een vlak opkrimpen en solderen bereikt. De eerste en tweede manchetten dienen daarenboven als afstand-houders tussen de op te krimpen delen onderling.

Volgens een gunstige verdere ontwikkeling zijn de eerste en/of tweede manchetten voorzien van in hoofdzaak radiale sleuven met open rand. Op deze manier wordt het opkrimpen nog verder vergemakkelijkt.

De uitvinding is niet beperkt tot de bovenstaand aangegeven uitvoeringsvoorbeelden. Veeleer is een aantal varianten denkbaar, die ook bij principieel andersoortige opbouw gebruik maken van de kenmerken van de uitvinding.

Claims (10)

1. Werkwijze voor het aanbrengen van een buis in een lamellenblok, waarvan de lamellen voorzien zijn van vluchtende en congruente ovale doorbrekingen, die overeenkomen met de omtrek van de buizen, met het kenmerk, dat de uit edelstaal bestaande buis (21) tot een in hoofdzaak met een trochoïde overeenkomende doorsnede vervormd, in het lamellenblok (24) wordt ingevoerd en daarna tot de ovale doorsnede van de doorbrekingen (26) wordt vervormd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een buis (21) met op zichzelf bekende cirkelvormige doorsnede wordt gebruikt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat buis (21) door walsen (22) tot een in hoofdzaak met een trochoïde overeenkomende doorsnede, desgewenst in verscheidene stappen, wordt vervormd, waarbij desgewenst een overeenkomstig gevormde kern (23) in de te vervormen buis (23) wordt gelegd.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 tot 3, met het kenmerk, dat de vervorming van de in het lamellenblok (24) geschoven buis (21) tot een ovale doorsnede geschiedt door inschuiven van een kern in buis (21).

5. Werkwijze voor het aanbrengen van een buis in een lamellenblok, waarvan de lamellen voorzien zijn van vluchtende en congruente ovale doorbrekingen, die overeenkomen met de omtrek van de buizen, met het kenmerk, dat de lamellen (4) en/of een het lamellenblok opnemende wand van de verbrandingskamer, respectievelijk een het lamellenblok begrenzend frame (1) op de buizen (3) worden respectievelijk wordt opgekrompen.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de op te krimpen delen (4 en/of 1) aan hun nabij de buizen gelegen gebieden worden verwarmd en de met soldeerf-olie (6) omwikkelde buizen (3) worden ingeschoven.

7. Warmtewisselaar volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat lamellen (4) voorzien zijn van de buizen (3) nauw omsluitende eerste manchetten (5).

8. Warmtewisselaar volgens één van de conclusies 5 tot 7, met het kenmerk, dat de wand van de verbrandingska-mer, respectievelijk het frame (1) voorzien is van de buizen (3) nauw omsluitende tweede manchetten (11).

9. Warmtewisselaar volgens conclusie 7 en/of 8, met het kenmerk, dat de eerste en/of tweede manchetten (5 en/of 11) zijn voorzien van in hoofdzaak radiale sleuven (9) met open rand.

10. Warmtewisselaar volgens één van de conclusies 5 tot 9, met het kenmerk, dat de buizen (3) bestaan uit edelstaal.