SE446123B - Sett och anordning for att framstella ett flensforsett ror for vermevexlare - Google Patents

Description

7907491-1 2 rör av denna typ har viktiga andra fördelar i jämförelse med kända rör.

Rörers vhrmevüxlingsfunktion är fürhätlrad vad gäller förångningsprocessen, eftersom förångningen av fluider till stor del sker i de ihåliga kamrarna mellan de Y-formade flänsarna. Den förångade fludien ersättes kontinuerligt av den fluid, varandra som inkommer i springorna mellan två, I närgränsande flänsar. Bildandet av bubblor avbrytes icke, eftersom små bubblor kontinuerligt kan lösgöra sig. Det finns alltid kvar bubblor i den ihåliga kammaren, så att nya bubblor kontinuerligt kan bildas och nukleationsenergin förblir minimal (se den tyska patentskriften l 551 542).

Särskilt för det fall, då de nämnda rören används för evapora~ torer med rörknippen hindras stigande bubblor från att komma in-i springorna mellan flänsarna på de rör, som är placerade relativt högt. Dessa stigande, expanderande bubblor rullar förbi de högre placerade rören, så att dessa rörs ytor förblir helt användbara för förångningssyften.

Y-flänsformen har tidigare tillämpats inom kommuniktionstekno- login. Den amerikanska patentskriften 3 299 949 visar ett effektvakuumrör med kontinuerliga, Y-formade, längsgående flänsar för kylning. Dessa rör måste emellertid anordnas l kallade Utnyttjandet av denna princip vad gäller lodrätt för utnyttjande av den så "termosifon- effektenfi evaporatorer med rörknippen är icke möjlig, eftersom för dessa evaporatorer rören måste anordnas horisontellt.

Avståndet mellan intill varandra varande flänsar ökar i radiell riktning från rörväggen och utåt till en början, » varefter detta avstånd mellan flänsarna minskar, då man närmar sig flänsarnas ändar. Denna ökning och därefter minskning i avståndet mellan intill varandra varande flänsar sker lämpligen kontinuerligt.

Flänsarna förlöper såsom en enkel eller multipel gänga och 7807491-1 3 spiralformigt omkring rörets periferi. Det är väl känt, att ett multipelgängarrangemang kan erhållas genom ökning av vinkeln med heltalsmultipler mellan rullningsverktyget och det rör, på vilket gängningsoperationen utföres. För erhållande av goda värmeväxlingsegenskaper är det lämpligt, att åtminstone två flänsar per centimeter anordnas, företrädesvis två till tjugo flänsar per centimeter, varvid den övre springans bredd uppgår till åtminstone 0,1 och lämpligen till 0,1-1,0 mm. Goda betingelser vad gäller värmeöverföringsegenskaper och rörens stabilitet kan uppnås, om förhållandet mellan den största springans bredd och motsvarande flänsbredd vid samma avstånd från rörets medelaxel ligger i området 1:1 till 5:1.

Den vanliga processen för formandet av flänsförsedda rör visas i den amerikanska patentskriften 3 327 512, enligt vilken flänsmateríalet erhålles genom förskjutning av det material, som bildar rörväggen. Materialet förskjutes utåt genom rullning, varvid röret medelst rullningsenergin antingen såväl bringas att rotera som att skjutas eller endast skjutas i enlighet med de formade flänsarna, varigenom flänsarna med ökande höjd formas från den i övrigt oformade, jämna rörväggen.

Utmärkande för sättet enligt uppfinningen är att flänsarnas ändar under formningen förses med inskärningar, i rörets periferiella riktning, så att de inskurna flänsarnas ändar vid formningens avslutning ligger längs en tänkt cylinderyta, som är koaxiell med rörets mittaxel, samt att efter formningen de inskurna flänsarna stukas åt sidan.

Fördelen med detta sätt är att åstadkommandet av inskärningen i flänsarna under formningen sker medan flänsarna bäres från sidorna av rullningsskivorna, varigenom brott på flänsarna undvikes. På detta sätt kan inskärningsproceduren utföras utan svårigheter även för tunna och höga flänsar.

Genom sättet enligt uppfinningen undvikes varje uttalad distorsion i flänsbasens form. Området mellan flänsarna kommer 7807491-1 4 att innehålla på likartat sätt formade, ihåliga kamrar, och bredden av springan mellan två flänsar blir relativt konstant.

Den ihåliga kammaren mellan två flänsar liksom springgapen varieras på ett bestämt och kontinuerligt sätt.

Apparaten för utförande av sättet enligt uppfinningen kan konstrueras så, att röret roterar i förhållande till ett fast rullhuvud, eller på så sätt, att rullhuvudet roterar omkring ett fast rör, dvs. ett rör som är rörligt endast i den axiella riktningen och icke roterar.

En apparat med ett roterande rör visas i den amerikanska patentskriften 3 327 512. I denna patentskrift visas ett flänsförsett rör, där åtminstone två radiellt justerbara vektygshållare är anordnade vid rörets periferi inbördes diagonalt och placerade i ett fast rullhuvud, varvid varje verktygshållare innefattar ett drivet rullverktyg med ett flertal rullskivbr. Rnllverktygets axel bildar sned vinkel mot röraxlen.

Enligt föreliggande uppfinning modifieras för ovannämnda anordning så, att i rullverktygen anordnas mellan rullskivorna inskärningsrullar, samt att i åtminstone en verktygshållare en böjningsrulle följer rullverktyget.

För ett omlöpande rullhuvud begagnas en apparat med åtminsto- ne två radiellt justerbara verktygshållare, som är anordnade vid rörets periferi diagonalt i förhållande till varandra och placerade i ett rullhuvud, varvid varje verktygshållare innefattar ett rullverktyg med ett flertal rullskivor, varjämte rullverktygets axel bildar sned vinkel mot röraxeln samt rullhuvudet är roterbart monterat och drivbart i rörets periferiella riktning.

Vid en sådan apparat, dvs. en apparat med ett omlöpande huvud, som modifierats enligt uppfinningen är försedd med inskärningsrullar i rullverktyget mellan rullskívorna, medan i åtminstone en verktygshållare en stukningsrulle följer 7807491-'I 5 rullverktyget och en låshållare är anordnad för röret.

Låshållaren utför rörets axiella förflyttning, varvid den antingen skjutas av rörets främre del eller förflyttas medelst egen drivkraft.

För att mitten av flänsarna skall komma i beröring med inskärníngsrullen under inskärningsprocessen, motsvarar avståndet mellan flánsarna lämpligen summan av rullskivans och intillvarande inskärningsrulles tjocklekar (avståndet mellan flänsarna är lika med avståndet från flänsens mitt till flänsens mitt).

,För att relativt tunna flänsar skall kunna åstadkommas rekom~ menderas, att tjockleken av rullskivan är större än tjockleken av inskärningsrullen.Om en relativt tjock fläns önskas, bör rullskivans tjocklek vara mindre än eller lika med inskär~ ningsrullens tjocklek.

Då inskärningsrullar är anordnade längs hela längden av rullverktyget, bör inskärníngsrullarnas diameter öka med rull- skivornas_diameter.

Enligt en särskild utföringsform av uppfinningen är inskär- ningsrullarna anordnade endast i rullverktygets slutliga rullområde. I detta fall måste rullskivornas tjocklek i initialområdet motsvara avståndet mellan flänsarna. Eftersom i det slutliga rullområdet summan av rullskivornas och intillvarande inskärningsrulles tjocklekar även motsvarar avståndet mellan flänsarna, föredrages anordnandet av en f korrektionsskiva mellan det första och det sista rullområdet, vars tjocklek motsvarar inskärningsrullens halva tjocklek.

Inskärningsrullarna har lämpligen lika diametrar. För att garantera problemfri inskärning av flänsarna är det fördel- aktigt, om inskärningsrullens inskärningsvinkel motsvarar åtminstone dubbla den sista rullskivans flankvinkel.

Enligt en annan fördragen utföringsform av uppfinningen 78Q7491-1 6 befinner sig stukningsrullens mitt på ett avstånd motsvarande 1,5 x mellanrummet mellan flänsarna från mitten av den sista rullskivan, så att de inskurna flänsarnas ändar böjes åt sidan av stukningsrullen. Detta avstånd kan även ökas med varje hel- talsmultipel av avståndet mellan flänsarna.

Lämpligen anordnas en distansskiva mellan rullverktyget och stukningsrullen beroende på tjockleken av stukningsrullen. På detta sätt får stukningsrullen en tjocklek, som approximativt motsvarar avståndet mellan flänsarna.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen anordnas tre verktygshållare på ett inbördes avstånd av 1200.

De Y-formade flänsarna åstadkommas med stukningsrullen anordnad kring röret på följande sätt: I rörets rotationsrikt- ning har den första stukningsrullen en stukningsvinkel av mellan 60 och 1000, den andra stukningsrullen en stuknings- vinkel av mellan 80 och l30°. Någon tredje stukningsrulle erfordras icke för formandet av Y~flänsarna.

Uppfinningen är icke begränsad till enkelgängad rullning av flänsförsedda rör. För multipelgängad rullning anordnas för varje rullverktyg hållare, rullskivor, inskärningsrullar, stukningsrullar motsvarande den önskade mångfalden av rörgängor.

Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar.

Fig. l visar ett längdsnitt genom ett med Y-flänsar försett rör, fig. 2 är ett delsnitt genom det flänsförsedda röret} fig; 3 visar en apparat för framställning av ett med Y-flänsar försett rör. 7807491-1 7 fig. 4 visar en detalj av anordningen enligt fig. 3, fig. 5 visar schematískt verktygshållarna enligt fig. 3, Fiq. 6 belyser åstadkommandet av de flänsar, som framställes medelst apparaten enligt fig. 3-5, och fig. 7 visar tjeckleksförhållandet för flänsarna såsom en funktion av rullskivans och inskärningsrullens tjocklek.

Fig. l och 2 visar ett flänsförsett rör 1, varvid fig. 1 är ett längdsnítt och fig. 2 ett dellängdsnitt genom röret. De Y- formade flänsarna 2 är anordnade spiralformigt omkring rörets l ytterperiferi. Flänsarnas 2 bas 3 sträcker sig från rörväggen 4 i radiell riktning, och flänsändarna 5 är böjda i sidled, så att en relativt smal springa 6 bildas mellan intill varandra varande flänsar 2. Den övre springbredden visas vid A i fig. 2. Såsom framgår av fig. 1 och 2 förändras avståndet mellan flänsarna 2 kontinuerligt på sådant sätt, att mellan intill varandra varande flänsar 2 bildas en ihålig kammare med väsentligen jämnt rundad yta. Den största springbredden visas i fig.2 vid B, och motsvarande flänsbredd vid samma avstånd från rörets mittaxel 12 anges vid R.

Den i fig. 3 visade apparaten för framställning av med Y-fläns försedda rör kan'begagnas tillsammans med ett roterande rör eller med ett stationärt rör, varvid rullhuvudet roterar omkring röret.

Apparatens arbetssätt skall nu beskrivas med avseende på ett arrangemang med roterande rör och enkelgängrullning.

Fig. 3 visar ett rullverktyg 7 och en stukningsrulle 14, som är sammanbyggda i en verktygshållare 9, vilken anges endast schematisktfl Fig.5 visar två ytterligare verktygshållare 9, som är anordnade i l20° vinkel från varandra omkring rörets 1 periferi. Verktygshållarna 9_är justerbara radiellt och exempelvis 4 eller 6 verktyqshållnre 9 kan hegaqnas. 7807491-1 i i. s Verktygshållarna 9 bäres i sin tur av ett rullhuvud, vilket är oröligt och icke representeras i figurerna.

Ett nämnt rör 1' bringas att rotera av rullverktygen 7, vilka är anordnade vid rörets 1' perferi. Rullverktygens 7 axel bildar sned vinkel mot rörets axel. Pilen i fig. 5 anger riktningen för rörets 1' periferiella rörelse.

Rullverktygen 7 innefattar ett flertal i och för sig kända rullskívor 8, vilka är anordnade intill varandra, varvid mellan desamma inskärningsrullar 13 är anordnade i det slutliga rullningsområdet F.

De centralt anordnade rullskivorna 8 bildar på känt sätt flänsarna 2' av rörväggen 4, som bäres av en dorn 10. På detta sätt reduceras först rörets diameter längs den främre delen av röret i det första området É. I rörets mellandel (det slutliga rullningsområdet F) följer maskinbearbetningen av de spiral- formiga, períferiellt förlöpande flänsarna 2¶ Medelst ínskärningsrullarna 13 åstadkommas samtidigt, att _flänsarnas 2'ändar böjes i rörets periferiella riktning, så att de nu inskurna flänsarnas 2' ändar ligder längs en tänkt cvlinderyta, som är koaxiell med rörets mittaxel 12. Den _följande stukningsrullen 14 stukar flänsarna 2'i sidled, så att de Y-formade flänsarna 2 erhålles (tig. 6).

Nedanstående dimensioner ges med avseende på bearbetningen av ett jämnt rör av en ytterdiameter av 19 mm och en väggtjocklek av 1,45 mm.

Flänsarna 2' formas medelst approximativt 25 rullskivor 8 (endast ll skivor visas i fig. 3 för underlättande av förståelsen). Rullskivornas 8 diameter är ungefär 50 mm och ökar såsom visas i fig. 3. Såsom likaledes framgår av fig. 3 blir, då rullskivornas 8 diameter ökar, rullskivornas B spetsradie större och flankvinkeln _3 mindre. Det föredragna flänsmellanrummet är 1,35 mm och för ett sådant flänsmellan- 7807491-1 9 rum bör rullskivorna i intialområdet E ha en tjocklek av 1,3 mm.

-I det slutliga rnllningsområdet F finnes upp till 15 inskär- ningsrullar mellan rullskivorna 8 (endast 6 visas). Dessa ínskärningsrullar har samma diameter. Díametern är ungefär 2 mm mindre än den sista rullskivans diameter. Inskärnings- vinkeln Nï är ungefär lika med dubbla Elankvinkeln .af för den sista rullskivan 8, dvs. 5 a 60 (se fig. 4L Enligt kravet att i det slutliga rullningsområdet F summan av en rullskivas 8 tjocklek W och en intillvarande inskärnings- rulles 13 tjocklek K skall motsvara mellanrummet tr mellan flänsarna, är rullskivorna 8 0,9 mm tjocka och inskärningsrul- larna 13 0,4 mm tjocka. Som kompensation anordnas mellan det första området E och det slutliga rullområdet F en korrek- tionsskiva 16 med en tjocklek K/2 = 0,2 mm.

I ovannämnda fall är tjockleken W större än inskärningsrullens 13 tjocklek K (fig. 7). Mellan rullskivorna 8 inskäres en relativt tunn fläns 2fi Fig. 7 visar fallet då W är lika med K, då W är mindre än K.

En stukningsrulle 14 av en tjocklek av 1,3 mm följer på den sista rullskivan. För att stukningsrullen 14 skall kunna komma i beröring med den ínskurna flänsen 2' vid dess mitt, anordnas i ovannämnda fall mellan den sista rullskivan 8 och stuknings- rullen 14 en distansskiva 15, så att avståndet från mitten av stukningsrullen 14 till mitten av den sista rullskivan motsvarar 1,5 tr = 1,95 mm. Stukningsrullens 14 diameter är lika med inskärningsrullens 13 diameter. Enligt det i fig.5 visade arrangemanget har den första stukningsrullen i verktygshållaren 9, I, en stukningsvinkel fa lika med QOQ. Den andra stukningsrullen 14 i verktygshållaren 9, II, har en stukningsvinkel 19 lika med 1200. Verktygshållaren 9, III, är icke försedd med någon inskärningsrulle 14.

Rullskivorna 8, inskärningsrullen 13 och stukningsrullen 14 är f7so7491-1 10 framställda av höglegerat verktygsstål.

Rullverktygen 7, som är justerbara radiellt, har en _' starthastighet av 150 till 400 varv per minut och en slutlig hastighet som är 3 till 4 gånger större.

För att variera den övre springbredden A för det med Y-fläns försedda röret 1, kan man antingen ändra diametern och/eller inskärningsvinkeln (X- för inskärningsrullen 13 eller diametern och/eller stuknirxgsvinkeln .g för stuI-:ningsvinkeln 14 för en given radiell justering av verktygshållarna 9.

De enligt' uppfinningen framställda flänsförsedda rören har termiskt-tekniska fördelar i jämförelse med flänsförsedda etandaIdrÖr, särskilt vad gäller användandet i förångnings- anordningar med rörknippen.

Claims (16)

1. 1 7807491-1 PATENTKRAV l. Sätt att framställa ett flänsförsett rör för värmeväxlare el.dyl” med periferiellt förlöpande flänsar på rörets ytter- 7 sida, varvid flänsmaterialet erhålles medelst förskjutning av det material, som bildar rörväggen, vilket material förskjutes utåt medelst en rullningsprocess, varjämte röret medelst rullningsenergin antingen roteras eller skjutes eller endast skjutes i enlighet med de formade flänsarna, varvid dessa med ökande höjd formas från den i övrigt icke formade, jämna rörväggen, k ä n n e t e c k n a t av att flänsarnas (2¶ ändar under formningen förses med inskärningar i rörets periferiella riktning, så att de inskurna flänsarnas (ZÜ ändar vid formningens avslutning ligger längs ytan av en tänkt cylinderyta, som är koaxiell med rörets mittaxel (l2L samt att efter formningen de inskurna flänsarna (2') stukas åt sidan,

2. Apparat för utförande av sättet enligt patentkravet 1, varvid åtminstone två radiellt justerbara verktygshållare är anordnade vid rörets periferi på diagonalt sätt i förhållande till varandra och placerade i ett fast rullhuvud, varvid varje verktygshållare innefattar ett drivet rullverktyg med ett flertal rullskivor samt rullverktygets axel bildar sned vinkel med röraxeln, k ä n n e t e c k n a d av att i rullverktygen (7) är anordnade inskärningsrullar (13) mellan rullskivorna (8), samt att i åtminstone en verktygshållare (9) en stukningsrulle (14) följer på rullverktyget (7L

3. Apparat för utförande av sättet enligt patentkravet 1, vid vilken åtminstone två radiellt justerbara verktygshållare är anordnade vid verktygets periferi på diagonalt sätt i förhållande till varandra samt placerade i ett rullhuvud, varvid varje verktygshållare innefattar ett rullverktyg med 7.;-_7ao7491-1 ett flertal rullskivor samt rullverktygets axel bildar sned vinkel med röraxeln och rullhuvudet är roterbart anbragt och drivbart i rörets periferiella riktning, k ä n n e t e r: k- n -a d av att i rullverktygen (7) är anordnade inskärningsrul- lar (13) mellan rullskivorna (8), samt att i den sista verktygshållaren (9) en stukningsrulle (14) följer på rull- verktyget (7), samt att en låsningshållare är anordnad för röret. I

4. Apparat enligt patentkravet 2 eller 3, k ä n n e t e c k- n a d av att summan (W + K) av rullskivans (8) och intill- varande inskärningsrulles .(13) tjocklekar motsvarar avståndet (tr) mellan flänsarna.

5. Apparat enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att rullskivans (8) tjocklek (W) är större än inskärningsrul- lens (13) tjocklek (K).

6. * Apparat enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att rullskivans (8) tjocklek (W) är mindre än eller lika med inskärningssrullens (13) tjocklek.

7. Apparat enligt patentkraven 4-6) k ä n n e t e c k n a d av att inskärningsrullens (13) diameter ökar i motsvarighet till rullskivornas (8) diameter.

8. Apparat enligt patentkraven 4-6. k ä n n e t e c k n a d av att inskärningsrullarna (13) är anordnade i ett slutligt rullningsområde (F) för rullverktyget (7), samt att rull- skivornas (8) tjocklek i ett slutligt område (E) motsvarar avståndet (tr) mellan flänsarna.

9. Apparat enligt patenkravet 8, k ä n n e t e c k n a d av att mellan det första området (E) och det slutliga rullområdet (F) för rullvektyget (7) är anordnat en korrektionsskiva (16) vars tjocklek motsvarar halva inskärningsrullens (13) tjocklek 7807491-1 13 (K).

10. Apparat enligt patentkravet 8 eller 9, k ä n n e t e c k- n a dpav att inskärningsrullarna (13) har samma diameter.

11. Apparat enligt patentkraven 4-10, k ä n n e t e c k n a d av att_inskärningsru1lens (13) inskärningsvinkel (Û ) motsvarar åtminstone dnbbla den sista rullskivans (8) flank- vinkel ( yï). _

12. Apparat enligt patentkraven 2 eller 3, 4-11, k ä n n e- t e c k n a d av att stukningsskivans (14) mitt_är anordnad att befinna sig på ett avstånd av 1,5 gånger avståndet (tr) mellan flänsarna från den sista rullskivans (8) mittpunkt.

13. Apparat enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k n a d av en dístansskiva (15) mellan rullverktyget (7) och stukningsrullen (l4L

14. Apparat enligt patentkraven 2 eller 3, 4-13, k ä n n e- t e o k n a d av att stukningsrullens (14) tjocklek ungefär motsvarar avståndet (tr) mellan flänsarna.

15. Apparat enligt patentkravet 2 eller 3, 4-14, k ä n n e- t e c k n a d av tre verktygshållare (9), som är anordnade på ett inbördes vinkelavstånd av 120°.

16. Apparat enligt patentkravet 15, k ä n n e tre c k n a d av att stukningvinkel (/') för den första stukningsrullen (14) ligger mellan 60 och l00°. l7Å Apparat enligt patentkravet 15 och 16, k ä n n_e t e_ç_k: n'a d av att den andra stukningsrullens (IÃ) stukningsvinkel ?Äf+¿f§) ligger mellan 80 och 1300; å 'l8. Apparat enligt patentkraven 2 eller 3, 4-17, k ä n n e- 'a-v 7807491-1 í' 14. t e c k n a d av att för varje verktygshållare (9) är anord- nade rullskivor (8), inskärningsrullar (13), stukningsrullar (14) motsvarande den önskade gängmångfalden fö-r röret (1).