DE2129096A1

DE2129096A1 - Vorrichtung zur dichten Montage eines Rohres durch eine Wand

Info

Publication number: DE2129096A1
Application number: DE19712129096
Authority: DE
Inventors: Walter Paris Fieni
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1970-06-11
Filing date: 1971-06-11
Publication date: 1971-12-16
Also published as: DE2129096C2; ES199398Y; FR2093349A5; ES199398U; GB1353928A

Description

VORRICHTUNG ZUR DICHTEN MONTAGE EINES ROHRES DURCH EINE WAND

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dichten Montage eines Rohres durch eine Wand mit einer Dichtung, die die Dichtheit zwischen dem Rohr und der Wand gewährleistet.

Sie ist insbesondere auf Geräte anwendbar, bei denen die Wand der Teil einer Kammer ist, die ein unter Druck stehendes Medium enthält und in die ein Rohr mündet, wie im Falle eines Wärmetauschers, bei dem ein erstes Medium in dem Rohr umläuft und ein zweites Medium mit dem Äußeren des Rohres in Berührung steht, das vorzugsweise mit Rippen versehen ist, um die Austauschoberfläche zu vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der insbesondere unter der Einwirkung der von dem umlaufenden Medium entwickelten Druckkräfte die, Dichtheit des Rohrdurchgangs durch die Wand erhöht wird.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung an der Wand angebracht wird und eine Lippe umfaßt, die gegen das Rohr anliegt,

109851/1325

wobei die Dichtung und ihre Lippe auf der gleichen Seite der Wand angeordnet sind.

Der Druck des in der Kammer vorhandenen Mediums verstärkt die Anlage der Dichtung an dem Rohr und gewährleistet oder trägt so,zur Dichtheit des Rohrdurchgangs durch die Wand bei.

Die Erfindung ist anwendbar auf Wärmetauscher mit Rohrbündel, insbesondere auf die in den Klimageräten in Kraftfahrzeugen verwendeten Apparate.

Die nachstehende beispielartige Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf die beigefügte Zeichnung.

Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines Rohrs, das an seinen Enden montiert wird,

Figur 2 ist ein Axialschnitt in größerem Maßstab eines Rohrendes vor der Einführung eines Domes,

Figur 3 ist eine Ansicht analog zu Figur 2, aber während des Eintritts des Domes,

Figur 4 ist eine Ansicht analog zu Figur 3, aber in der Endphase des Darneintritts,

P Figur 5 ist eine Schnittansicht einer Montagevorrichtung, aber für eine andere Ausführungsform,

Figur 6 ist eine Schnittansicht einer Dichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Ausführungsform,

Figur 7 ist eine Ansicht analog zu Figur 6, aber für eine andere Ausführungsform,

Figur 8 und 9 sind Ansichten analog zu den beiden vorhergehenden, aber für andere Ausführungsfarmen,

109 8 51/1325

3 212909a

Figur 10 ist eine Draufsicht der Manschette nach Figur 8,

Figur 11 ist eine Schnittansicht in größerem Maßstab eines Teils der

Manschette, und
Figur 12 ist eine Schnittansicht in der Nähe des Anschlusses eines Sammlers an eine Wasserdose, mit der Einfügung der erfindungs— gemäßen Manschette.

Ein Rohr 10 (Figur 1) aus gut wärmeleitendem und dehnbarem Metall, vorzugsweise aus Kupfer, dessen Körper 11 mit Rippen 12 versehen ist, wird mit seinen rippenfreien Enden 13 und 14 in die koaxialen Löcher 15. und 15p eingeführt, die mit Kragen 17., 17„ zweier paralleler Platten 16- und 16_p umgeben sind. Der Durchmesser der Innenfläche 18 (Figur 2) der Kragen 17 ist größer als der Durchmesser der Außenfläche 19 des Rohres,

Vor der Einführung des Rohres 10 wird dieses mit einer Dichtung 20 aus weichem Material versehen, das einen rohrförmigen Teil 23 umfaßt, dessen Innenfläche 30 einen Durchmesser aufweist, der demjenigen der Innenfläche 18 des Kragens 17 im wesentlichen gleich ist, und einen zweiten im wesentlichen flachen ringförmigen Teil 38, der sich radial zu Teil 23 erstreckt.

Gegenüber den Öffnungen 24* und 24_? des so angeordneten Rohrs 10 werden Dorne 25. und 25„ angesetzt, die anschließend in die den Rohren gegenüberliegenden Öffnungen mit einer durch die Pfeile f1 und f2 (Figur 1) schematisch dargestellten Bewegung mit Gewalt eingeführt werden.

Jeder der Dorne 25 weistein zylindrisches Ende (26) Figur 2) auf, dessen Durchmesser etwas größer ist als derjenige der Innenfläche 18 des Kragens 17 - wobei der Durchmesser der Oberfläche 18 etwas kleiner ist als der Durchmesser des Teils 26 zuzüglich der doppelten Dicke des Rohres

■ - 3 -

10 9 8 5 1/13 2 5

212909Θ

10 - und in einer abgerundeten Vorderflache 28 endet. Jeder Dorn 25 verlängert sich um einen anderen zylindrischen Teil 29 von größerem Durchmesser, und zwar etwas größer als derjenige der Innenfläche 30 des Teils 23, bzw. der Lippe der Dichtung 20, wobei der Durchmesser der Oberfläche 30 der Lippe 23 etwas kleiner ist als derjenige des Teils 29 zuzüglich der doppelten Dicke des Rohres 10. Die zylindrischen Teile 26 und 29 eines Dorns 25 verbinden sich durch ein stumpfkegeliges Teil 31. Der zylindrische Teil 29 verbindet sich mit dem Körper 32 des Domes durch einen stumpfkegeligen Teil 33.

Während einer ersten Phase der Annäherung der Dorne 25. und 25„ werden ψ die Enden 13 und 14 des Rohrs durch das Eindringen der Teile 26 in diese Enden ausgeweitet, wie in Figur 3 dargestellt.

Wird die Annäherung fortgesetzt, dann bildet Teil 26 des Dorns in dem Rohr 10 eine Ausweitung 34 (Figur 4), die das Rohr stark gegen den Kragen 17 drückt, und Teil 29 des Dorns 25, mit größerem Durchmesser als demjenigen des Teils 26, bildet in dem Rohr 10 eine zweite Ausweitung 35 von größerem Durchmesser als demjenigen der Ausweitung 34, die äie Außenfläche 36 des Rohrs gegen die Innenfläche 30 der Lippe 23 anlegt, die eine etwas stumpfkegelige Form annimmt.

Die stumpfkegeligen Teile 33 der Dorne 25 bewirken Enderweiterungen 37 des Rohres 10, die den relativen Abstand der Platten unter dem Einfluß des Mediumdrucks nicht zulassen, der in den diese Platten abgrenzenden Kammern herrscht.

Das Rohr wird vor allem durch das Zusammenwirken seines Teils 34 mit dem Kragen 17 gehalten.

Die Dichtheit des Zusammenbaus erfolgt durch das Zusammenwirken der Lippe 23 mit dem erweiterten Teil 35 des Rohrs. Die Endausweitung 37 des Rohrs 10, die letzteres gegen den Endteil der- Lippe 23 drückt,

1 0 9 8 5 1 / 1 3~2 5 "

begünstigt die Dichtheit, wobei die sich daraus ergebende Keilwirkung und Dichtheit umso größer sind, je größer die Verformung des Rohrendes ist.

Es wurde festgestellt, daß die mechanischen Kräfte, die man für einen solchen Zusammenbau auf das Rohr ausüben kann, vor allem diejenigen, die dazu beitragen, die Rohrachse von der Senkrechten zu der Platte hin zu verschieben, wie es manchmal bei der Handhabung des Wärmetauschers vor seiner Montage an das dazugehörige Gerät vorkommt, die Dichtheit des Zusammenbaus nicht verändern.

Bei einer Serienfertigung werden so die Betriebsstörungen vermieden, die bisher manchmal beim Anlaufen eines Geräts eintraten und einen Ausbau und Verschrottung notwendig machten.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform gemäß Figur S besteht die Dichtung 20a ausgehend von der vorgenannten Form aus einem Teil 21, dessen Außenfläche 22 einen Durchmesser aufweist, der demjenigen der Innenfläche 18 des Kragens 17 im wesentlichen gleich ist, und aus einem zweiten Teil oder Lippe 23a von größerem Durchmesser. Durch Annäherung der Dorne 25. und 25p wird der Teil 21 der Dichtung 20a kräftig zwischen das Rohr 10 und den Kragen 17 gedruckt, um das Rohr 10 gegen die Platte 16 mechanisch festzuhalten.

Sowohl die Rohrmontagevorrichtung nach der Erfindung wie in Figur 2 bis 4 dargestellt, als auch die in Figur 5 dargestellte Vorrichtung dient zum Zusammenbau des Rohrs 'eines einrohrigen Wärmetauschers mit End- oder Sammlerplatten, wobei eine Vielzahl dieser Einzelvorrichtungen vorteilhafterweise zum Zusammenbau der Rohre eines. Bündels parallelachsiger Rohre eines mehrrohrigen Wärmetauschers dient.

10 9 8 5 1/13 2 5

Als Abwandlung werden die für verschiedene Rohre vorgesehenen Dichtungen 41 durch eine Einzelmanschette 42 aus geschmeidigem Material dargestellt, deren Körper 43 den Sammler bedeckt (Figur 8, 9 und 10). Die Lippen 23 und 23a werden gegen die Endausweitungen der Rohre gedrücktf wobei die Kragen die in dem Sammler für den Durchgang dieser Rohre vorgesehenen Löcher umranden.

Für einen solchen Zweck wird die Manschette vorteilhafterweise verwendet, um die Dichtheit zwischen dem Sammler und einer Wasserdose zu erzielen, mit der er zusammenwirkt, um die Kammer zu bilden, in die das oder die Rohre münden. Sowohl bei einem einrohrigen Wärmetauscher (Figur

ψ 6 und 7) als auch'bei Rohrbündelwärmetauschern (Figur 8, 9 und 10) weist der Rand 49 einer Manschette 50 (Figur 11) dann eine Nut 51 von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt mit zwei parallelen Flächen 52 und 53 auf, während der Boden 54 eine leichte Abschrägung 55 aufweist. Der zusammenwirkende Rand 56 der Wasserdose (Figur 12), die aus Kunststoff sein kann, weist eine Rippe 5? auf _s die von den einander zugeneigten Seitenflächen 58, 59 begrenzt wird, wodurch sich das Ende 60 verjüngt. Um die Dichtheit zu bewirken, wird der Rand 56 in Richtung des Pfeiles £ gedrückt, so daß der verjüngte Teil 60 auf den Boden der

^ Nut 51 gedrückt wird, wobei die Reaktion durch das Einfassen einer Zunge 61 des Randes 62 des Sammlers 16 erfolgt. Es wurde festgestellt, daß trotz der unumgänglichen Unregelmäßigkeiten der verhältnismäßig großdimensionierten zusammenwirkenden Teile, vor allem der Wasserdose, mit Sicherheit eine gute Abdichtung erzielt wurde.

109851/1325

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur dichten Montage eines Rohres durch eine Wand mit einer Dichtung, die die Dichtheit zwischen dem Rohr und der Wand gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung an der Wand angebracht wird und eine gegen das Rohr anliegende Lippe umfaßt, wobei die Dichtung und ihre Lippe auf der gleichen Seite der Wand angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1_f dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrer Lippe versehene Dichtung in bezug auf die Wand an der Seite des Rohrendes angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung außerdem einen die Lippe verlängernden und zwischen dem Rohr und der Wand angeordneten Teil umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe mit einem ausgeweiteten Teil des Rohrs zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der ausgeweitete Teil des Rohrs durch eine Erweiterung verlängert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung und die Lippe zu einer die Wand bedeckenden Manschette gehören.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung, die Lippe und ihre Verlängerung zu einer die Wand bedeckenden Manschette gehören.

10985 1 / 1 325

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 16, um eine Vielzahl von Rohren zu montieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette auf ihrer Fläche gegenüber den Rohrenden eine Vielzahl von Lippen aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das für den Durchgang des Rohres durch die Wand vorgesehene Loch von einem Kragen umrandet ist, wobei die Lippe von dem Kragen weggerichtet ist und gegen das Rohr anliegt, wenn sich das Rohr durch Klemmwirkung mit dem Kragen an Ort und Stelle befindet.

1Oo Manschette mit einer Vielzahl von Lippen auf einer ihrer Flächen und mit Verlängerungen auf der anderen Fläche, um einen Bestandteil einer Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 7 zu bilden.

11. Wärmetauscher mit Rohren, die mittels einer Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7 mit ihren Enden Sammler durchqueren.

12. Vorrichtung für den Zusammenbau einer Wasserdose und eines Sammlers, die einen Bestandteil eines Wärmetauschers nach Anspruch 11 bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung zu einer Manschette gehört, deren Rand eine Umfangsnut mit U—förmigem Querschnitt aufweist, und die Wasserdose eine Umfangskante mit einer in die Nut eingreifbaren Rippe, die in einen verjüngten Teil ausläuft, der in Druckbsrührung mit dem Boden der Nut steht.

θ -

109851/1325

13. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in je einer Platte (16.. , 16p) koaxial Löcher (15 , 15₂) mit Kragen (17-,, 17₂) angeordnet sind, wobei die lichte Weite (18) der Kragen größer als der Außendurchmesser (19) des zu bearbeitenden Rohres (10) ist.

. 14« Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (20) aus einem plattenähnlichen Teil (38) besteht, an dem sich ein radial erstreckender rohrförmiger Teil (38) mit einer lichten Weite etwa der des Kragens (17) anschließt,,

15« Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Rohröffnung (24,. , 24₂) ein hin- und herbewegbarer Dorn (25,., 25₂) vorgesehen ist„ -

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der - im Schnitt gesehen - zum Einführen etwa halbkugelförmig ausgebildete Dorn (25) zunächst in einen zylindrischen Teil (26) (dessen Außendurchmesser etwas größer (im Sinne eines Preßsitzes) ist als die lichte Weite des Kragens (17) ausmacht), dann in einen stumpf kegligen Teil (31), in einen erweiterten (gegenüber dem Teil (26)) zylindrischen Teil (29), anschließend in einen stumpfkegligen'Teil (33) und dann in z.B„ weiteren zylindrischen Teil übergeht,

17. Verfahren zur dichten Montage eines Rohres insbesondere unter Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die freien Enden (13, 14)

- 9 - .
10 9 8 5 1/13 2 5

des Rohres durch das Einführen des Dornes (Teil 26) erweitert
werden, dann die Ausweitung (34) (mit Anpressen an den Kragen (17)) durch tieferes Einführen des Dornes und vorzugsweise gleichzeitig die weitere Ausweitung (35) (mit Anpressen an
den rohrförmigen Teil der Dichtung) erstellt wird und daß vorzugsweise noch eine Enderweiterung (37) des Rohres vorgenommen wird.

- 10 -

10985 1/1325

Leerseite