DE2320866A1

DE2320866A1 - Verstaerkungsanordnung fuer waermetauscher

Info

Publication number: DE2320866A1
Application number: DE19732320866
Authority: DE
Inventors: Alain Edouard Plegat
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1972-04-26
Filing date: 1973-04-25
Publication date: 1973-11-08
Also published as: BR7302990D0; JPS4947957A; FR2181497A1; NL7305796A; BE798705A; FR2181497B1; ES414044A1; SE400636B; GB1416746A

Description

DH. ING. E. HOFFMANN · DIP}., IFGr. W. EITLE · DP. BER. NAT. K. HOFFMANN PATBNTANWJLlTK D-8000 MÖNCHEN 81 . ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911017

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Societe Anonyme des Usines Chausson, Asnieres, Hauts-de-Seine, Prankreich

Verstärkungsanordnung für Wärmetauscher

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Verstärken der Verbindung zwischen Rohren und Sammelbehältern bei Wärmetauschern, welche Rohre mit etwa rechteckigem Querschnitt aufweisen, deren Enden mit die Rohrleitungen der Sammelbehälter begrenzenden Flanschen in Eingriff stehen.

Bei der Herstellung von Wärmetauschern, bei welchen die Rohre in die Sammelbehälter eingesetzt sind, geht man

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gewöhnlich so vor, daß die Rohrenden "aufgeweitet" werden, wobei Dorne in die von jedem Rohr begrenzte Leitung eingesetzt werden, um die Außenwandung dieser Rohre gegen die normalerweise die in jedem Sammelbehälter vorgesehenen Rohrleitungen begrenzenden Plansche gut anzulegen.

Dieser Arbeitsvorgang, der zur Bearbeitung jeder Rohröffnung und zur Erleichterung des nachfolgenden Lot- bzw. Schweißvorgangs dient, bei welchem die Rohre mit den Planschen und den Sammelbehältern verbunden werden, ermöglicht es nicht, daß eine feste mechanische Verbindung zwischen den Rohren und den Sammelbehältern sichergestellt wird, solange der Wärmetauscher nicht geschweißt ist,und es kommt häufig vor, daß bei weiterer Handhabung des Wärmetauschers die Sammelbehälter aus ihrer Ideallage, die sie normalerweise einnehmen sollten, verschoben werden.

Zudem werden bei fertigen Wärmetauschern, d.h. nach Beendigung des Schweißvorgangs, alle mechanischen Beanspruchungen, die zwischen den Rohren und den Sammelbehältern auftreten können, einzig und allein von den Schweißnähten aufgenommen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine mechanische Befestigung der Rohre auf den' Wärmetauschern sicherzustellen, wobei der Abstand zwischen den Sammelbehältern bei jeder weiteren Behandlung oder Handhabung .vor dem Schweißen im wesentlichen unverändert bleibt, so daß jegliche Gefahr einer Verschiebung der Sammelbehälter ausgeschaltet ist. Zudem sind beim Schweißen der Sammelbehälter auf den Rohren bessere Arbeitsbedingungen gegeben₃ während die Verbindung selbst sehr viel fester als bisher üblich ist.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Enden der Rohre so angeordnet sind, daß sie über die Plansche beim Eingriff überstehen, und daß die beiden Längsseiten jedes Rohres um die Flansche umgebogen und gerollt sind.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus'der folgenden Beschreibung hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine Draufsicht auf einen Sammelbehälter eines Wärmetauschers, in welchen die erfindungsgemäß befestigten Rohre einmünden;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II aus Pig. Ij

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 1, und

Fig. 4 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 3» mit der Darstellung einer Weiterentwicklung der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt einen Sammelbehälter 1 eines Wärmetauschers, beispielsweise eines Kühlers. Dieser Sammelbehälter ist so ausgebildet, daß er von Flanschen 2 eingefaßte Rohrleitungen begrenzt. Die Enden der Rohre 3 stehen mit dem von den Flanschen 2 begrenzten Raum in Verbindung und weisen - wie au3 der Zeichnung ersichtlich ist - im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt auf und liegen

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eng an der Innenwandung der Plansche 2 an. Stehen die Rohre mit den Planschen erfindungsgemäß in Eingriff, so reicht ihr Abschnitt 3a über die Plansche hinaus und wird mittels eines in jedes Rohrende eingeführten Werkzeugs aufgeweitet, wobei die langen Kanten jedes Rohres nach außen umgebogen und dann um die entsprechenden Abschnitte der Plansche 2 gerollt werden (vgl. 3b). Ein für diesen Arbeitsvorgang geeignetes Werkzeug kann in etwa so aussehen, wie schematisch strichpunktiert unter dem Bezugszeichen 4 in Fig. 3 dargestellt ist.

Wenn das Werkzeug 4 das Rohr in der vorgenannten Art und Weise aufweitet und rollt, so übt es natürlich auf das Rohr einen Druck aus, wodurch dieses unterhalb des Sammelbehälters 1 aufgeweitet wird, wie in vergrößerter Form durch die Erweiterung 3c dargestellt ist. Polglich wird der Plansch 2, welcher jede Rohrleitung 3 begrenzt, auf diese Weise ebenfalls zwischen den gerollten Kanten 3b der langen Kanten der Rohre und der Erweiterung 3c befestigt, wodurch eine feste mechanische Verbindung zwischen den Rohren und den Sammelbehältern sichergestellt ist.

Wird nun der Wärmetauscher geschweißt oder gelötet, wie dies immer der Fall ist, so neigt das schmelzflussige Weichlot dazu, aufgrund der Kapillarwirkung in die zwi schen den Flanschen und den Wandungen jedes Rohree ge bildeten Hohlräume angezogen zu werden; dabei wird das schmelzflüssige Weichlot insbesondere in den gerollten Abschnitten 3b gehalten, so daß die endgültige Verbindung zwischen den Rohren und den Sammelbehältern besonders gut ist.

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Wie nun aus Fig. 3 ersichtlich ist, geschieht es beim Einrollen der Abschnitte 3b häufig, daß die Rohröffnungen leicht verengt sind, wie unter der Bezugsziffer 3d gezeigt ist. Tatsächlich bewirkt das Einrollen der Abschnitte 3b eine Querschnittsverminderung des Rohrmetalls, wodurch die Wandungen an den Längsseiten näher aneinander liegen.

Fig. 4 zeigt eine Weiterentwicklung der Erfindung, bei welcher dieser Nachteil vermieden wird. Für diesen Zweck wird ein Werkzeug 5 verwendet, welches beispielsweise so ausgebildet sein kann, wie strichpunktiert in der Zeichnung dargestellt ist; dabei weist es an seinen beiden Seiten einen Winkel 5a auf, wodurch somit die Abschnitte 3e der Längsseiten gebogen werden, so daß sie in Höhe des Scheitels der Flansche 2 einen scharfen Winkel 3f bilden. Dann bewirkt das weiter nach unten eingeführte Werkzeug wie vorher das Einrollen der Enden 3b, wodurch offensichtlich das Trägheitsmoment des Rohres erhöht und folglich die Bildung der in Fig. 3 dargestellten Verengung 3d verhindert wird. Die Erweiterung 3c wird vorteilhafterweise ebenfalls in der,dargestellten Art und Weise., gebildet, so daß die mechanische Verbindung zwischen den Rohren und den Sammelbehältern noch mehr verbessert wird als in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wurde. Die Abmessung, um die die Abschnitte 3b gerollt werden, kann je nach Bedarf so gewählt werden, daß der eingerollte Abschnitt 3b über eine kurze Strecke mit der Oberseite des Wärmetauschers in Berührung gelangt, wie unter 3b. in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Erfindung ist keinesfalls auf das im vorhergehenden genau beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern verschiedene Modifizierungen sind im Rahmen der Erfindung möglich.

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Claims

P a t en tansprüche

1.J Anordnung zum Verstärken der Verbindung zwischen Rohren und Sammelbehältern bei Wärmetauschern,, welche Rohre mit etwa rechteckigem Querschnitt aufweisen, deren Enden mit die Rohrleitungen der Sammelbehälter begrenzenden Planschen in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden der Rohre (3) so angeordnet sind, daß sie über die Plansche 2 beim Eingriff überstehen, und daß die beiden Längsseiten jedes Rohres (3) um die Plansche (2) umgebogen und gerollt sind»

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß eine Erweiterung (3c) in der Wandung der Rohre (3) jenseits der der Seite, zu welcher die gerollten Abschnitte (3b) der Längsseiten der Rohre (3) gerichtet sind, gegenüberliegenden Seite der

Sammelbehälter (1) so ausgebildet ist, daß die Sammelbehälter zwischen der Erweiterung (3c) und dem gerollten Abschnitt (3b) der Rohre festgeklemmt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sich das Ende des gerollten Abschnitts C3b) der Rohre bis zur Höhe der Sammelbehälter (1) erstreckt.

4., Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß ein .einen scharfen Winkel (3f) bildender Falz zumindest in den Längsseiten der Rohre (3) in einer dem Scheitel der Plansche (2) entsprechenden Höhe ausgebildet ist, so daß der sich über den Falz hinaus erstreckende freie Abschnitt der Längsseiten um den entsprechenden Abschnitt der Flansche (2) gerollt ist.

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5. Anordnung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausbildung der gerollten Abschnitte (3b) und der Erweiterungen (3c) vor dem Schweißen bzw. Löten der Rohre (3) in den Sammelbehältern (1) erfolgt, so daß die gerollten Abschnitte (3b) Hohlräume zum Aufnehmen des Hart- bzw. Weichlots bilden.

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L e e r s e i t e