DE2758134C2 - Verfahren zur Herstellung von Wärmetauscherrohre!) mit inneren und äußeren Längsrippen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Wärmeaustauscherrohren mit inneren und äußeren Längsrippen auf einer Rohrziehbank mit entsprechend profilierter Matrize und Dorn, bei denen Teillängen, insbesondere die Rohrenden, außen glatt und von im wesentlichen gleichem Außendurchmesser wie im mit Längsrippen versehenen Bereich sein müssen.

Die Ausbildung von Rippen an Wärmetauscherrohren dient der Vergrößerung der Wärmetauscherfläche und damit der Verbesserung des Wärmeübergangs. Inwieweit dabei durch aufgesetzte oder angeformte Rippen die Wärmetauscherfläche pro Rohrlängeneinheit vergrößert wird, hängt von den jeweiligen Einsatzbedingungen der Wärmetauscher, insbesondere von den im Rohr und außerhalb des Rohres fließenden Wärmeträgermedien ab. Vielfach genügt es, nur auf der Rohrinnen- oder der Rohraußenseite Rippen vorzusehen, um die angestrebte Ver-

besserung des Wärmeübergangs mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand zu erreichen. In anderen Fällen ist es erforderlich, sowohl innen als auch außen Rippen vorzusehen, wobei es unter Berücksichtigung aller sonstigen Umstände häufig ausreichend ist, wenn durch Ausbildung entsprechend niedriger Rippen gegenüber dem glatten Rohr, eine Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche auf das zwei- bis dreifache erreicht wird. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von inneren und äußeren Längsrippen der letztgenannten Art.

Bei der Weiterverarbeitung von Wärmetauscherrohren mit Längsrippen besteht die Schwierigkeit, diese mit Rohrplatten oder dergleichen absolut dicht zu verbinden. Entweder müssen die Längsrippen in den Verbindungsbereichen abgearbeitet werden, um eine Schraubverbindung zu ermöglichen oder aber es müssen Schweiß- oder Lötverfahren angewendet werden. Letztere ergeben häufig aber keine dichten Verbindungen, weil der Grund zwischen den Rippen nicht sicher mit Schweiß- oder Lötmaterial aufgefüllt wird und weil die unterschiedlichen Wanddicken des Rohres zu unübersichtlichen Spannungsverhältnissen im Verbindungsbereich führen, was die Ursache für ein Undichtwerden der Wärmeaustauscher im Gebrauch sein kann. Vielfach werden daher auch bei der Herstellung von Schweiß- und Lötverbindungen im Verbindungsbereich die Rippen abgearbeitet, um insoweit bessere Voraussetzungen für eine dichte Verbindung zu schaffen. Abgesehen von dem erhöhten Aufwand, ergibt sich daraus aber die weitere Schwierigkeit, daß die Bohrungen in den Rohrplatten nicht immer auf den kleineren Durchmesser des Wärmetauscherrohres ohne äußere Rippen abgestellt werden kann, weil diese mit dem berippten Bereich durch die Rohrplatten hindurchgeschoben werden müssen, was entsprechend größere Bohrungen voraussetzt, wodurch sich wiederum die Zentrierung der Rohrenden in der Rohrplatte und die Auffüllung des Spaltes zwischen Rohr und Rohrplatte erheblich erschwert.

Es besteht daher die Forderung nach innen und außen mit Längsrippen versehenen Wärmetauscherrohren, bei denen Teillängen, insbesondere die Rohren-■Γ) den, außen glatt und von im wesentlichen gleichem Außendurchmesser wie im mit Längsrippen versehenen Bereich sind.

Zur Herstellung derartiger Rohre auf einer Rohrziehbank mit entsprechend profilierter Matrize und ■)0 Dorn, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß

a) ein glattes Ausgangsrohr von der Ziehwagenseite aus so weit durch die mit Längsrippenprofilierung versehene Matrize geschoben und bei abgenommenem Dorn auf die Dornstange aufgefä-

v-, delt wird, daß die Teillänge am Rohrende, die

glatt bleiben soll, aus der Matrize vorsteht,

b) von der Ziehwagenseite aus ein ebenfalls mit Längsrippenprofilierung versehener konischer Dorn in die vorstehende Teillänge und bis in den

W) Matrizenbereich eir gestoßen wird, wobei die

vorstehende Teillänge sich glatt aufweitet und im Matrizenbereich der Anfang der äußeren und inneren Längsrippen dusgebildet wird,

c) der Dorn in dieser Stellung mit der Dornstange b-> verbunden und das Rohr mittels Ziehwagen in

der gewünschten Länge durch die aus Dorn und Matrize gebildete Ziehform gezogen wird,

d) danach die Dornstange aus ihrer Halterung ge-

löst und zusammen mit dem Dorn bis in dessen Stellung außerhalb der Matrize gezogen und gegen weitere Längsbewegung durch einen Anschlag arretiert wird und

e) schließlich die Restlänge des Rohres über den Dorn gezogen und glatt aufgeweitet wird.

Auf diese Weise können Wärmetauscherrohre mit inneren und äußeren Längsrippen hergestellt werden, die bei der Befestigung in Rohrplatten oder dergleichen genauso behandelt werden können wie glatte Rohre. Dadurch, daß die nicht mit Längsrippen versehenen Bereiche auf den Außendurchmesser des profilierten Bereichs aufgeweitet werden, besteht die Möglichkeit, in den Rohrplatten entsprechend angepaßte Bohrungen vorzusehen, die gleichzeitig das Durchschieben der profilierten Rohre gestatten. Der durch Schweiß- oder Lötverfahren aufzufüllende Spalt zwischen Rohrende und Rohrplattenbohrun^, kann wie bei glatten Rohren ausgelegt werden. Auf diese Weise können die Verbindungen zwischen den Wärmetauscherrohren und den Rohrplatten ebenso einfach und hinsichtlich der Dichtigkeit ebenso sicher hergestellt werden, wie bei glatten Rohren. Das Verfahren hat den Vorteil, daß es ohne wesentlichen Mehraufwand auf einer normalen Rohrziehbank mit den Mitteln ausgeführt werden kann, die üblicherweise für die Herstellung von in ihrer ganzen Länge mit inneren und äußeren Längsrippen versehenen Rohren benutzt werden.

Durch wiederholte Anwendung der Arbeitsschriite können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Rohre hergestellt werden, die mehr als zwei glatte, aufgeweitete Teillängen und mehr als einen dazwischenliegenden Bereich mit Längsrippen aufweisen. Derartige Rohre werden beispielsweise benötigt, wenn in Wärmetauschern zwischen den an den Rohrenden angeordneten Rohrplatten eine oder mehrere weitere Rohrplatten angeordnet und mit den Rohren dicht verbunden werden müssen.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden an Hand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Einstoßen des Domes gemäß Arbeitsschritt b.

Fig. 2 zeigt die Stellung des Domes während des Arbeitsschrittes c.

Fig. 3 zeigt die Stellung des Domes während der

Aufweitung der Restlänge gemäß Arbeitsschritt e.

In Fig. 1 ist schematisch die Matrize 2 mit Längsrippenprofilierung im Schnitt dargestellt. Durch die Matrize ist ein Ausgangsrohr I von der Seite des Ziehwagens 5 aus durchgeschoben, wobei der Rohraußendurchmesser so gewählt ist, daß er nur wenig kleiner als der lichte Durchmesser der Matrize 2 ist. Das Rohr 1 ist nur so weit nach links durch die Matrize 2 hindurchgeschoben und auf die Dornstange 6 aufgefädelt, daß die Teillänge am Rohrende, die glatt bleiben soll, nach rechts aus der Matrize vorsteht. Am linken Ende des Rohres 1 (nicht dargestellt) ist dieses gegen ein Widerlager abgestützt, so daß der Dorn 3 mit Längsrippenprofilierung und konischer Zuspitzung mittels einer justierbaren Einstoßvorrichtung 4 in die vorstehende Teillänge und bis in den Matrizenbereich eingestoßen werden kann. Dabei wird die Teillänge 7 außerhalb der Matrize 2 glatt, d. h. ohne Ausbildung von Rippen, aufgeweitet.

Fig. 2 zeigt den Dorn 3 in seiner Arbeitsstellung zur Ausbildung der Längsrippen innerhalb der Matrize 2. Er ist in dieser Stellung mit der Dornstange 6 verbunden und relativ zur Matrize 2 in Längsrichtung fixiert. Das glatt aufgeweitete Rohrende 7 wird in an sich bekannter Weise vom Ziehwagen erfaßt Während der Ziehbewegung wird durch das Zusammenwirken von Dorn 3 und Matrize 2 mit entsprechender Längsrippenprofilierung eine Umformung des glatten Ausgangsrohres 1 in das mit inneren und äußeren Längsrippen versehene Rohr 8 über die gewünschte Rohrlänge erreicht.

Fig. 3 schließlich zeigt die Herstellung der glatt aufgeweiteten Restlänge 9 des Rohres durch Ziehen des Ausgangsrohres 1 über den nach rechts aus der Matrize 2 ausgefahrenen Dorn 3. Zu diesem Zweck wird die Dornstange 6 aus ihrer Halterung gelöst, zusammen mit dem Dorn um die erforderliche Länge nach rechts aus der Matrize 2 herausgezogen und in dieser Stellung gegen weitere Längsbewegung durch einen Anschlag erneut arretiert.

Der gesamte Herstellvorgang läßt sich mit bekannten Mitteln, wie beispielsweise Endschalter, Schrittschaltwerke oder dergleichen, weitgehend automatisieren, so daß der erforderliche Mehraufwand im Vergleich zur Herstellung von auf ihrer ganzen Länge mit inneren und äußeren Längsrippen versehenen Rohren in vertretbaren Grenzen bleibt und das Verfahren insgesamt sehr wirtschaftlich gestaltet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

b) Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Wärmetauscherrohren mit inneren und äußeren Längsrippen auf einer Rohrziehbank mit entsprechend profilierter Matrize und Dorn, bei denen Teillängen, insbesondere die Rohrenden, außen glatt und von im wesentlichen gleichem Außendurchmesser wie im mit Längsrippen versehenen Bereich sein müssen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein glattes Ausgangsrohr von der Ziehwagenseite aus so weit durch die mit Längsrippenprofilierung versehene Matrize geschoben und bei abgenommenem Dorn auf die Dornstange aufgefädelt wird, daß die Teillänge am Rohrende, die glatt bleiben soll, aus der Matrize vorsteht,

von der Ziehwagenseite aus ein ebenfalls mit Längsrippenprofilierung versehener konischer Dorn in die vorstehende Teillänge und bis in den Matrizenbereich eingestoßen wird, wobei die vorstehende Teillänge sich glatt aufweitet und im Matrizenbereich der Anfang der inneren und äußeren Längsrippen ausgebildet wird,

c) der Dorn in dieser Stellung mit der Dornstange verbunden und das Rohr mittels Ziehwagen in der gewünschten Länge durch die aus Dorn und Matrize gebildete Ziehform gezogen wird,

danach die Dornstange aus ihrer Halterung gelöst und zusammen mit dem Dorn bis in dessen Stellung außerhalb der Matrize gezogen und gegen weitere Längsbewegung durch einen Anschlag arretiert wird, und

e) schließlich die Restlänge des Rohres über den Dorn gezogen und glatt aufgeweitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch wiederholte Anwendung der Arbeitsschritte Rohre mit mehr als zwei glatten, aufgeweiteten Teillängen und mehr als einem dazwischenliegenden Bereich mit Längsrippen hergestellt werden.

d)