AT379092B

AT379092B - Verfahren zum herstellen von insbesondere zur behaelterkuehlung oder -heizung dienenden waermetauschern

Info

Publication number: AT379092B
Application number: AT6884A
Authority: AT
Original assignee: Erhard Hinke K G
Priority date: 1984-01-12
Filing date: 1984-01-12
Publication date: 1985-11-11
Also published as: ATA6884A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von insbesondere zur Behälter- kühlung oder-heizung dienenden Wärmetauschern, bei dem ein Grundblech und ein Deckblech längs des ganzen Umfangsrandes und ausserdem rasterförmig stellenweise verschweisst werden und zwischen Grundblech und Deckblech ein strömendes Druckmittel eingepresst und dadurch das Deck- blech zwischen den Schweisspunkten aufgewölbt wird.

Zwischen dem Grundblech und dem Deckblech sind von den Schweissstellen begrenzte Hohl- räume vorhanden, durch die das Heiz- oder Kühlmedium geleitet wird, wobei selbstverständlich auch entsprechende Anschlussstutzen für den Mediumzu- und -ablauf vorgesehen sein müssen. Es ist bekannt, solche Wärmetauscher in der Weise herzustellen, dass das in seiner Gesamtheit leicht gewölbte Deckblech nach der Umrandungsschweissung mit dem Grundblech zur Bildung der einzelnen über die ganze Blechfläche gleichmässig verteilten Schweissstellen mittels einer geeigneten Elektroden- vorrichtung eingedrückt wird. Es ist ferner bekannt, ebene Bleche aufeinanderzulegen, dann die
Umrandungs- und Punktschweissung durchzuführen und schliesslich die Aufwölbung mit Hilfe des
Druckmittels vorzunehmen (DE-OS 3004597).

In beiden Fällen ist die Herstellung der Schweissstellen nur durch sogenanntes Pressschweissen (Vereinigen metallischer Werkstoffe unter Druck bei örtlich begrenzter Erwärmung ohne Zusatzwerkstoff), u. zw. durch Widerstandsschweissen mit stabförmigen
Elektroden möglich. Abgesehen vom Werkzeugaufwand sind auf diese Weise keine hohen Festigkeits- werte der Schweissstellen erzielbar, und es bleibt die Aussenseite des Grundbleches auch nicht glatt, sondern es ergeben sich durch das Ansetzen der Elektroden Unebenheiten, die im Behälter- bau wegen wesentlich verschlechterter Reinigungsmöglichkeit ungünstig sind, insbesondere wenn es sich um Behälter für die Lebensmittelindustrie handelt.

Ausserdem lassen sich wegen der für die stellenweise Pressschweissung erforderlichen besonderen Vorrichtung nur plattenförmige Wärmetauscher erreichen, die dann kaum oder nur mit Schwierigkeiten der meist zylindrischen Form des zu kühlenden bzw. zu heizenden Behälters angepasst werden können. Schliesslich ist es bekannt, aus der Oberfläche von Blechen od. dgl. herausragende Noppen, Kalotten usw. vor dem Zusammenfügen bzw. Verkleben oder Verschweissen der Bleche od. dgl. in einem gesonderten Arbeitsgang herzustellen (DE-OS 2727219) oder diese Herstellung mit Hilfe eines Druckmittels durchzuführen, dabei aber die Bleche an den Rasterpunkten nicht bleibend zu verbinden, sondern nur zwischen zwei entsprechenden Werkzeugen zusammenzuhalten (US-PS Nr. 3, 512, 239).

Hier ist trotz hohem Vorrichtungsaufwand kein Wärmetäuscher od. dgl. mit ausreichender Festigkeit erzielbar.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und das eingangs geschilderte Verfahren so zu verbessern, dass es möglich ist, Wärmetauscher herzustellen, bei denen wesentlich höhere Festigkeitswerte der einzelnen Schweissstellen gewährleistet sind, keine besondere Schweissvorrichtung erfordert wird und die Wärmetauscher am Behälter selbst bzw. unmittelbar als Behälterwandelemente gefertigt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das eine wesentlich geringere Dicke als das Grundblech aufweisende Deckblech entsprechend dem Raster der Schweissstellen vorgelocht wird und dann die Löcher mit Schweissgut ausgefüllt werden.

Da also das Deckblech vorgelocht ist, kann das sogenannte Schmelzschweissen mit Einschmelzen von Zusatzwerkstoff angewendet werden, wofür es keines besonderen Werkzeuges bedarf und bei dem jeweils ein starker, im Grundblech tief verankerter nietartiger Schweisspfropfen entsteht, der hohe Festigkeitswerte ergibt. Die Verwendung eines stärkeren Grundbleches hat dabei den Vorteil, dass sich dessen Oberfläche beim Schweissen höchstens verfärbt, aber keinesfalls verformt, so dass gegebenenfalls eine völlig glatte Behälterwand erhalten bleibt.

Die mangelnde Notwendigkeit einer besonderen Schweissvorrichtung ermöglicht es, dass in weiterer Ausbildung der Erfindung das Grundblech und das Deckblech in Anpassung an den Behälter vorgeformt werden und gegebenenfalls sogar selbst Behälterwandelemente bilden, so dass es sich schliesslich um einen aus dem erfindungsgemäss hergestellten Wärmetauschern bestehenden Behälter handelt, dessen Doppelmantel das Kühl- oder Heizmittel, beispielsweise Ammoniak oder Heisswasser bzw. Dampf, aufnimmt.

Um eine einwandfreie Verschweissung mit gutem Einbrand in das Grundblech und aufgeschmolzenen Lochrändern des Deckbleches zu erzielen, sollen die Löcher im Deckblech mit einem Durchmesser von höchstens 8 mm und in einem gegenseitigen Abstand von etwa 60 mm ausgeführt

werden, wobei dieser Abstand eine hinreichende Festigkeit gewährleistet, um einen Betriebsdruck in den Hohlräumen von etwa 10 bar zu ermöglichen. Die Schweissung wird zweckmässigerweise als Impulsschweissung unter Schutzgas mit 100 Impulsen/s durchgeführt.

In den Zeichnungen ist ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellter Wärmetauscher beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 einen Teil eines solchen Wärmetauschers vor der Verschweissung der beiden Bleche in Draufsicht, Fig. 2 einen Querschnitt des fertigen Wärmetauschers nach der Linie II-II der Fig. 1 im grösseren Massstab und Fig. 3 einen Ein- oder Auslassstutzen als Einzelheit in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellungsweise.

Auf ein Grundblech --1--, das eine Dicke von etwa 4 mm aufweist wird ein Deckblech--2-- mit einer Dicke von etwa 1, 5 mm aufgelegt. Das Deckblech --2-- weist rasterförmig angeordnete, gegeneinander versetzte Löcher bzw. Bohrungen --3-- mit einem gegenseitigen Abstand von etwa 60 mm auf. Nach einer Umrandungsschweissung der beiden Bleche--1, 2--werden die Löcher --3-- durch Schmelzschweissen mit Zusatzwerkstoff mit Schweissgut ausgefüllt, so dass Schweisspunkte--4-- (Fig. 2) entstehen. Nach dieser Schweissung wird schliesslich das Deckblech --2-- durch Einpressen von Druckwasser zwischen Grundblech --1-- und Deckblech --2-- zwischen den Schweisspunkten --4-- aufgewölbt.

Um das Druckwasser einbringen und später das Kühl- oder Heizmedium durch
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vornherein entsprechend der Krümmung der späteren Behälterwand vorgeformt werden. Es ist auch denkbar, einen bereits bestehenden einwandigen Behälter in der erfindungsgemässen Weise mit Deckblechen zu versehen, um ihn als Kühl- oder Heizbehälter verwenden zu können.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von insbesondere zur Behälterkühlung oder-heizung dienenden Wärmetauschern, bei dem ein Grundblech und ein Deckblech längs des ganzen Umfangsrandes und ausserdem rasterförmig stellenweise verschweisst werden und zwischen Grundblech und Deckblech ein strömendes Druckmittel eingepresst und dadurch das Deckblech zwischen den Schweisspunkten aufgewölbt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das eine wesentlich geringere Dicke als das Grundblech (1) aufweisende Deckblech (2) entsprechend dem Raster der Schweissstellen vorgelocht wird und dann die Löcher (3) mit Schweissgut ausgefüllt werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundblech (1) und das Deckblech (2) in Anpassung an den Behälter vorgeformt werden und gegebenenfalls selbst Behälterwandelemente bilden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (3) mit einem Durchmesser von höchstens 8 mm und in einem gegenseitigen Abstand von etwa 60 mm ausgeführt werden.