DE102014204259A1 - Method and device for producing a heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Wärmetauscher-Anordnung (1) mit wenigstens zwei entlang einer Anordnungsrichtung (A) benachbart zueinander angeordneten und miteinander zu verlötenden Bauteilen, b) Anordnen einer ersten Anpressplatte (6a) an der Wärmetauscher-Anordnung (1), welche diese entlang der Anordnungsrichtung (A) begrenzt, und Anordnen einer zweiten Anpressplatte an der Wärmetauscher-Anordnung (1), welche diese entgegen der Anordnungsrichtung (A) begrenzt, so dass die Wärmetauscher-Anordnung (1) sandwichartig zwischen den beiden Anpressplatten (6a, 6b) angeordnet ist, c) Anbringen einer Spannvorrichtung (7), die wenigstens ein Spannband (8a, 8b, 8c) umfasst, an den Anpressplatten (6a, 6b), derart, dass diese jeweils eine auf die beiden Anpressplatten (6a, 6b) nach innen, zur Wärmetauscher-Anordnung (1) hin wirkenden Anpressdruck erzeugt, so dass dieser von den beiden Anpressplatten (6a, 6b) auf die zu verlötenden Bauteile übertragen wird, d) Verlöten der wenigstens zwei entlang der Anordnungsrichtung (A) benachbarten Bauteile der Wärmetauscher-Anordnung (1).The invention relates to a method for producing a heat exchanger, comprising the following steps: a) provision of a heat exchanger arrangement (1) having at least two components arranged adjacent to one another and to be soldered together along an arrangement direction (b); b) arranging a first pressure plate ( 6a) on the heat exchanger arrangement (1), which delimits it along the arrangement direction (A), and arranging a second pressure plate on the heat exchanger arrangement (1) which limits it in the opposite direction to the arrangement direction (A), so that the heat exchanger Arrangement (1) sandwiched between the two pressure plates (6a, 6b) is arranged, c) attaching a clamping device (7) comprising at least one clamping band (8a, 8b, 8c) on the pressure plates (6a, 6b), in such, that these each one on the two pressure plates (6a, 6b) to the inside, the heat exchanger assembly (1) acting towards contact pressure generated, so that this of the two Anpress Plates (6a, 6b) is transferred to the components to be soldered, d) soldering the at least two along the arrangement direction (A) adjacent components of the heat exchanger assembly (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wärmetauschers.The invention relates to a method and an apparatus for producing a heat exchanger.
Neben dem einfachen Wirkprinzip einer direkten Wärmeübertragung, welche auf einer unmittelbaren Wärmeübertragung zwischen den Stoffströmen einhergeht, bedienen sich Wärmetauscher einer indirekten Wärmeübertragung, bei welcher die betreffenden Stoffströme durch eine wärmedurchlässige Wand getrennt sind. Einen typischen Einsatzbereich finden moderne Wärmetauscher beispielsweise als Abwärmenutzungseinrichtung oder als Kühlsystem herkömmlicher Brennkraftmaschinen. Solche Wärmetauscher können anwendungsspezifisch in Gestalt sogenannter Plattenwärmetauscher oder Schichtwärmetauscher, aber auch in Form sogenannter Rohrwärmeübertrager ausgeführt sein. Bei Wärmetauschern der letztgenannten Kategorie kann zwischen Rohrbündelwärmeübertrager, U-Rohr-Wärmeübertrager und Mantelrohrwärmeübertrager unterschieden werden.In addition to the simple principle of direct heat transfer, which is accompanied by an immediate heat transfer between the streams, use heat exchangers of indirect heat transfer, in which the respective streams are separated by a heat-permeable wall. A typical field of application is found in modern heat exchangers, for example as a waste heat utilization device or as a cooling system of conventional internal combustion engines. Such heat exchangers can be designed in an application-specific manner in the form of so-called plate heat exchangers or layer heat exchangers, but also in the form of so-called tube heat exchangers. For heat exchangers of the latter category, a distinction can be made between tube bundle heat exchangers, U-tube heat exchangers and jacket tube heat exchangers.
Allen diesen Wärmetauscher-Typen ist gemeinsam, dass sie mehrere metallische Bauteile, etwa in der Form von Flachrohren oder Metallrippen, umfassen, die im Zuge der Montage des Wärmetauschers miteinander verlötet werden. Abgasführende Wärmeübertrager werden dabei aus Korrosionsgründen im Regelfall aus Edelstahl hergestellt. Im Rahmen einer industriellen Serienfertigung solcher Wärmetauscher wird der gesamte Lötprozess in der Regel in einem Hochtemperatur-Lötofen durchgeführt. Hierzu können die Bauteile vor dem eigentlichen Löten in eine Art Spannrahmen aus einem Material mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten, beispielsweise einem kohlefaserverstärkten Kohlenstoff – dem Fachmann bekannt als "CFC" – eingebaut werden. Werden die Bauteile in einem Lötofen erhitzt, so führt ihre thermisch bedingte Ausdehnung dazu, dass sie nach außen gegen den Rahmen gedrückt werden. Dies bedeutet, dass von besagtem Rahmen ein äußerer Anpressdruck auf die zu verlötenden Bauteile innerhalb des Rahmens ausgeübt wird, was die Ausbildung qualitativ hochwertiger Lötverbindungen begünstigt.All these types of heat exchangers have in common that they comprise a plurality of metallic components, such as in the form of flat tubes or metal fins, which are soldered together during the assembly of the heat exchanger. Exhaust gas heat exchangers are usually made of stainless steel for corrosion reasons. As part of an industrial series production of such heat exchangers, the entire soldering process is usually carried out in a high-temperature soldering oven. For this purpose, the components before the actual soldering in a kind of clamping frame made of a material with a low coefficient of thermal expansion, for example, a carbon fiber reinforced carbon - known in the art as "CFC" - be installed. If the components are heated in a brazing furnace, their thermally induced expansion causes them to be pressed outwards against the frame. This means that an external pressure is exerted on the components to be soldered within the frame by said frame, which favors the formation of high-quality solder joints.
Vor diesem Hintergrund beschreibt die
Ein weiterer Wärmeübertrager ist in der
Die
Als problematisch bei solchen Lötprozessen erweis sich indes, dass die zu verlötenden Bauteile typischerweise nicht unerhebliche Bauteil-Toleranzen aufweisen, was bei den einzelnen Ausführungen der Wärmetauscher unterschiedlich ausgeprägte Ausdehnungseffekte und somit zu deutlich variierende, auf die Bauteile wirkende Anpressdrücke zur Folge hat, wenn diese in besagtem Rahmen erhitzt werden. Letztlich kann dies zu erheblichen Qualitätsschwankungen der beim Verlöten erzeugten Lötverbindungen in den einzelnen Ausführungen der Wärmetauscher führen. Im Extremfall, beispielsweise falls die zu lötenden Bauteile ein Übermaß aufweisen, kann der Anpressdruck so hohe Werte annehmen, dass er zu einer plastischen Deformation und damit zur Beschädigung des Wärmeübertragers führt.As problematic in such soldering processes, however, prove that the components to be soldered typically have not inconsiderable component tolerances, which in the individual embodiments of the heat exchanger has different pronounced expansion effects and thus to significantly varying, acting on the components contact pressures result if these in be heated to said frame. Ultimately, this can lead to significant quality variations of the solder joints produced during soldering in the individual embodiments of the heat exchanger. In extreme cases, for example, if the components to be soldered have an excess, the contact pressure can assume such high values that it leads to a plastic deformation and thus damage to the heat exchanger.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wärmetauschers zu schaffen, bei welchem auch im Zuge der Serienfertigung in großer Stückzahl Wärmetauscher hergestellt werden können, deren Bauteile durch hochwertige Lötverbindungen stoffschlüssig miteinander verbunden sind.It is therefore an object of the invention to provide an improved embodiment of a method and an apparatus for producing a heat exchanger, in which in the course of mass production in large numbers heat exchangers can be produced, whose components are connected by high-quality solder joints cohesively.
Grundgedanke der Erfindung ist demnach, die Wärmetauscher-Anordnung vor Durchführung des Lötprozesses sandwichartig zwischen zwei Anpressplatten anzuordnen und mit Hilfe einer Spannvorrichtung über die beiden Anpressplatten von außen einen wohldefinierten Anpressdruck auf die Wärmetauscher-Anordnung auszuüben. Dieser überträgt sich auf die zu verlötenden Bauteile der Wärmetauscher-Anordnung, wodurch zuverlässig eine qualitativ hochwertige Lötverbindung hergestellt werden kann. The basic idea of the invention is therefore to sandwich the heat exchanger arrangement between two pressure plates before carrying out the soldering process and to exert a well-defined contact pressure on the heat exchanger arrangement from outside using a tensioning device via the two pressure plates. This is transferred to the components to be soldered the heat exchanger assembly, which can be reliably produced a high-quality solder joint.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die erfindungswesentlichen Spannbänder im Gegensatz zu herkömmlichen, steifen Lötgestellen aus einer Keramik oder aus Kohlenstoff elastische Eigenschaften besitzen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der erzeugte Anpressdruck einen maximal zulässigen Wert überschreitet, wodurch eine unerwünschte plastische Verformung des Wärmetauschers verhindert werden kann. Another advantage of the invention is that the clamping bands essential to the invention, in contrast to conventional rigid solder racks made of a ceramic or carbon elastic properties. In this way it can be prevented that the contact pressure generated exceeds a maximum permissible value, whereby An undesirable plastic deformation of the heat exchanger can be prevented.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen einer Wärmetauscher-Anordnung mit wenigstens zwei entlang einer Anordnungsrichtung benachbart zueinander angeordneten und miteinander zu verlötenden Bauteilen. Bei diesen Bauteilen kann es sich um jedwede, aus einem Metall hergestellte Bauteile des Wärmetauschers handeln, die im Zuge des noch auszuführenden Lötvorgangs stoffschlüssig mit einander verbunden werden sollen. Je nach Bauart des Wärmetauschers können diese Bauteile eine bestimmte geometrische Formgebung aufweisen. Im Falle eines Plattenwärmetauschers etwa können die zu verlötenden Bauteile Komponenten einer herkömmlichen Rippe-Scheiben-Anordnung sein. Eine solche Rippe-Scheibenanordnung kann mehrere entlang einer Stapelrichtung aufeinander gestapelte Fluidscheiben umfassen, wobei zwischen zwei benachbarten Fluidscheiben eine Rippenstruktur vorgesehen ist, die mit den Fluidscheiben verlötet werden soll.
- b) Anordnen einer ersten Anpressplatte an der Wärmetauscher-Anordnung, welche diese entlang der Anordnungsrichtung begrenzt, und Anordnen einer zweiten Anpressplatte an der Wärmetauscher-Anordnung, welche diese entgegen der Anordnungsrichtung begrenzt, so dass die Wärmetauscher-Anordnung sandwichartig zwischen den beiden Anpressplatten angeordnet ist. Die Anpressplatten selbst können aus einem Metall, einer Keramik oder einem Kohlenstoff, in letzterem Falle beispielsweise aus kohlefaserverstärktem Kohlenstoff, hergestellt sein.
- c) Anbringen einer Spannvorrichtung, welche wenigstens ein Spannband umfasst, an der Wärmetauscher-Anordnung, derart, dass diese jeweils eine auf die beiden Anpressplatten nach innen, zur Wärmetauscher-Anordnung hin wirkenden Anpressdruck erzeugt. Die Verwendung eines Spannbandes gestattet dabei eine reproduzierbare Erzeugung eines wohldefinierten und homogenen, auf die Anpressplatten und somit auf die Bauteile des Wärmetauschers wirkenden Anpressdrucks. Im vorliegenden Zusammenhang schließt der Begriff „Anpressplatten“ auch Bauelemente mit nicht vollständig ebenerer, also plattenartiger geometrischer Formgebung ein. Unter dem Begriff „Anpressplatten“ sind im vorliegenden Zusammenhang auch plattenartige Ausführungsformen gefasst, an deren Ober- oder Unterseite Erhebungen oder Vertiefungen vorgesehen sind, die der Platte eine dreidimensionale Formgebung verleihen.
- d) Verlöten wenigstens zweier entlang der Anordnungsrichtung benachbarter Bauteile der Wärmetauscher-Anordnung. Typischerweise mag das Verlöten dabei in einem Hochtemperatur-Lötofen erfolgen, in welchem die zu verlötenden Bauteile der Wärmetauscher-Anordnung auf über 900°C erhitzt werden.
- a) providing a heat exchanger assembly with at least two along a direction of arrangement adjacent to each other and to be soldered together components. These components may be any components of the heat exchanger made of a metal, which are to be materially connected to one another in the course of the soldering process still to be performed. Depending on the design of the heat exchanger, these components may have a certain geometric shape. For example, in the case of a plate heat exchanger, the components to be soldered may be components of a conventional fin-disc arrangement. Such a rib-disk arrangement may comprise a plurality of fluid disks stacked on top of one another in a stacking direction, wherein between two adjacent fluid disks a rib structure is provided which is to be soldered to the fluid disks.
- b) arranging a first pressure plate on the heat exchanger assembly, which limits these along the arrangement direction, and arranging a second pressure plate on the heat exchanger assembly which limits these against the arrangement direction, so that the heat exchanger assembly is sandwiched between the two pressure plates , The pressure plates themselves may be made of a metal, a ceramic or a carbon, in the latter case, for example, carbon fiber reinforced carbon.
- c) attaching a clamping device, which comprises at least one clamping band, on the heat exchanger assembly, such that each generates a force acting on the two pressure plates inwardly to the heat exchanger assembly back pressure. The use of a tension band allows a reproducible generation of a well-defined and homogeneous, acting on the pressure plates and thus on the components of the heat exchanger contact pressure. In the present context, the term "pressure plates" also includes components with not completely planar, so plate-like geometric shape. The term "pressure plates" in the present context, plate-like embodiments are taken on the top or bottom elevations or depressions are provided, which give the plate a three-dimensional shape.
- d) soldering at least two adjacent to the arrangement direction of adjacent components of the heat exchanger assembly. Typically, the soldering may take place in a high-temperature soldering furnace, in which the components to be soldered of the heat exchanger assembly are heated above 900 ° C.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, das wenigstens eine Spannband derart an der Wärmetauscher-Anordnung anzubringen, dass es diese entlang einer Umfangsrichtung einfasst. Auf Weise lässt sich durch ein Spannen des Spannbandes ein einheitlicher, vom Spannband nach innen auf die Anpressplatten und auf die zwischen diesen angeordnete Wärmetauscher-Anordnung wirkender Anpressdruck erzeugen.In a preferred embodiment, it is proposed to attach the at least one tension band to the heat exchanger arrangement in such a way that it encloses it along a circumferential direction. In a way, by clamping the tension band, a uniform contact pressure acting on the pressure plates and on the heat exchanger arrangement arranged between them by the tension band can be generated.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung empfiehlt es sich, in den Verfahrensschritt c) die folgenden beiden Unterschritte c1) und c2 aufzunehmen:
- c1) Festzurren und Spannen des wenigstens einen Spannbandes; und
- c2) Aneinanderfügen der beiden Enden des wenigstens einen Spannbandes, insbesondere mittels Verschweißen, Vercrimpen oder Aneinanderklammern.
- c1) lashing and tensioning of the at least one tension band; and
- c2) joining the two ends of the at least one tension band, in particular by means of welding, crimping or Aneinanderklammern.
Beim Festzurren und dem damit verbundenen Spannen gemäß Schritt c) lässt sich ausnutzen, dass die beim Festzurren aufgebrachte Spann- bzw. Zugkraft direkt mit dem auf die Wärmetauscher-Anordnung wirkenden Anpressdruck skaliert. Mit anderen Worten, je fester das Spannband um die Wärmetauscher-Anordnung gezurrt wird, desto höher der erzeugte Anpressdruck. Durch besagtes Spannen bzw. Festzurren lässt sich also auf flexible Weise der gewünschte Anpressdruck einstellen. Das Aneinanderfügen der beiden Enden des wenigstens einen Spannbandes, etwa mittels Verschweißen, Vercrimpen oder Aneinanderklammern stellt dabei sicher, dass das Spannband nicht nachgibt, wenn die zu verlötenden Bauteile sich beim Erhitzen expandieren und nach außen auf das Spannband drücken.When lashing and the associated clamping according to step c) can be exploited that the tension or tension applied during lashing scales directly with the force acting on the heat exchanger assembly contact pressure. In other words, the harder the strap is lashed around the heat exchanger assembly, the higher the applied contact pressure. By said clamping or lashing so can be set in a flexible manner, the desired contact pressure. The joining together of the two ends of the at least one strap, such as by welding, crimping or Aneinanderklammern makes sure that the strap does not yield when the components to be soldered expand when heated and press outward on the strap.
Zur automatisierten und komfortablen Ausführung des Festzurrens und Spannens gemäß Schritt c1) wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, hierzu einen druckluftgetriebenen oder elektrisch angetriebenen Spannmechanismus heranzuziehen, mittels welchem der vom Spannband erzeugte Anpressdruck besonders präzise und reproduzierbar eingestellt werden kann.For automated and comfortable execution of lashing and tightening according to step c1) is proposed in a particularly preferred embodiment, to use a compressed air or electrically driven clamping mechanism, by means of which the clamping pressure generated by the clamping band can be adjusted very precisely and reproducibly.
Zur reproduzierbaren Erzeugung eines vorbestimmten Anpressdrucks – etwa im Zuge der Serienfertigung des Wärmetauschers in hoher Stückzahl – ist es von wesentlicher Bedeutung, dass das Spannband, bevor es gespannt wird, auch in reproduzierbarer Weise an den einzelnen Wärmetauscher-Anordnungen angebracht wird. Dies lässt sich auf vorteilhafte Weise erreichen, indem auf einer von der Wärmetauscher-Anordnung abgewandten Außenseite der beiden Anpressplatten jeweils wenigstens eine Führungseinrichtung vorgesehen wird, in welche das Spannband zum Spannen gemäß Schritt c) eingelegt werden kann.For the reproducible generation of a predetermined contact pressure - for example, in the course of mass production of the heat exchanger in large quantities - it is essential that the tension band, before it is stretched, is also attached in a reproducible manner to the individual heat exchanger assemblies. This can be achieved in an advantageous manner by acting on one of the heat exchanger assembly facing away from the outside of the two pressure plates in each case at least one guide device is provided, in which the clamping band for clamping according to step c) can be inserted.
Um das wenigstens eine Spannband schnell und auf einfache Weise in der Führungseinrichtung platzieren zu können, wird ferner vorgeschlagen, dieses mit einem Führungsblock zu versehen, der sich entlang der Querrichtung auf der Außenseite der Anpressplatte erstreckt, und zwar derart, dass der Führungsblock mit einer ersten Seite auf der Außenseite der Anpressplatte anliegt. Das Spannband kann dann auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden, von der Anpressplatte abgewandten zweiten Seite auf dem Führungsblock zur Anlage gebracht werden.In order to be able to place the at least one strap quickly and easily in the guide device, it is further proposed to provide this with a guide block which extends along the transverse direction on the outside of the pressure plate, in such a way that the guide block with a first Side on the outside of the pressure plate is applied. The tension band can then be brought to bear against the second block on the guide block on one of the first side opposite, facing away from the pressure plate.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die beiden Anpressplatten bezüglich einer durch die Anordnungsrichtung definierten Draufsicht auf die Wärmetauscher-Anordnung eine Wesentlichen rechteckförmige Gestalt auf. Bezüglich dieser Draufsicht erstreckt sich das wenigstens eine Spannband auf den beiden Anpressplatten dann jeweils entlang einer orthogonal zur Anordnungsrichtung der zu verlötenden Bauteile verlaufenden Querrichtung der Anpressplatten. Betrachtet man die Wärmetauscher-Anordnung in einem Querschnitt entlang der Längsrichtung, so fasst das Spannband die Wärmetauscher-Anordnung einschließlich der beiden Anpressplatten der Wärmetauscher-Anordnung vollständig umlaufend ein. Eine derartige geometrische Konfiguration gestattet eine einfache Montage bzw. Demontage des Spannbands an der Wärmetauscher-Anordnung; In a further preferred embodiment, the two pressure plates have a substantially rectangular shape with respect to a plan view of the heat exchanger arrangement defined by the arrangement direction. With regard to this plan view, the at least one tension band on the two pressure plates then extends in each case along an orthogonal to the arrangement direction of the components to be soldered transverse direction of the pressure plates. Looking at the heat exchanger assembly in a cross section along the longitudinal direction, the clamping band summarizes the heat exchanger assembly including the two pressure plates of the heat exchanger assembly completely circumferential. Such a geometric configuration allows easy mounting or dismounting of the tension band on the heat exchanger assembly;
Besonders zweckmäßig können die Anpressplatten und/oder die Spannbänder auch derart ausgebildet werden, dass sie nach dem Lötvorgang am Wärmetauscher verbleiben. Eine aufwändige Demontage der Anpressplatten bzw. der Spannbänder kann in diesem Fall entfallen, was die industrielle Fertigung des Wärmtauschers nicht unwesentlich vereinfacht.Particularly expedient, the pressure plates and / or the clamping bands can also be designed such that they remain after the soldering process on the heat exchanger. An elaborate disassembly of the pressure plates or the clamping bands can be omitted in this case, which not insignificantly simplifies the industrial production of the heat exchanger.
Ein besonders gleichmäßiger, flächig auf die zu verlötenden Bauteile wirkender Anpressdruck kann indes erzielt werden, wenn auf den Außenseiten der beiden Anpressplatten entlang der Längsrichtung wenigstens zwei, vorzugsweise drei, im Abstand zueinander angeordnete Spannbänder, vorgesehen werden, die sich auf den Außenseiten der beiden Anpressplatten jeweils entlang der Querrichtung erstrecken.A particularly uniform surface pressure acting on the components to be soldered contact pressure can, however, be achieved if on the outer sides of the two pressure plates along the longitudinal direction at least two, preferably three, spaced apart clamping bands are provided, located on the outer sides of the two pressure plates each extend along the transverse direction.
Ein zusätzlicher Anpressdruck lässt sich erzeugen, wenn für das Spannbands ein Material gewählt wird, welches einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizient aufweist als das Material der zu verlötenden Bauteile der Wärmetauscher-Anordnung. Beim Erhitzen der Wärmetauscher-Anordnung einschließlich des Spannbands, etwa in einem Lötofen, führt dies dazu, dass die Bauteile der Wärmetauscher-Anordnung stärker expandieren als das sie umgebende Spannband. An additional contact pressure can be generated if a material is selected for the tension band which has a lower coefficient of thermal expansion than the material of the components of the heat exchanger arrangement to be soldered. Upon heating of the heat exchanger assembly including the tension band, such as in a brazing furnace, this causes the components of the heat exchanger assembly to expand more than the surrounding tension band.
Besonders zweckmäßig empfiehlt es sich daher, als Material für die wenigstens zwei Bauteile der Wärmetauscher-Anordnung einen austenitischen Edelstahl und als Material für das Spannband einen anderen Stahl, vorzugsweise einen ferritischen Stahl zu wählen, da Austenite einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen als Ferrite. It is therefore particularly expedient to use an austenitic stainless steel as the material for the at least two components of the heat exchanger arrangement and another steel, preferably a ferritic steel, as the material for the tension band, since austenites have a higher coefficient of thermal expansion than ferrites.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform ist die Wärmetauscher-Anordnung Teil eines Plattenwärmetauschers oder eines Schichtwärmetauschers oder eines Rohrwärmetauschers, in letzterem Fall insbesondere eines Rohrbündelwärmeübertragers, U-Rohr-Wärmeübertragers oder Mantelrohrwärmeübertragers. In a further preferred embodiment, the heat exchanger assembly is part of a plate heat exchanger or a layer heat exchanger or a tube heat exchanger, in the latter case in particular a Rohrbündelwärmeübertragers, U-tube heat exchanger or Mantelrohrwärmeübertragers.
In einer weiteren Ausführungsform können die Anpressplatten aus dem gleichen Material wie der zu lötende Wärmetauscher hergestellt sein, also beispielsweise aus austenitischem Edelstahl, und verbleiben nach dem Lötvorgang am Wärmetauscher, wohingegen die Spannbänder wieder entfernt werden. In einer Variante verbleiben auch die Spannbänder am Wärmetauscher.In a further embodiment, the pressure plates can be made of the same material as the heat exchanger to be soldered, that is, for example austenitic stainless steel, and remain after the soldering process on the heat exchanger, whereas the tension bands are removed again. In one variant, the clamping straps remain on the heat exchanger.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung zum Verlöten von Bauteilen eines Wärmetauschers. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst eine Wärmetauscher-Anordnung, die wenigstens zwei entlang einer Anordnungsrichtung benachbart zueinander angeordnete und miteinander zu verlötende Bauteile aufweist. Weiterhin umfasst die Anordnung eine erste und eine zweite Anpressplatte, welche die Wärmetauscher-Anordnung entlang der Anordnungsrichtung begrenzen, wobei die Wärmetauscher-Anordnung entlang der Anordnungsrichtung zwischen den beiden Anpressplatten vorgesehen ist. Schließlich besitzt die erfindungsgemäße Anordnung auch eine Spannvorrichtung, welche wenigstens ein Spannband aufweist und die Wärmetauscher-Anordnung einschließlich der beiden Anpressplatten derart umgibt, dass sie eine auf die beiden Anpressplatten nach innen, zur Wärmetauscher-Anordnung hin wirkenden Anpressdruck erzeugt.The invention further relates to an arrangement for soldering components of a heat exchanger. The arrangement according to the invention comprises a heat exchanger arrangement which has at least two components arranged adjacent to one another and to be soldered to one another along an arrangement direction. Furthermore, the arrangement comprises a first and a second pressure plate, which limit the heat exchanger arrangement along the arrangement direction, wherein the heat exchanger arrangement is provided along the arrangement direction between the two pressure plates. Finally, the arrangement according to the invention also has a clamping device which has at least one clamping band and surrounds the heat exchanger arrangement including the two pressure plates in such a way that it generates a contact pressure acting inwardly on the two pressure plates for the heat exchanger arrangement.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained not only in each of the specified Combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematischIt show, each schematically
Die
In alternativen Varianten des Beispiels kann die Wärmetauscher-Anordnung
Die Rippe-Scheibenanordnung
Sowohl die Fluidscheiben
Wie
Zum Verlöten der Fluidscheiben
Zu diesem Zweck ist jedem der drei Spannbänder
Im Rahmen des hier vorgestellten, erfindungsgemäßen Verfahrens können die Spannbänder
Anschließend wird die Wärmetauscher-Anordnung
In einer Variante des Verfahrens können die Anpressplatten
Ein zusätzlicher, beim Verlöten in einem Lötofen auf die Rippe-Scheibenanordnung
Besonders zweckmäßig empfiehlt es sich daher, als Material für die zu verlötenden Komponenten der Wärmetauscher-Anordnung
Da sich die Kristallstruktur eines Ferrits bei ca. 900°C von α (krz) auf γ (kfz) ändert und diese Umwandlung mit einer Volumenkontraktion, beispielsweise von ca. 1% und einer Längenschrumpfung, beispielsweise von ca. 0,35%, verbunden ist, erfahren die Spannbänder
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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