DE2063611C3 - Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers mit einem honigwabenartigen Paket von zum Aufnehmen eines Rohrs gelochten, wellenförmigen Blechen, die längs paralleler, in aufeinanderfolgenden Berührungsebenen je zweier Bleche gegeneinander versetzter Streifen miteinander verklebt sind.

Es ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 129 475), einen Wärmetauscher in der Weise herzustellen, daß Wabenwerkstoffteiie von gerippten oder sinusförmig gekrümmten Bahnen. Streifen oder Bändern aus Metallfolie, z. B. Aluminiumfolie geformt, Rücken an Rücken mit einem Klebstoff, beispielsweise einem wärmeaushäiibaren Harz, miteinander verbunden werden, und daß dann nebeneinanderliegende Flächen von zwei Wabenwerkstoffteilen ausgeschnitten oder eingekerbt werden, worauf ein Wärmeaustauschrohr zwischen zusammengehörigen Auschnitten oder Kerben der beiden Wabenwerkstüifteile angeordnet und die Wabenwerkstoffteiie so zusammengesetzt werden, daß die Wabenöffnungen einander gegenüberliegen, und dann fest zusammengedrückt werden, damit me Wabenwerkstoffteiie mechanisch ineinander geschoben werden, wobei das Wärmeaustauschrohr in den Wabenwerkstoff eng eingebettet wird. Bei diesem Herstellungsverfahren ist es umständlich, die einzelnen Bahnen, Streifen oder Bänder aus Metallfolie erst einzeln zu verformen und dann Rücken an Rücken aneinander zu kleben. Der Wärmeübergang zwischen dem Wärmeaustauschrohr und den Wabenwerkstoffteilen läßt zu wünschen übrig, da die Wabenwerkstoffteiie, auch wenn sie fest ineinandergeschoben worden sind, nur in einzelnen Querschnittsbereichen fest am Wärmeaustauschronr anliegen. Zudem werden die Waben beim Ineinanderschieben teilweise zerdrückt und verlieren dadurch an Wirksamkeit.

Es ist auch bekannt (britische Patentschriften 134 527 und 260 759), Wärmetauscher mit Honigwabenblech in der Weise herzustellen, daß Blechstreifen erst gewellt, dann gelocht, anschließend nacheinander auf ein Rohr aufgeschoben und schließlich miteinander verlötet werden. Damit ist zwar ein günstiger Wärmeübergang zwischen den Blechen und dem Rohr erzielbar, doch sind wiederum mehrere Arbeitsgänge erforderlich, bei denen die Blechstreifen einzeln bearbeitet und gehandhabt werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Lochen von Honigwabenblech zum Einbringen der Wärmetauschrohre zu verbessern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bleche im ebenen Zustand nach dem Kleben vorgelocht, dann in an sich bekannter Weise (Zeitschrift »Luftfahrttechnik« 1958, S. 197) austinandergezogen und die Löcher an den Rändern mit radialen Einschnitten versehen und annähernd auf

ίο den Außendurchmesser des Rohrs aufgeweitet werden.

Damit wird erreicht, daß die Bleche nur ein einziges Mal, nämlich vor dem Kleben, beim Zusammenstellen eines Pakets einzeln gehandhabt werden müs-

sen; das Verformen der einzelnen Bleche entfällt. Es können besonders dünne Bleche verwendet werden, da sie nur im verklebten, sich gegenseitig versteifenden Zustand verformt und gelocht werden. Die gelochten und mit radialen Einschnitten versehenen Bleche liegen mil Vorspannung an der Außenwand des Rohrs an, da sie nur annähernd auf dessen Außendurchmesser aufgeweitet worden sind; schon deshalb ist der Wärmeübergang zwischen den einzelnen Blechen und dem Rohr günstig. Hinzu kommt, daß der Abstand der einzelnen Bleche voneinander durch den Arbeitsschritt des Auseinanderziehens der miteinander verklebten Bleche von vorneherein hinreichend genau festgelegt ist, so daß es keines weiteren Aufwandes bedarf, um die Bleche mit geringen Abstandslolcranzen auf dem Rohr anzuordnen; die Einhaltung geringer Abstandstoleranzcn trägt ebenfalls dazu bei, die thermische Belastbarkeit des Wärmetauschers zu erhöhen.

Zum Stand der Technik wird noch auf die deutsehe Patentschrift 133 018 hingewiesen, aus der es bekannt ist, Rippenrohre in der Weise herzustellen, daß einzelne Bleche mit kreuzförmigen Lochungen versehen, die vier dabei entstehenden Blechlappcn an den Lochrändern im rechten Winkel zur Blechebenc aufgebogen und die Bleche dann nacheinander auf ein glattes Rohr aufgeschoben werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen eines Austührungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers,

i- i g. 2 einen Grundriß desselben Wärmetauschers. F i g. 3 und 4 zwei aufeinanderfolgende Arbeitsgänge bei der Herstellung des Wärmetauschers,

F i g. 5 ein für die Herstellung verwendetes Werkzeug, und

F i g. 6 einen dritten Arbeitsgang.
Der dargestellte Wärmetauscher weist Pakete mit regelmäßiger, honigwabenartiger Struktur auf. Jedes Paket besteht aus dünnen Blechen aus Metall von guter Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Kupfer, y^kiminium oder einer Legierung mit einem dieser >' Metall·, als Basis.

Ein in Fig. 2 dargestelltes Paket 1 wird aus 26 dünnen Blechen dadurch hergestellt, daß jedes Blech in sieben parallele, zur Zeichp'ingsebene senkrechte, vorzugsweise gleich breite Streifen unterteilt wird, von denen bestimmte Streifen mit Klebstoff bestrichen werden.

Im folgenden wird als Vorderseite jedes Bleches die in F i g. 2 nach links gewandte Seite und als Hinterseite die nach rechts gewandte Seite bezeichnet. Jedes Blech ist mit einer zweistelligen Bezugszahl 11,

12 13 oder 14 bezeichnet. Jeder Streifen ist mit einer dreistelligen Bezugszahl bezeichnet, bei der die betden ersten Stellen die Bezugszahl des zugehörigen Blechs wiedergeben und die dritte Stelle die Ordnungsziffer des Streifens bezeichnet wobei von unten nach oben gezählt wird. So bezeichnet beispielsweise die Bezugszahl 124 den vierten Streifen des Blechs 12. also des zweiten Blechs von Imks in Fig 2. Mit Klebstoff bestrichen sind: die hinteren StrSfen 111 urvl 115 des Bleches 11, die vorderen „ Streifen 121 und 125 sowie die hinteren Süeifen 123 und 127 des Blechs 12, die. vorderen Streifen_133 und 137 sowie die hinteren Streifen 131 und 135 des Blechs 13, die vorderen Streifen 141 und 145 sowie die hinteren Streifen 143 und 147 de, Blechs 14 >s usw.; die geradzahligen Streifen der aufeinanderfolgenden Bleche einerseits und die ungeradzahhgen Streifen andererseits sind jeweils miteinander .dentisch. Das letzte Blech ist an seinem ersten und fünf- len Streifen mit Klebstoff bestrichen.

Die mit Klebstoff bestrichenen Bleche werden derart aufeinander angeordnet, daß einander entsprechende Streifen zusammenfallen, also diejenigen Streifen, deren Bezugszahlen in der letzten Stelle übereinstimmen. Jedes derart gebildete Paket 1, 10 *₅ xvird unter Druck gesetzt, bis der Klebstoff sich verfestigt hat. Anschließend wird das Paket 1, 10 auseinandergezogen. Auf diese Weise erhalt man pnsati^eT sechseckige Waben 118,119 128. Der Wärmetauscher weist für jedes Paket J, 10 an

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hat jedes Paket 1, 10 nur eine geringe Breite, damit die Luftzirkulation erleichtert wi^rd; daher wird im allgemeinen für jedes Paket!, 10 nur ein Rohr 21 bzw. 22 vorgesehen. Jedes Rohr 21, 22 besteht ebenfalls aus gut wärmeleitendem Metall von hinreichender mechanischer Widerstandsfähigkeit, wie beispielsweise Kupfer, Stahl oder einer Aluminiumlegierung.

In das noch nicht gestreckte Paket 1. 10 wird im rechten Winkel zur Ebene der Bleche 11, 12 usw. ein zylindrisches Loch 101 eingearbeitet, dessen Durchmesser erheblich geringer, vorzugsweise etwa halbsogroß ist wie der Durchmesser des Rohrs 21 (F i g. 3). Das Paket 1, 10 wird anschließend gereckt und zwi-

i Winkel zu den Waben , mechanisch zusammen-. Dann wird durch

~.w eine Schneiüanie4 mit seitlichen Messern 41 hindurchgezogen, deren Schneidkanten gemäß F i g. 5 im wesentlichen auf einer gemeinsamen liegen. Die Schneidahle 4, die zum Hindurch das Paket 1, 10 eine Zugstange 42 aufweist, bildet rings um jedes Loch 101 radiale Einschnitte 102 in sämtlichen aufeinanderfolgenden Streifen, die jeweils eine Wand einer Wabe bilden (Fig. 4). Die Schneidahle4 wird vollständig durch das Loch 101 hindurchgezogen; dann wird in das Paket 1 das noch zwischen den beiden Platten festgehalten ist, das Rohr 21 eingezogen, dessen vorderes Ende zu diesem Zweck gemäß F i g. 6 eine das Eindringen erleichternde Kegelförmige Spitze 211 aufweist. Das Paket I, 10, das mit dem Rohr 21 bzw. 22 nun einen starren Körper bildet, wird schließlich ausgespannt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers mit einem honigwabenartigen Paket von zum Aufnehmen eines Rohrs gelochten, wellentormigen Blechen, die längs paralleler, in aufeinanderfolgenden Berührungsebenen je zweier Bleche gegeneinander versetzter Streifen miteinander verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (11, 12, 13, 14) im ebenen Zustand nach dem Kleben vorgelocht, dann in an sich bekannter Weise auseinandergezogen und die Löcher an den Rändern mit radialen Einschnitten verschen und annähernd auf den Außendurchmesser des Rohrs (21, 22) aufgeweitet werden.