DE2146757A1

DE2146757A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Wärmeaustauschers

Info

Publication number: DE2146757A1
Application number: DE19712146757
Authority: DE
Inventors: Colin Raymond; Davenport Christopher John; Leamington Spa Warwickshire Bremrose (Großbritannien)
Original assignee: Associated Engineering Ltd., Leamington Spa, Warwickshire (Grossbritannien)
Priority date: 1970-09-25
Filing date: 1971-09-18
Publication date: 1972-03-30
Also published as: US3840423A; FR2108552A5; IT939279B; GB1359637A

Description

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DR. HUGO WILCKEN · DIPL.-ING. THOMAS WILCKEN

D - 24 LÜBECK. BREITE STRASSE 52-54

Case 173

17.9.1971 Anmelder: Cz./Sch.

Associated Engineering Limited, Leamington Spa (Warwickshire), Kenilworth Road 60, England

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Wärmeaustauschers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Wärmeaustauschers mit einem aus Metallfolie hergestellten Bereich und ist insbesondere, Jedoch nicht ausschließlich, auf denjenigen Wärmeaustauschertyp anwendbar, wie er in der deutschen Patentanmeldung P 17 76 0^2.8 der oben genannten Anmelderin beschrieben ist.

Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers mit einem gefalteten Streifen aus Metallfolie, der zwischen zwei flachen Metallteilen angeordnet ist, vorgesehen und kennzeichnet sich durch Halten des gefalteten Streifens und der Metallteile in einer solchen Weise, daß der gefaltete Streifen aus Metallfolie zwischen den beiden flachen Metallteilen in Stellung gebracht ist, durch Vorsehen eines wärmeaushärtbaren Klebers an Verbindungsstellen, um den gefalteten Streifen an den Metallteilen fest anzuordnen, durch Pressen jedes der flachen Metallteile gegen die entsprechende Fläche bzw. Flächen des gefalteten

2098U/0961 ORIGINAL INSPECTeP₂ -

• LOlMdc (0451) 7 M 88, Privat 1 Dr. H. Wi!d»n, Curau (04505) 210 · Dlpl.-Ing. Th. Wllcktn, LOb.ck (0451) 2 51 59 Bank 1 Comnwrzbank A. G., F)I. LObtdc, Kto.-Nr. 39 0167 Potttdttdu Hamburg 1381 19

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Streifens und durch Erwärmen des wärmeaushärtbaren Klebers, um die flachen Metallteile fest an den gefalteten Streifen zu binden.

Vorzugsweise schließt das Verfahren ein vorangehendes Vorüberziehen der Flächen der flachen Metallteile mit einem Kleber ein, und zwar diejenigen Flächen, die an den gefalteten Streifen gebunden werden sollen.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren das Erwärmen der flachen Teile und des Klebers einschließen, bis der letztere ausgehärtet ist, und dann wird ein Strom eines Kühlfluids auf den gefalteten Streifen angewendet, bis der Kleber wenigstens teilweise abgebunden ist.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Wärmeaustauschers mit einem gefalteten Streifen aus Metallfolie, der zwischen zwei flachen Teilen durch einen wärmeaushärtbaren Kleber angeordnet ist, vorgesehen,die eine Anordnung zum Stützen bzw. Halten des gefalteten Streifens zwischen den flachen Gliedern im unverbundenen Zustand und einen Mechanismus zum Pressen der flachen Teile gegen den gefalteten Streifen und weiterhin Heizer einschließt, die angeordnet sind, die flachen Teile zu erwärmen und den Kleber zwischen diesen Teilen und dem Streifen auszuhärten bzw. abzubinden.

Die Erfindung ist nachstehend beschrieben, und zwar nur im Wege eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die anliegenden Zeich-

■nungen. Es zeigen: - 3 -

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf einen Teil eines Wärmeaustauschers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf einen Bereich einer Maschine zur Herstellung des teilweise in Fig. 1 dargestellten Wärmeaustauschers,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Fließbandanordnung zur Herstellung des Wärmeaustauschers.

Nach Fig. 1 ist ein Streifen aus Aluminiumfolie 10 in der Weise gefaltet, daß eine Reihe aufeinanderfolgender dreieckiger Durchgänge 11 gebildet wird. Die Seitenteile 12 der Durchgänge 11 bilden die Wärmeaustauschrippen, während die Anlageflächen 13 mittels eines warmaushärtenden bzw. warmabbindenden Klebers an zwei parallelen flachförmigen bzw. flachen Metallteilen 14,15 aus Aluminiumfolie befestigt sind. Die Teile 14,15 sind nahe an ihren Enden durch röhrenförmigen Aluminiumspulen 16 mit Flanschen 17 an Jedem ihrer Enden miteinander verbunden, und diese Spulen sind ebenfalls durch einen Kleber entsprechend mit den Teilen 14, 15 verbunden. Die Spulen 16 sind mit Löchern 26 in den Teilen 14, 15 ausgerichtet.

Eine Maschine sum Zusammensetzen des gefalteten Streifens 10, - , der Teile 14,15 und der Spulen 16 ist in den Fig. 2,3 und 4 dargestellt. Die Maschine besteht aus einem gußeisernen Bett 18, entlang dem Querträger 19,20 verschiebbar einstellbar sind. Die Querträger 19 besitzen quergerichtete Gleitbahnen 2I₁ in denen Lager-

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bocke 22 zueinander und voneinander weg verschiebbar sind. Die Lagerböcke 22 tragen Druckbalken 23 mit Hohlräumen 24, in denen elektrische Heizelemente angeordnet sind. Die Druckbalken 23 besitzen die gleiche Länge der Metallteile 14,15 und an jedem Ende jedes Druckbalkens ist ein grundsätzlich zylinderischer Druckzapfen 25 befestigt, der einen gegenüber dem Durchmesser der Löcher 26 in den Teilen 14,15 und dem inneren Durchmesser der Spulen 16 geringfügig kleineren Durchmesser aufweist. Die inneren Kanten der Druckzapfen sind freigearbeitet, um den Metallteilen 14,15 eine Wärmeausdehnung zu erlauben.

Unterhalb des Maschinenbettes 18 ist eine aufwärtstatige pneumatische Druckkolbeneinrichtung 27 befestigt, deren Druckkolben durch symmetrische, geneigte Gelenkglieder 28 an zwei Hebeln angeordnet ist, wobei jeder Hebel 29 auf einer der zwei parallelen Wellen 30 angeordnet und daran festgekeilt ist. Die Wellen 30 sind in Lagern in den Querträgern 19,20 gelagert. Ebenfalls sind an den Wellen 30 Hebel 31 mit einem Kugelende festgekeilt, wobei jede Kugel in eine Bohrung in den Lagerböcken 22 eingreift. Wenn der pneumatische Druckkolberi 27 betätigt wird, veranlassen die Gelenkglieder 28 die Hebel 29, sich nach auswärts zu verschwenken, so daß sich die Kugelenden der Hebel 31 nach innen bewegen, um die Druckbalken 23 und die Druckzapfen 25 aufeinander zuzubewegen.

Die Querträger 19 tragen ebenfalls obere und untere parallele Schienen 32 mit T-Querschnitt, wobei auf jeder Seite des T-Schienensteges Leisten 33 mit gegenüberliegenden Nuten 34 verschiebbar angeordnet sind, wobei die Nuten 34 angeordnet sind, Kantenflan-

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sehe aufzunehmen, die sich entlang der Länge der Metallteile I¹I, 15 erstrecken. Die Leisten 33 sind federbelastet, und zwar so, daß sie durch die Federn 35 zueinander gedrückt werden. Das Bett trägt ebenfalls Träger 37, die unter der Steuerung des pneumatischen Druckkolbens 27 vertikal bewegbar sind und die Stützen für die Spulen 16 vorsehen. Wie aus Fig. 4 entnommen werden kann, sind an den Lagerböcken 22 schräge Abflachungen 38 vorgesehen, und diese Abflachungen kommen mit entsprechenden Abflachungen 39 in Eingriff, die auf den Hebeln 40 gebildet sind, welche wiederum an ihren äußeren Enden an den Querträgern 19 verschwenkt werden können. Die anderen Enden der Hebel 40 greifen in Bohrungen in den Leisten 33 ein, so daß, wenn die Druckbalken 23 aufeinander zubewegt werden, die zusammenarbeitenden schrägen Flächen 38 und 39 die Hebel 40 verschwenken, um die Nuten 34 außer Eingriff mit den Flanschen der Metallteile 14,15 zu bringen. Durch Kabel 42 bzw. Bowdenzüge greifen Plunger 41 in Bohrungen 43 der Leisten ein, um diese in Stellung zu halten.

Bei Betrieb der Vorrichtung wird der zuvor gefaltete Aluminiumstreifen 10 zwischen die sich gegenüberliegenden Kanten der Stege der T-Schienen 32 eingeführt, wobei die dreieckigen Durchgänge senkrecht verlaufen. Eine der Spulen 16 wird auf einen der Träger 37 an einem Ende des gefalteten Streifens 10 gelegt, wobei der Träger 37 durch den pneumatischen Druckkolben angehoben wird, und die Metallteile 14,15 werden dann entlang den Nuten 34 vom gegenüberliegenden Ende eingeschoben, während die andere Spule dann auf den anderen der angehobenen Träger 37 zwischen den Teilen 14,15 gelegt wird. Der pneumatische Druckkolben 27 wird dann

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betätigt, um die geheizten Druckbalken 23 aufeinander zuzubewegen. Zuerst greifen die Druckzapfen 25 in die Löcher 26, um die Metallteile 14,15 örtlich festzulegen, und dann treten die Druckzapfen 25 in die Spulen 16 ein. Bei dieser Stellung greifen die schrägen Flächen 38 auf den Lagerböcken 22 an den entsprechenden schrägen Flächen 39 der Hebel 40 an. Die anderen Enden der Hebel 40, die sich in den Bohrungen der Leisten 33 befinden, werden verschwenkt, um die Leisten 33 voneinander weg zu bewegen und um die Nuten 34 außer Eingriff von den Flanschen entlang der Kanten der Teile 14, 15 zu bringen. Die Druckbalken 23 bewegen sich dann in ihre Endstellung, in der sie die aus dem gefalteten Streifen 10, den Metallteilen 14,15 und den Spulen 16 gebildete Anordnung fest zusammenklemmen, und die Wärme von den Druckbalken und den Druckzapfen bewirkt die Aushärtung bzw. Abbindung des Klebers, der zwischen den zu verbindenden Teilen der Anordnung angebracht ist, um die Anordnung zusammenzufügen.

Vorzugsweise sind diejenigen Flächen jedes der Metallteile 15,14, die an den Streifen 10 gebunden werden sollen, mit einem Kleber überzogen, und zwar bevor die Metallteile relativ zum Streifen 10 in Stellung gebracht werden.

Da der Kleber in diesem Zustand eine geringe Festigkeit aufweist, · wird Kühlluft durch nicht dargestellte Rohre in die Schienen 32 eingeführt, um auf den gefalteten Streifen 10, die Metallteile 14, 15 und auf die Spulen 16 aufzutreffen, um eine anfängliche teil- ^! weise Aushärtang bzw. Abbindung des Klebers vorzusehen, nach der der pneumatische Druckkolben 27 eingezogen wird, um die Druckbalken 23 und die Druckzapfen 25 zurückzuziehen, und die Träger

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werden abgesenkt, so daß die zusammengefügte Anordnung von einem Ende der Maschine entnommen werden kann. Die Leisten 33 werden durch die Kabel 42 gelöst, welche die Plunger 41 aus den Bohrungen 43 der Leisten 33 zurückziehen.

Es ist möglich, daß der Wärmeaustauscher mit Hilfe des Fließbandverfahrens zusammengesetzt werden kann, wie es aus Fig. 5 ersichtlich ist.

In Fig. 5 sind diagrammäßig eine Reihe von Stationen STAl bis STA6 dargestellt. Eine endlose Förderstraße 45 läuft kontinuierlich zwischen diesen Stationen in bekannter Weise. Bei der Station STAl wird ein flaches Aluminiumfolienteil 14 auf das Förderband gelegt, und dieses Teil 14 wird, getragen vom Förderband, dann aufgrund der Bewegung des Förderbandes zur Station STA2 gefördert, wo ein gefalteter Folienstreifen 10 auf das Teil 14 gelegt wird. Der Streifen 10 und das Teil 14 werden dann, getragen vom Förderband, zur Station STA3 gefördert, wo zwei Spulen 16 auf das flache Teil 14 in Ausrichtung mit den Löchern 26 gelegt werden. Bei Station STA4, zu der die Anordnung dann durch das Band 45 gefördert wird, wird dann ein zweites flaches Teil 15 auf den oberen Bereich des gefalteten Streifens 10 gelegt. Bei Station 5 wird Druck durch eine mit 46 bezeichnete Einrichtung angewendet, um die beiden flachen Teile 14,15 gegen den gefalteten Folienstreifen 10 zu drücken, wie es entsprechend über die Druckbalken 23 der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Vorrichtung geschieht. Bei Station 6, wobei sich die Anordnung noch unter Druck befindet, wird Hitze angewendet, um den warmaushärtbaren Kleber auszuhärten bzw. abzubinden, der anfänglich auf die Oberflächen der Teile 14

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und 15, die miteinander verbunden werden sollen, aufgebracht worden war, und um die Vorrichtung zusammenzufügen. Weitere Stationen (nicht dargestellt), bei denen die Anwendung von Wärme auf die Anordnung aufrechterhalten wird, können vorgesehen sein, bis der Kleber ausgehärtet bzw. abgebunden ist. Die Anordnung wird dann abgekühlt, bevor die immer noch auf sie wirkende Druckkraft an einer Endstation aufgehoben wird, die nicht gezeigt ist.

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Claims

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PATENTANWÄLTE

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Associated Engineering Limited, Leamington Spa (Warwickshire), Kenilworth Road 60, England

Patentansprüche

)j Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers mit einem gefalteten Streifen aus Metallfolie, der zwischen zwei flachen Metallteilen angeordnet ist, gekennzeichnet durch Halten des gefalteten Streifens und der flachen Metallteile in einer solchen Weise, daß der gefaltete Streifen aus Metallfolie zwischen den beiden flachen Metallteilen in Stellung gebracht ist, durch Vorsehen eines warmaushärtbaren Klebers an Verbindungsstellen, um den gefalteten Streifen an den Metallteilen fest anzuordnen, durch Pressen jedes der flachen Metallteile gegen die entsprechende Fläche bzw. Flächen des gefalteten Streifens und durch Erwärmen des warmaushärtbaren Klebers, um die flachen Metallteile fest gegen den gefalteten Streifen zu binden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch überziehen der Flächen jedes der Metallteile, welche Flächen mit den Streifen verbunden werden sollen, mit dem warmaushärtbaren Kleber, bevor der gefaltete Streifen zwischen die flachen Metallteile gebracht wird.

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• Übt* (0451) 7 5βββ, Mvati Dr. H. WiWctti, Curau (04505) 210 · DIpI₁-In₈. Th. Wllci.n, LOb.ck (0451) 251 5» •anki ComiMTzbank A. G., FII. Ubtck, Kto.-Nr. 370117 Poitiditdci Hamburg 1381 19

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Anwenden eines Stromes aus einem Kühlfluid auf den gefalteten Streifen, bis der Kleber wenigstens teilweise ausgehärtet ist bzw. abgebunden hat.
4. Vorrichtung zur Herstellung eines Wärmeaustauschers mit einem gefalteten Streifen aus Metallfolie, der über eine Verbindung zwischen zwei flachförmigen Teilen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus einem warmaushärtbaren Kleber besteht und daß die Vorrichtung eine Anordnung (32 ,33) zum Halten des gefalteten Streifens (10) zwischen den flachen Teilen (14,15) im unverbundenen Zustand und einen Mechanismus (27 bis 31 und 23) zum Pressen der flachen Teile gegen den gefalteten Streifen und Heizer einschließt, die die flachen Teile (14,15) erwärmen und den Kleber zwischen den Teilen (14,15) und dem Streifen (10) aushärten bzw. abbinden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Halten eine erste Einrichtung (32) zum örtlichen Pestlegen des gefalteten Streifens einschließt, und zwar derart, daß dessen mit den flachen Teilen zu verbindenden Oberflächen freiliegen, und eine zweite Vorrichtung (3D zum Halten jedes der Teile (14,15) einschließt, und zwar derart, daß deren mit den gefalteten Streifen zu verbindenden Flächen dem gefalteten Streifen zugekehrt sind. .
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,

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daß der Betrieb des Mechanismus (27 bis 31 und 23) zum Pressen der flachen Teile (14,15) gegen den gefalteten Streifen (10) die Anordnung (32,33) zum Halten des gefalteten Streifens zwischen den Teilen (14,15) veranlaßt, daß sie progressiv außer Eingriff von dem gehaltenen Streifen (10) und den Teilen (14,15) gebracht wird, wenn der Mechanismus die Wärmeaustauscheranordnung (14,10,15) zusammenpreßt.

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