DE2659582A1

DE2659582A1 - Ausrichteinrichtung der rohrverbindung bei einem radiator fuer raumtemperierung

Info

Publication number: DE2659582A1
Application number: DE19762659582
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl Ing Penkert
Original assignee: SCHIEDEL KG
Current assignee: SCHIEDEL KG
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1978-07-06
Also published as: NL7714554A; GB1555583A; DE2659582C2; BE862552A; ATA860377A

Description

Ausrichteinrichtung der Rohrverbindung bei einem Radiator für

Räumtemperierung

Radiatoren werden normalerweise für Raumheizung verwendet, indem man sie von einem warmen inneren Wärmetauschmedium, z.B. Wasser oder Dampf, durchströmen läßt und über Wärmetauschund gegebenenfalls Strömungsleitflächen die als äußeres Wärmetauschrredium dienende Luft erwärmt. Man könnte auch daran denken, derartige Radiatoren für Raumkühlung einzusetzen, indem man etwa in den Sommermonaten statt eines Heizmediums ein Kühlmedium, z.B. eine Sole, als inneres Wärmetauschmedium verwendet; in diesem Fall würde dann der Wärmetransport von dem äußeren Uärmetauschm.ediuro, im allgemeinen der Raumluft, über die Wärmetauschflächen in das innere Kühlmedium hinein erfolgen. Eine solche Anwendung ist, soweit ersichtlich, bisher allerdings noch nicht in Betracht gezogen worden.

Bei bekannten Radiatoren sind vertikal angeordnete Wärretausch-

809827/0407

rohre vorgesehen, deren obere und untere Stirnseiten durch je ein gemeinsames geradliniges Wärmetauschrohr an durch deren Mantel radial verlaufenden Anschlußbohrungen oder durch einzelne geradlinige Verbindungsrohre miteinander kommunizierend verbunden sind. Im erstgenannten Falle gemeinsamer Sammelrohre sind dabei zwei Bauarten bekannt: bei der ersten Bauart sind die Sammelrohre direkt an die Stirnseite des jeweiligen Wärmetauschrohres angeschlossen, und zwar entweder unmittelbar an einem planen Ende dieser·Stirnseite oder in einer Ausnehmung, oder die Sammelrohre sind in eine an der Stirnseite des jeweiligen Wärmetauschrohres mehr oder minder stark geschlossene Queröffnung seitlich eingeschoben. Außer vertikaler Anordnung der Wärmetauschrohre sind auch horizontale Anordnungen bekannt.

In jüngerer Zeit werden einerseits die Wärmetausehröhre mitsamt ihren äußeren Wärmetausch- und Strömungsleitflächen und/oder andererseits die Sammelrohre bevorzugt aus Leichtmetallstrangpreß- oder -druckgußteilen hergestellt. Dies vereinfacht nicht nur die Fertigung, sondern ermöglicht auch eine große Vielfalt der geometrischen Gestalt der Wärmetausch- und/oder Strömungsleitflächen. Die Wärmetauschrohre und die Sammelrohre werden dabei jedoch regelmäßig gesondert hergestellt, und es ergeben sich eine Reihe von Problemen bei der Herstellung von deren Rohrverbindung.

809827/0407

Eines dieser Probleme besteht darin, die einzelnen Wärmetauschrohre dem jeweils zugeordneten Sammelrohr lagemäßig zuzuordnen, d.h. die drei Translations- und die drei Rotationsfreiheitsgrade der Stellung des Wärmetauschrohres in bezug auf das Sammelrohr festzulegen. Wenn man nun davon ausgeht, daß in bestimmten, hier in Betracht gezogenen Konstruktionen zwischen Sammelrohr und Wärmetauschrohr eine starre Abstützung zv/ischen beiden verbundenen Teilen längs einer Stützebene stattfindet, bleiben noch die zwei Translationsfreiheitsgrade der seitlichen Versetzung längs und quer zur Achse des Sammelrohres und der Rotatiohsfreiheitsgrad um die Achse des Wärmetauschrohres. Diese gegenseitige Abstützung der verbundenen Rohre längs einer Ebene ist besonders bei Zwischenschaltung einer Axialdichtung zv/ischen der Anschlußbohrung des Sammelrohres und der Borhung des Wärmetauschrohres zweckmäßig; andere mögliche Abstützungen zwischen den zu verbindenden Teilen, z.B. längs einer Zylinderfläche, welche eine andere Auswahl der noch freien Freiheitsgrade bedingen würde, bleibt hier außer Betracht .

Die richtige Einstellung der beiden verbliebenen Translationsfreiheitsgrade des Wärmetauschers, nämlich der Verschiebung in seiner Querschnittsebene, sind wichtig, um sicherzustellen, daß die Anschlußbohrung des Sammelrohres und die damit kommunizierend in Verbindung zu bringende Bohrung des Wärmetauschrohres axial miteinander fluchtend verbunden werden und bei Verwendung einer Axialdichtung diese zv/ischen ihren an ihren beiden Stirnseiten

809827/0407

anzuordnenden Dichtflächen an den zu verbindenden Rohren richtig angeordnet wird, d.h. weder nach innen noch nach außen vorsteht. Eine Dejustierung der Winkellage des Wärmetauschrohres, bezogen auf den Freiheitsgrad der Rotation um seine Längsachse, führt dazu, daß die Front- und Rückseitenflächen des Radiators, welche im allgemeinen von Wärmetausch- und Strömungsleitflächen für das äußere Wärmetauschmedium gebildet sind und jeweils in einer Ebene liegen sollen, sich gegeneinander verdrehen. Dadurch spreizen sich die Frontflächen und die Rückflächen des Radiators gegeneinander auf, und es kommt nicht nur zu einem unschönen Aussehen an der Frontseite, sondern auch zu Störungen der Strömung des zweiten Wärmetauschmediums und Behinderungen oder gar Verletzungen an vorstehenden scharfen Kanten.

Es ist bekannt, eine Ausrichtung bezüglich der beiden Translationsfreiheitsgrade des Wärmetauschrohres in dessen Querrichtung axial oder radial zum Sammelrohr dadurch vorzunehmen, daß die radiale Anschlußbohrung des Sammelrohres eine Ausdrehung aufweist, in welche ein die Bohrung des Wärmetauschrohres umgebender stutzenförmiger Justierfortsatz eingreift. Es ist auch bekannt (DT-OS 2 5o2 453, Fig. 4, und DT-PS 1 679 289), in die radiale Anschlußbohrung des Sammelrohres und die damit kommunizierende Bohrung des Wärmetauschrohres eine gemeinsame Verbindungshülse einzustecken. Beide Lösungen erfordern relativ hohen Fertigungsaufwand.

809827/0407

Die letztgenannte Lösung engt ferner den Strömungskanal des Wärmetauschmediüms an der Verbindungsstelle unnötig ein.

Diese bekannten Einstellungen der beiden horizontalen Freiheitsgrade vermeiden es, mindestens zwei zur Achse des Wärmetauschrohres versetzte Aufspannmittel, wie Befestigungsschrauben, zu verwenden, die zwar auch eine Festlegung der Winkellage des Wärmetauschrohres, bezogen auf den Freiheitsgrad der Rotation um seine Längsachse, bewirken, jedoch insbesondere bei der Montage einen unerwünschten Mehraufwand zur Folge haben. Die oben erwähnten Justierungsmöglichkeiten mittels angeformtem Justierungsstutzen oder gesondert eingesteckter Verbindungshülse ermöglichen es vielmehr, ein einziges Befestigungsmittel zu verwenden, welches eine mit der Achse des Wärmetauschrohres koaxiale Wirkungslinie hat.

In diesem Falle verbleibt allerdings zunächst der Freiheitsgrad der Rotation des Wärmetauschrohres um seine Längsachse, und dieser bedarf daher einer gesonderten Festlegung. Hierzu hat man bisher bei der Verwendung des angeformten Justierstutzens bzw. der eingesteckten Verbindungshülse eine Überlappung von Wärmetauschund Strömungsleitflächen für das zweite Wärmetauschmedium an benachbarten Wärmetauschrohren vorgesehen (DT-Gbm 7 414 313, Fig. 3, und DT-PS 1 679 3o1). Beim dynamischen Betrieb derartiger Radiatoren dehnt sich jedoch das Sammelrohr zeitlich unterschiedlich in bezug auf die äußeren Wärretausch- und Strömungsleitflächen

809827/0407

aus, und dies hat eine Relativbewegung der sich überlappenden Flächen zur Folge, welche im dynamischen Betrieb eine Folge unerwünschter Knackgeräusche hervorruft. Man hat bereits versucht, gegen diese Erscheinung durch Zwischenlage von Kunststoffstreifen Abhilfe zu treffen (DT-PS 2 o55 608 ). Dies ist jedoch zu aufwendig, da es Zusatzteile, Zusatzbearbeitung der Strömungsleitflächen und zusätzliche Montagegänge erfordert und auch die Befestigung derartiger Kunststoffstreifen an den Wärmetausch- und Strömungsleitflächen Probleme aufgibt.

Die bekannte Überlappung der äußeren Wärmetausch- und Strömungsleitflächen benachbarter Wärmetauschrohre kann man bereits als eine Nut-Feder-Verbindung auffassen; demnach ist hieraus bekannt eine Ausrichteinrichtung der Rohrverbindung bei einem Radiator für Raumtemperierung mit von einem inneren Wärmetauschmedium durchströmbaren und mit äußerer Wärmetauschfläche für ein äußeres Wärmetauschmedium versehenen Wärmetauschrohren, von denen mindestens zwei jeweils stirnseitig durch ein geradliniges Sammelrohr kommunizierend verbunden und durch eine längs des Sammelrohres und quer zu den Wärmetauschrohren verlaufende Nut-Feder-Verbindung einander lagemäßig zugeordnet sind, wobei mindestens die Winkellage des Wärmetauschrohres, bezogen auf den Freiheitsgrad der Rotation um seine Längsachse, festgelegt ist.

Nach einem internen Stand der Technik der Anmelderin ist nun die Nut der Nut-Feder-Verbindung an die den Wärmetauschrohren

809827/0407

zugewandte Mantelseite des Sammelrohres verlegt. Hierzu sind zwei Längsstege an das Sammelrohr angeformt, die nur im Bereich der Anschlußbohrung zum Wärmetauschrohr eine Aussparung besitzen und jeweils außerhalb eines inneren, das innere Wärmetauschmedium führenden Rohres des Wärmetauschrohres in der Nähe desselben einen verdickten Abschnitt von je einer radialen Wärmetauschfläche umgreifen, welche in der gemeinsamen Ebene der Achse des SammeIrohres und der Achse des Wärmetauschrohres liegt. Hierdurch wird bereits den erwähnten Knackgeräuschen wirksam entgegengewirkt, da die Eingriffsstelle der jetzt von den beiden angeformten Stegen am Sammelrohr und den beiden zentralen Wärmetauschflächen am Wärmetauschrohr gebildetenNut-Feder-Verbindung thermisch dem inneren Wärmetauschmedium schneller folgt und so merklichen Relativbewegungen des Nut-Feder-Eingriffs wirksam entgegengewirkt wird. Zur Fixierung der beiden obenerwähnten Translationsfreiheitsgrade des Wärmetauschrohres in Achsrichtung und in Querrichtung zum Sammelrohr wird bei dem genannten internen Stand der Technik der Anmelderin jedoch auch ein in die Anschlußbohrung des Sammelrohres und die Bohrung des Wärmetauschrohres eingesteckte gemeinsame Verbindungshülse verwendet.

Es ist ferner bekannt (DT-OS 2 5o2 453, Fig. 4), auch bei Verwendung einer inneren Verbindungshülse zwischen Anschlußbohrung des Sammelrohres und der Bohrung des Wärmetauschrohres- am Sammelrohr zwei Stege anzuformen, welche auch im Bereich der Anschluß-

809827/0407

bohrung zum Wärmetauschrohr eine Aussparung haben und je eine Wärmetauschfläche umgreifen, die in der der Achse des Wärmetauschrohres und der Achse des Sammelrohres gemeinsamen Ebene liegt; hierbei ist jedoch nicht an eine Verdrehsicherung des Wärmetauschrohres in bezug auf den Freiheitsgrad seiner Rotation um seine Längsachse gedacht, sondern der Grund der zwischen den beiden Stegen gebildeten Nut soll lediglich als Anschlag zur horizontalen Festlegung des Wärmetauschrohres am Sammelrohr dienen, und die beiden Stege haben den Zweck, zwischen beiden Teilen eine Verbindung mittels einer durch die beiden Stege und die jeweilige Wärmetauschfläche hindurchgehende Schraube oder Niete zu erzeugen.

Der im Patentanspruch T charakterisierten Erfindung liegt, ausgehend von dem genannten internen Stand der Technik der Anmelderin, die Aufgabe zugrunde, auch ohne Verwendung eines Verbindungsstutzens bzw. einer Verbindungshülse eine paßgenaue Festlegung der beiden Translationsfreiheitsgrade des Wärmetauschrohres in bezug auf das Sammelrohr zu erreichen.

Hierbei wird ausgenutzt, daß bisher schon bei dem genannten internen Stand der Technik der Anmelderin eine Uberbestimmung hinsichtlich der Festlegung des Translationsfreiheitsgrades des Wärmetauschrohres quer zum Sammelrohr gegeben war, die sowohl durch die Verbindungshülse als auch durch die Nut-Feder-Verbindung gegeben war. Die Erfindung beseitigt diese Überbestimmung, über-

809827/0407

läßt die Festlegung bezüglich des genannten Translationsfreiheitsgrades allein der Nut-Feder-Verbindung und schafft zusätzlich im Bereich der Aussparung des mit dem Sammelrohr verbundenen Teils der Nut-Feder-Verbindung eine zusätzliche Translationsfestlegung des Wärmetauschrohres in bezug auf das Sammelrohr in Richtung von dessen Achse. Dabei ist auch der Ort der Festlegung dieses Translationsf reiheitsgrades so gewählt, daß an der Eingriffsstelle keine merkliche Gefahr der erwähnten Knackgeräusche besteht. Ferner wird die Möglichkeit erleichtert, zwischen der Anschlußbohrung des Sam-

. melrohres und einer stirnseitigen Fläche des Wärmetauschrohres in einfacher Weise eine Axialdichtung zwischenzuschalten.

Bei unterschiedlicher Wärmeausdehnung des Sammelrohres und des Wärmetauschrohres beschreibt die Wirkungslinie einer Verbindungskraft zwischen Sammelrohr und Wärmetauschrohr, z.B., jedoch nicht ausschließlich, einer koaxial mit dem Wärmetauschrohr verlaufenden Einzelkraft, eine Fixlinie, entlang derer eine Relativbewegung beider Rohre gegeneinander an der Verbindungsstelle nicht erfolgt. Um nun zu vermeiden, daß die Einstellung der beiden Translationsfreiheitsgrade des Wärmetauschrohres gegenüber dem Sammelrohr durch unterschiedliche Erwärmung beider Rohre beeinträchtigt wird, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Halteflächen der Einführöffnung nahe neben der Wirkungslinie einer Verbindungskraft zwischen Sammelrohr und Wärmetauschrohr angeordnet sind. Dabei kann man

809827/0407

auch Relativbewegungen zwischen Nut und Feder vorbeugen, die nicht nur zu Abnutzungserscheinungen, sondern auch zu Geräuschentwicklung, wie Knackgeräuschen, führen können.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Quererstreckung der Halteflächen auf einer gedachten Rotationsfläche um die Achse des Wärmetauschrohres verläuft und die Halteflächen mit einer zylindrischen Außenfläche des Wärmetauschrohres in Eingriff steht. Dabei wird zwar in einem gewissen Maße wieder eine überbestimmung der Festlegung des Translationsfreiheitsgrades des Wärmetauschrohres quer zum Sammelrohr in Kauf genommen. Diese Überbestimmung ist jedoch relativ wenig wirksam, kann jedoch gegebenenfalls auch noch zur Korrektur von Toleranzungenauigkeiten der betreffenden Festlegungskomponente innerhalb der Nut-Feder-Verbindung mit ge-. nutzt v/erden. Der Hauptvorteil dieser Anordnung liegt darin, daß die Halteflächen gemeinsam mit der Anschlußbohrung am Sammelrohr für die kommunizierende Verbindung mit dem Wärmetauschrohr in einem Arbeitsgang gebohrt werden kann. Im gleichen Arbeitsgang kann man auch eine radial äußere Haltefläche einer Axialdichtung mit anformen und deren Länge festlegen. Ferner kommt man ohne besondere Anformungen am Wärmetauschrohr aus; vielmehr kann z.B. ein normaler zylindrischer Außenumfangsbereich des Wärmetauschrohres als Gegenfläche dienen, wenn, wie es vorzugsweise vorgesehen ist, die Nut der Nut-Feder-Verbindung am Sammelrohr ausgebildet ist.

809827/0407

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einführöffnung in einer parallel mit der Sammelrohrachse verlaufenden Ebene endet, welche als Dichtfläche einer zwischen dem Sammelrohr und dem jeweiligen Wärmetauschrohr zwischengeschalteten Axialdichtung vorgesehen ist. Diese Dichtfläche kann dabei in einem radial versetzten Bereich, z.B. radial weiter außen, gleichzeitig die Aufspannebene des Wärmetauschrohres auf dem Sammelrohr bilden, welche die beiden Freiheitsgrade der Translation des Wärmetauschrohres in Richtung zum Sammelrohr sowie der beiden Kippfreiheitsgrade des Wärmetauschrohres in bezug auf das Sammelrohr festlegt. Somit kann die Festlegung aller Freiheitsgrade in einem eng begrenzten Bereich erfolgen. Dies erleichtert zunächst die Möglichkeit, alle Einstellungen der Freiheitsgrade in solchen räumlichen Bereichen vorzunehmen, in denen es nicht zu unerwünschter Relativbewegung und damit zur Geräuschentwicklung kommt. Ferner wird hierbei auch die Herstellung der miteinander in Eingriff kommenden Bereiche der zu verbindenden Rohre wesentlich vereinfacht.

Es ist ausreichend und bevorzugt, wenn ferner die Nut-Feder-Verbindung nur jeweils in kurzen Bereichen seitlich von der Einführöffnung miteinander in Eingriff steht. Auch dadurch werden alle möglicherweise eine Geräuschbildungsquelle bildenden Eingriffsbereiche an solchen Orten, welche bei unterschiedlicher Erwärmung

809827/0407

von Sammelrohr und Wärmetauschrohr im dynamischen Betrieb unterschiedliche Wärmeausdehnungen zeigen, vermieden. Außerdem vermeidet man Überbestimmungen der Einstellung innerhalb der Nut-Feder-Verbindung in Folge unbestimmten Orts der Anlage längs größerer Strecken. Da Sammelrohr und Wärmetauschrohr nämlich möglichst wenig nach der Fertigung nachbearbeitet werden sollen, und das gilt insbesondere auch für die Nut-Feder-Verbindung/ kann es sonst bei unterschiedlichen Toleranzen einmal zu einer wirksamen Eingriffstelle nah und einmal zu einer wirksamen Eingriffstelle fern von der Achse des Wärmetauschrohres kommen.

Wenn die Nut der Nut-Feder-Verbindung an dem Sammelrohr vorgesehen ist, kann diese kurze Eingriffstrecke der Nut-Feder-Verbindung konstruktiv zweckmäßig so gewonnen werden, daß die Feder von mindestens einer Wärmetauschfläche am Wärmetauschrohr gebildet ist und daß die jeweilige Wärmetauschfläche außerhalb des Eingriffs der Nut-Feder-Verbindung gegenüber der Nut zurückgesetzt ist.

Wenn man auch in Betracht ziehen kann, die Feder der Nut-Feder-Verbindung aus mehreren Teilen zu bilden, die entweder relativ dick ausgebildet sind oder einen Abstand zueinander haben, so reicht es doch aus, wenn die Feder von einer Wärmetauschfläche gebildet ist, die an einer oder beiden Seiten des Wärmetauschrohres radial zum Wärmetauschrohr und längs des Sammelrohres verläuft.

809827/0407

-YS-

Die Güte des Eingriffs der Nut-Feder-Verbindung läßt sich ferner auch ohne Nachbearbeitung der hergestellten Rohre dadurch verbessern, daß zwei die Nut bildende Stege federnd aus einer entspannten Stellung, in welcher ihr Abstand kleiner als die Stärke der Feder ist, in ihre Anlagestellung an der Feder spreizbar sind. Es hat sich dabei gezeigt, daß auch die schmale Flankenfläche eines solchen federnden Teils ausreichend als Haltefläche für die Justierung des Translationsfreiheitsgrades des Wärmetauschrohres in Achsrichtung des Sammelrohres ist.

Konstruktiv läßt sich diese federnde Ausbildung zweckmäßig so gewinnen, daß die Stege an einem der Rohre über einen federnden Fußteil angeformt sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematlscher Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Es zeigen:

809827/0407

Fig« 1 ein.© teilweise geschnittene Frontansicht einer Rohrverbindung zwischen einem horizontalen oberen Sammelrohr eines Radiators und einem Wärmetauschrohr einer Mehrzahl von parallel miteinander ■ angeordneten vertikalen Wärmetauschrohre!¹»;

Fig» 2 einen Querschnitt durch das Sammelrohr außerhalb des Anschlußbereiches an das Wärmetauschrohr?

.Fig«. 3 einen Querschnitt durch das Wärmetauschrohr außerhalb des . Änschlußbereiches an das Sammelrohrz

4 .einen teilweisen Längsschnitt durch das Sammelrohr unter Einbeziehung des Ansehlußbereiehes an das Wärmetauschrohr?

Fig_o 5 ©ine Ansicht to» unten des Sammelrohres in dem in
dargestellten Bereich?

Fig. β sine teilweise geschnittene Seitenansicht des oberen "
Stirnseitenbereichs ä®s Wärmetauschrohre® in Einsetzrichtuag des Samnislrohres;

Fig₀ 7 ©ine ausgeschnittene Tailansieht einer Abdeckung dos Radiators schräg von ©beim

Fig. 8 eine Stirnansicht der Abdeckung gesnä® Fig. 7;

Fig. 9 eins Seitenansicht der Abdeckung gemäß den Fign. 7 und 8 oberhalb eines Wärmetauschrohres;

809827/0407

Fig.- 10 eine Seitenansicht eines Kunststoff teils, weichesr JeWiIs eine Lagerfläche eines die Abdeckung gemäß den Fign. 7 bis 9 haltenden Gleit- und Stirnlagers bildet; ·

Fig. 11 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausfuhrungsform eines Kunststoffteils gemäß Fig. 10 und

Fig. 12 eine Seitenansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform eines Kunststoffteils gemäß Fig. 10 mit zugeordneter ^; Draufsicht.

Gemäß Fig. 1 ist ein aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung^stranggepreßtes und geradlinig horizontal verlaufendes Sammelrohr 10 im oberen Stirnseitenbereich eines ebenfalls aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder Aluminiumlegierung,z.B.AlMgSi 0,5, stranggepreßten vertikalen Wärmetauschrohres 12 kommunizierend verbunden. Für das Sammelrohr 10 und das Wärmetauschrohr 12 können dabei grundsätzlich verschiedene Materialien gewählt sein, wenn auch gleiches Material Vorteile zeigt. Mindestens ein nicht gezeigtes weiteres Wärmetausch- ^: rohr analog dem Wärmetauschrohr 12 kann parallel mit diesem in gleicher Weise, wie es in Fig. 1 bezüglich des gezeigten Wärmetauschrohres 12 dargestellt ist, in dem Radiator für Raumtemperierung an das Sammelrohr 10 angeschlossen sein. Ferner kann im unteren Stirnseitenbereich aller Wärmetauschrohre ein weiteres Sammelrohr 10 vorgesehen sein, welches analog mit den Wärmetauschrohren lediglich unter Umkehrung von Ober- und Unterseite der Darstellung von Fig. 1 verbunden ist.

Der Strangpreßquerschnitt des Sammelrohres 10 ist im einzelnen

809827/0407

in"Fig» 2 dargestellteHiernach"weist das Sammelrohr eine gylindrisehe Xnnenbohriang 14 und ©ine im wesentlichen von geraden Mantelabschnitten begrenzte AuSeranantelflache auf» Dabei ist die Äußenkontur symmetrisch zur Vertikalebene durch die Achse der zylindrischen Innenbohrung 14 ο

Sunäehst weist der Strangpreßquersehnitt des Sammelrohres eine —-s ebene horizontale Unterseite 16 und eine mit. dieser parallele ebenfalls ebene horizontale Oberseite 18 mit geringerer Querausdehnung als die Unterseite 16 auf. Die.sur zentralen"Vertikalachse· spiegelbildlichen -beiden Seitenflächen gehen zunächst über eine kurze ebene 45°-ÄbschrSgung 2o jeweils in einen vertikalen ebenen Seitenabschnitt 22 über_ff der sich bis in die Höhe der Achse der InBenbohrung 14 erstreckt tmd von dort aus über eine gerundete.Übergangszone 24 wiederum in ©ine ebene obere Seitenfläche fortsetzt, die sich unter einem Winkel von 60° zur zentralen Vertikalebene bis an die Außenkante der Oberseite 18 fortsetzt. Hierbei ist die volle Wandstärke des Saminelrohres zwischen der Innenbohrung 14 und dem ÄuSenmantel im unteren Bereich des SaMnelrohres stärker als im oberen Bereich gewählt. Dabei ist insbesondere die minimale Stärke zwischen der Unterseite 16 und der Innenbohrung 14 etwa um den Faktor 1,5 größer als die jeweils gleiche minimale Stärke zwischen den vertikalen Seitenabschnitten 22 und der Innenbohrung 14 oder der Oberseite und der Innenbohrung 14„ Die Stärke ist so gewählt, daß genügend tragende Materialstärke für das Einschneiden eines Gewindes zum Anschluß eines Ventils oder einer Verschraubung vorhanden 1st.

An der Unterseite 16 des Sammelrohres 1o sind ebenfalls Spiegelsymmetrisch zu der vertikalen Mittelebene des Sammelrohres 1o ,zwei gleich lange Stege 28 angeformt, die zwischen sich einen Längsspalt 3o freilassen, der sich längs der Achse der Innenbohrung 14 erstreckt und dessen Grund von der ebenen Unterseite des Sammelrohres 1o gebildet ist oder geringfügig in Richtung Sammelrohrachse hineinragt. Die dem Längsspalt fernen ver^ tikalen Außenseiten 32 der Stege 28 sind einem an die Unterseite 16 des Sammelrohres 10 anschließenden schmalen Pußteil und einem in den Längsspalt 30 hineinragenden Kopfteil 36 gemeinsam. Während der Fußteil im wesentlichen konstante Wandstärke hat, ist der Kopfteil annähernd von einem Viertelkreissegment gebildet, dessen Kreisfläche die äußere Einmündung in den Längsspalt 30 begrenzt und dessen beide Sehnen einerseits mit der Außenseite 32 des Steges gemeinsam sind und andererseits rechtwinklig zur dieser Außenfläche parallelen Innenfläche 38 des Fußteiles stehen. Die Wandstärke des Fußteiles 34 ist dabei so gering gewählt,, daß die Fußteile elastisch-nachgiebig nach außen biegbar sind, so daß die Kopfteile elastisch-nachgiebig gegeneinander spreizbar sind. Man kann, wie zeichnerisch angedeutet, die Viertelkreissegmente der Kopfteile 36 auch noch an den einander zugewandten Innenseiten 40 parallel oder im wesentlichen parallel mit der zentralen vertikalen Ebene, d.h. parallel mit ihrer Außenseite 32, anordnen.

Das ebenfalls einstückig i^it einem Strangpreßwerkzeug extrudierte Profil eines Wärmetauschrohres 12 gemäß Fig. 3 weist ein zylindrisches Innenrohr 44 konstanter Wandstärke mit Bohrung 45 und Außenmantelfläche 46 auf, welches sich geradlinig erstreckt. Dieses

809827/0407

jc c Iniienrohr 42 trägt Wärmetausch- und Strömungsleitf läcftdny

grundsätzlich jede bekannte Konfiguration haben können. Im vorliegenden Fall sind eine Vorderseitenlamelle 48 und eine Rückseitenlamelle 50 vorgesehen, die jeweils in der Stirn- bzw. Rückfläche des Radiators vorgesehen sind,, Dabei sind die Vorderseitenlamellen 48 und die Rückseitenlamellen 50 benachbarter Wärmetauschrohre jeweils in einer gemeinsamen vertikalen Front- bzw. Rückseitenfläche angeordnet ₀ wobei Frontseitenfläche und Rückseitenfläche parallel saeinander «nd parallel mit der Achse des Samme!rohres 10 angeordnet sind* Benachbarte Vorderseitenlamellen 48 bzw. Rückseitenlamellen 50 lassen dabei jeweils zwischen ihren gegenüberliegenden freien Kanten nur ©inen vertikalen Spalt zum Durchtritt des äußeren Wärmetausahmediusns, meist der Raumluft, frei» Die Vorderseitenlamelle und die Rückseitenlamelle haben gleichen Abstand zum Innenrohr 42 und sind an diesem jeweils dureh einen Haltesteg befestigt; der sich in einer Vertikalebene durch die Achse des Innenrohres 42 rechtwinklig zur Vorderseitenlamelle 48 bzw„ Rückseitenlamell© 50 erstreckt. In der vertikalen Mittelebene zwischen der Vorderseitenlamelle 48 und der Rückseitenlamelle 50 erstreckt sich beiderseits des Innenrohres ferner jeweils eine ^©ntrallamell© 54_a Man erkennt in Fig. 3, daß das Strangpreßprofil symmetrisch su der von den Haltestegen 52 beschriebenen Vertikalebene und symmetrisch zu der von den Zentrallamellen 54 beschriebenes dasis rechtwinkligen Vertikalebene Ist* also symmetrisch zur Achs© des Innenrohres 42 ausgebildet ist. Dabei erstrecken sich die Zentrallamellen 54 seitlich etwas weiter als die Vorderseitenlamelle 48 and die Rückseitenlamelle 50, jedoch nur in einem solchen MaB, daß sich benachbarte Zentrallamellen 54 benachbarter Wärmetauschrohre 12 des Radiators noch nicht berühren. Hierdurch wird eine optische Blende zwischen den

809827/0407

einzelnen Wärmetauschrohren gegen Durchblick senkrecht zur Frontfläche geschaffen.

In einer alternativen praktischen Ausführungsform können auch zwei parallele Frontseitenlamellen 48 und zwei parallele Rückseitenlamellen 50 vorgesehen sein, wobei die jeweils äußeren Lamellen je-! weils durch eine Verlängerung des Haltesteges 52 gehalten sind. Nähe dem freien Ende der Vorderseitenlamelle 48 und der Rückseitenlamelle 50 kann ferner wiederum in zentralsymmetrischer Anordnung ein Innenwulst 56 als Haltewulst für eine mit einer entsprechenden Haltenut versehene Seitenabdeckung des Radiators vorgesehen sein. . '_

Die Lamellen 48, 54 und 50 können konstante und gegebenenfalls gleiche Stärke haben, ohne daß dies, insbesondere in den freien Endbereichen, erforderlich ist. Die Haltestege 52 sind jedoch . im allgemeinen um etwa den Faktor 2 stärker als die Lamellen ausgebildet. Das Innenrohr hat eine dazwischenliegende {fandstärke.

Im zusammengesetzten Zustand des Radiators muß die Innenbohrung 14 des Sammelrohres abgedichtet mit der Bohrung 44 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres kommunizieren, wobei beide Bohrungen das innere Wärmetauschmedium, wie Warmwasser oder niedergespannter Wasserdampf,oder alternativ ein Kühlmedium, aufnehmen. Ferner müssen das Sammelrohr und die Wärmetauschrohre mechanisch fest miteinander verbunden sein, ohne daß es zu Knackgeräusche verursachenden Bereichen mit gehemmter Relatiwerschiebungsröglichkeit kommt.

Hierzu weist jedes Wärmetauschrohr 12 des Radiators im Bereich seiner Stirnseite, jedoch mit Abstand zu seiner oberen (bzw, ana-

809827/0407

log unteren) Stirnfläche 58 eine im sinselnsn in"Fig. € dargestellte Queröffnung SO aufo Die Queröffnungen 60 benachbarter Wärmetauschrohre 12 fluchten miteinander,, und das Sammelrohr ist in alle Queröffnungen 60 so eingeschoben ₀ daß die ebene Unterseite 16 des Sammelrohres IO auf der horizontal und eben ausgebildeten Bodenfläche 62 der Queröffnung satt und unmittelbar aufliegt. Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist _t hat dabei die Queröffnung 60 im wesentlichen quadratischen Querschnitt mit geraden 45°-Abschrägungen 64 nur im relativ eng begrenzten Eckenbereich. Die Queröffnung 60 ist dabei zentralsymmetrisch. Ihre Achse schneidet

- rechtwinklig die Achse des Innenrohres 42. Man erkennt in den Fign.· 1 und 6, daß die Queröffnung 60 einen Ausschnitt aus dem Innenrohr 42, den Haltestegen 52 und der Zentrallamelie 54 dar-

' stellt, sich jedoch in Querrichtung nicht bis zur Vorderseiten-

, lamelle 48 bzw. der Rückseiten!ameHe 50 erstreckt. Vielmehr ist die Quererstreckung nur etwa halb so weit wie die Stärke des Wärmetausehrohres zwischen Vorder- und Hinterseitenlamelle 48 bzw»

Das Sammelrohr 10 und die Queröffnung 60 sind so in bezug aufeinander bemessen» daß nur die Unterseite 16 des Sammelrohres und die Bodenfläche 62 der Queröffnung einander berühren, während die übrige Innenfläche der Queröffnung 60 Abstand zur äußeren Mantelfläche des Sammelrohres 10 hat.

Wie man insbesondere in Fig. 1 erkennen kann, sind die beidseitigen Zentrallamellen 54 im Stirnseitenbereich des Wärmetauschrohres jeweils so ausgeschnitten, daß eine horizontale Oberkante 66 mit Abstand unterhalb der Scheitellinie der Stege 28 an deren Kopfteil@n verläuft und nur-ein achsnaher Bereich 68 (vg3U auch Fig. 6) zwischen die Stege bis in die Höhe der BoöenflSeh® 62 der Quer-

ausnehmung 60 greift. Dabei umgreifen die Kopfteile 36 der Stege 28 die achsnahen Bereiche 68 beider Zentrallamellen 54 mit etwas Vorspannung. Diese Vorspannung ist durch geringfügige Spreizung der Kopfteile 36 der Stege 28 gegeneinander unter Ausnutzung der elastisch-nachgiebigen Eigenschaft von deren Fußteilen 34 bedingt, wobei zusätzlich gegebenenfalls eine gewisse plastische Deformation von nicht dargestellten Oberflächenvorsprüngen an den Federn 68 der Nut-Feder-Verbindung 68, 28 mitwirken kann oder gemäß einer Alternative, allein die Vorspannung begründen kann. Die axialnahen Bereiche 68 setzen sich auch noch oberhalb der Queröffnung 6o bei 7o (vgl. Fig. 1) fort, wobei ihre Außenkante 72 parallel mit der Achse des Innenrohres 42 verläuft. Dies hat vor allem herstellungstechnische Gründe, um die Zurücksetzung der Zentrallamelle in einem Stanz- oder Fräsvorgang vornehmen zu können. Wie in Fig. 1 zu ersehen ist, erstreckt sich die Unterkante 74 der Fortsetzungen der axialen Bereiche 68 beider Zentrallamellen nach unten bis in die obere Innenfläche 76 der Queröffiiung 60, ohne mit der Oberseite 18 des Sammelrohres 10 in Be rührung zu treten. Nach oben hin erstreckt sich die Fortsetzung 70 bis in die Stirnfläche 58 des Wärmetauschrohres 12. Analog ist wiederum die Anordnung auch mit Umkehrung von Oberseiten- und Unterseitenorientierung der Unterseite des Wärmetauschrohres bezüglich eines dort durch eine entsprechende Queröffnung hindurchlaufenden weiteren Sammelrohres.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß zu beiden Seiten des Innenrohres 42 je ein axialer Bereich 68 der Zentrallamellen 54 in Eingriff mit den beiden Kopfteilen 36 der Stege 28 steht.

Ein entsprechender Eingriff braucht auch nur auf einer Seite

809827/0407

vorgesehen zu sein. In jedem Falle dient dieser Eingriff dazu, das Sammelrohr 10 in Querrichtung des Radiators, also in Richtung der Erstreckung der Haltestege 52, in bezug auf die Bohrung 44 des Innenrohres 42 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 auszurichten. Der Abstand zwischen der Außenkante 72 des achsnahen Bereiches 68 der jeweiligen Zentrallamelle 54 zu der Außenmantelfläche 46 des Innenrohres 42 ist.dabei so klein gewählt, daß der axiale Bereich 68 im wesentlichen die Temperatur des Innenrohres 42 sowie des hier direkt anschließenden Bereichs des Sammelrohres 10 hat und es so nicht oder nicht wesentlich zu Relativbewegungen in Axialrichtung des Sammelrohres 10 zwischen dessen Kopfteilen 36 der Stege 28 und den von diesen ergriffenen achsnahen Bereichen 68 der Zentrallamelle kommen kann und so Knackgeräusche durch die Einstellung des Quertranslationsfreiheitsgrades mittels des Einstellpaares 36, 68 nicht auftreten«

/
Andererseits hat der achsnahe Bereich 68 der in Eingriff-mit den zugeordneten Kopfteilen 36 der Stege 28 am Sammelrohr 10 kommenden Bereiche der.Zentrallamelle doch eine so lange radiale Ausdehnung, daß die Eingriffsstreeke zugleich zur Einstellung des Rotationsfreiheitsgrades des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 in bezug auf das Sammelrohr 10 dient*

Wie in einzelnen aus den Fign₀ I_c 4 ηηά 5 zu entnehmen ist, ist das Sammeirohr 10 gegenüber jedem Wärmetauschrohr 12 jeweils mit einer rechtwinklig zur Achse des Sammelrohres verlaufenden Ausbohrung versehen. Diese bildet zunächst eine Anschlußbohrung 78, durch welche die Innenbohrung 14 des Sammelrohres 10 mit der Bohrung 44 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 in Kommunikation tritt. Hierzu ist der Innendurchmesser der zylindrischen

809827/0407

- 23 -

Anschlußbohrung 78 gleich oder im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 gewählt. In dem unteren Wandbereich 80 des Sammelrohres 10 ist zwischen dem radial äußeren Ende der Anschlußbohrung 78 und der Unterseite 16 des Sammelrohres eine mit der Anschlußbohrung 78 koaxiale zylindrische Erweiterung 82 vorgesehen. Deren Grund bildet eine zur Unterseite 16 des Sammelrohres 10 parallele Kreisringfläche 84, deren radiale Weite gleich oder im wesentlichen gleich der Wandstärke des Innenrohres 42 des anschließenden Wärmetauschrohres 12 ist.

Die der Kreisringfläche gegenüberliegende plane und im eingebauten Zustand zur Kreisringfläche 84 parallele Stirnfläche des von unten her in die Queröffnung 60 einmündenden Stirnflächenbereichs der Wandung des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 ist in Fig. 1 mit 86 bezeichnet.

Die zur Achse der Anschlußbohrung parallele zylindrische Innenfläche der zylindrischen Erweiterung 82 bildet eine Haltefläche 88 für einen in die zylindrische Erweiterung 82 eingelegten O-Ring, also einen kreisförmigen Ring mit kreisscheibenförmigem Querschnitt. Ein solcher O-Ring ist sowohl axial als auch.radial verformbar. Der in die zylindrische Erweiterung 82 eingelegte O-Ring 90 ist hier unter radialer Vorspannung von der Haltefläche 88 so festgehalten, daß der O-Ring auch bei demontiertem Sammelrohr in der zylindrischen Erweiterung 82 unverlierbar angeordnet ist*

Im montierten Zustand des Radiators bilden die Kreisringfläche 84 am Sammelrohr 10 und die Stirnfläche 86 am Innenrohr 42 des Wärme-

809827/0407

tauschrohres 12 zwei horizontale Axialdich^flachen, die mit den beiden axialen Seiten des Q-Rings 90 abdichtend zusammenwirken. Eine zusätzliche Dichtwirkung ist durch die Anlage des O-Rings an der Haltefläche 88 gegeben, an welcherder O-Ring 90 unter dem stets herrschenden Überdruck des die Innenbohrung 14 und die Anschlußbohrung 78 des Sammelrohres 10 und die Bohrung 44 des Innenrohres 42 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 beaufschlagenden inneren Wärmetaüschmediums steht. Die axiale Länge der Haltefläche 88 entspricht dabei der axialen Stärke des O-Rings90 im komprimierten Zustand, während die radiale Weite der beiden Axialdichtflächen 84 und 86 nicht größer als die radiale Stärke des O-Rings 90 In dessen in seiner Achsrichtung komprimiertem Einbauzustand ist. . -

Das Innenrohr 42 des Wärmetauschrohres 12 kommt somit nicht in direkte Anlage an das Sammelrohr 10. Auch der achsnahe Bereich der beiden zentralen Lamellen 54 kann gegenüber der Bodenfläche der Querbohrung 60 im Wärmetauschrohr 12 etwas axial zurückgesetzt sein, so daß es anders als in der in Fig. 6 dargestellten alternativen Ausführungsform nicht zu einer unmittelbaren Anlage an der Unterseite 16 des Sammelrohres 1o kommt. Dies läßt sich auch erreichen, indem schon im ursprünglichen Strangpreßprofil der durch die Stege 28 gebildete Nutgrund geringfügig gegen die Sammelrohrachse zurückgesetzt wird. Eine unmittelbare Anlage zwischen dem Sammelrohr 10 und dem Wärmetauschrohr 12 erfolgt vielmehr zwischen der Unterseite 16 des Sammelrohres 10 und der die Bodenfläche 62 der Queröffnung 60 horizontal ebenen oberen Stirnfläche 92 der beiden Haltestege 52 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 innerhalb der sich in Querrichtung des Sammelrohres erstreckenden Anschlagzone 94, die zwischen den beiden mit den

809827/0407

- £5 Seitenflächen der Haltestege 52 fluchtenden Betfrenzungslinien 93 und 95 eingeschlossen ist, im übrigen, meist sogar ohne Nachbearbeitung, lediglich ein weder herausragender noch zurückgesetzter Teilbereich der ebenen horizontalen Unterseite 16 des Innenrohres 10 ist.

.Der direkte Anschlag der Anschlagzone an den beiden oberen Stirnflächen, gegebenenfalls auch nur an einer oberen Stirnfläche, der Haltestege 52 begrenzt dabei nicht nur die axiale Kompression des O-Rings 90, sondern dient zugleich zur Einstellung des axialen Freiheitsgrades des jeweiligen Wärmetauschrohres in bezug auf das Sammelrohr 10 und zur Festlegung der beiden Schwenkfreiheitsgrade des Wärmetauschrohres 12 in bezug auf das Sammelrohr 10, d.h. seiner streng rechtwinkligen Ausrichtung zum Sammelrohr.

Bei dieser Anordnung ist also die Begrenzungsfläche der etwa zylindrischen Durchlaßöffnung 96 etwa in Fluchtung mit den Begrenzungsflächen der Anschlußbohrung 78 des Sammelrohres 10 und der Bohrung 44 des Innenrohres 42 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12, und der Durchlaßquerschnitt durch die genannten Öffnungen ist frei. Der materielle Anschlag zwischen Sammelrohr und Wärmetauschrohr erfolgt ausschließlich außerhalb der Außenmantelfläche 46 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12« Trotzdem ist die radiale Ausdehnung der Anschlagfläche 88 über die von der Außenmantelfläche 46 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 durch die verhältnismäßig geringe Breite der Unterseite 16 des Wärmetauschrohres 12 begrenzt, daß es zu keiner ernsthaften Gefahr einer Geräuschentwicklung durch relative Verschiebung an den unmittelbaren Anlageflächen kommt. Man kann dabei auch die

809827/0407

- 26 radiale Weite durch geeignete Anordnung dnr Abschrägungen 2o nach Wahl einstellen, wenn man eine Nachbearbeitung der Stirnflächen 92 der Haltestege 52, etwa im Wege einer partiellen Zurücksetzung weiter außen, zweckmäßig vermeiden will.' Man kann allerdings auch alternative AusfUhrungsformen in Betracht ziehen, bei denen die Anschlagfläche zwischen Wärmetauschrohr und Saromelrohr auch an der Stirnfläche 86 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 angeordnet ist, und zwar entweder umlaufend radial außerhalb des O-Rings 90 oder nur an einzelnen lokalen Umfangsstellen gar radial innerhalb des O-Rings 90.

Die axiale Weite der Anschlagzone 94 zwischen den Begrenzungslinien 93 und 95 und damit auch die Stärke der Haltestege 52 ist in erster Linie zur Definition einer für die Ausrichtung des Sammelrohres auf das jeweilige Wärmetauschrohr ausreichenden zweidimensionalen direkten Anschlagsebene bestimmt; nur zum Halten der Vorderseitenlamelle 48 und der Rückseitenlamelle 50 würde eine geringere Wandstärke der Haltestege 52 ausreichen. Ähnliches gilt in abgeschwächtem Maße für den Widerstand des Wärmeleitungsflusses vom Innenro.hr. 42 zu den Außenlair.ellen_48 und 5o.

In Fig. 1 ist zu erkennen _e daß der axiale Bereich 68 der Zentrallamelle 54 jeweils noch etwas Abstand 98 zur Unterseite 16 des Sammelrohres 10 hat« Di® Festlegung das jeweiligen Wärmeta«schröhres 12 in bezug auf die Achse des Samsnelrohres 10 erfolgt dadurch, daß ein Paar einander gegenüberliegender Halteflächen 100 an den Fußteilen 34, welche sich an die Haltefläche 88 der zylindrischen Erweiterung 82 des Sammelrohres fluchtend anschließen, die Außenmantelfläche 46 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 formschlüssig umgreifen.

S09827/0407

Radial weiter außen setzen sich dabei die gegenüberliegenden Flanken der Stege 28 als gerundete Gleitflächen 102 (Fig. 4) einführtrichterartig bis in die Scheitellinie der Kopfteile 36 der Stege 28 jeweils unter axialer Zurücksetzung fort. Die Flächen 102, 100 und 82 bilden dabei eine trichterförmige Einführöffnung für das Innenrohr 42 des Wärmetauschrohres 12 bei der Montage. Die Einführöffnung ist durch die kreisringförmige Dichtfläche 84 am Grunde der zylindrischen Erweiterung 82 im Sammelrohr 10 nach innen hin begrenzt.

Der sich zwischen der Queröffnung 60 und der äußeren, hier oberen, . Stirnfläche 58 des Wärmetauschrohres 12 erstreckende Bereich des . Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 dient hier nicht der Führung des inneren Wärmetauschmediums, sondern ist mit einem Innengewinde 104 versehen, in welches eine mit einem Außengewinde 106 (Fig. 1) versehene Imbusschraube 108 mit zentraler Sechskantbohrung 110 eingreift. Im montierten Zustand des Radiators liegt die eine Stirnfläche der Imbusschraube 108 unter fester Schraubspannung an der horizontalen ebenen Oberseite 18 des Sammelrohres 10 an und drückt dessen Anlagezone 94 in feste Anlage an die gegenüberliegende Anschlagfläche 92 unter axialer Kompression der O-Ring-Dichtung 90 an. Man erkennt, daß hier die Wirkungslinie der Befestigung des Sammelrohres 10 am jeweiligen Härmetauschrohr 12 längs der Achse des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12 verläuft. Wie bereits erwähnt, ist dabei der frei bleibende Freiheitsgrad der Winkelbewegung des Wärmetauschrohres 12 um seine Achse, d.h. die Achse des Innenrohres 42, durch die Nut-Feder-Verbindung 28, 68 festgelegt.

809827/0407

Zwischen der dem Sammelrohr 10 abgewandten Stirnfläche 114 der Imbusschraube Io8 und der äußeren Stirnfläche 58 des Wärmetausch-' rohres 12 verbleibt gemäß Fig. 1 ein freier Bohrungsraum 116 im Bereich des Innengewindes 104 des Innenrohres 42 des Wärmetauschrohres 12. Dieser freie Innenraum 116 dient dazu_f eine in den Fign. bis 9 dargestellte Abdeckung 118 mit Luftaustrittsdurchbrechungen 120 lösbar zu befestigen.

Die Abdeckung 118 ist ebenso wie das Sammelrohr 10 und das jeweilige Wärmetauschrohr 12 aus einem geradlinigen Strangpreßteil gewonnen, welches hier gemäß Fig. 8 etwa den Querschnitt eines T hat. Auch die Abdeckung kann aus Leichtmetall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, bestehen. Ebenso wie beim Sammelrohr und/oder Wärmetauschrohr kann man jedoch auch bei der Abdeckung die Herstellung aus Kunststoff alternativ in Betracht ziehen.

Der "Querbalken" des T bildet gemäß Fig. 7 eine rechteckige Abdeckplatte 122, welche die gesamten freien Stirnflächen der Wärmetauschrohre 12 oder, bei möglichen alternativen Profilen der Wärmetauschrohre den überwiegenden Teil derselben, überdeckt und insoweit die freien Kanten von dessen roh geschnittenem Profil abdeckt. Die Luftaustrittsdurchbrechungen 12o sind rechteckig geformt. Die sie umgrenzenden Stege 124 überdecken dabei jeweils die freien Stirnkanten der Vorderseitenlamellen 48, Rückseitenlamellen 5o und Haltestege 52. Die dazwischen gebildeten vertikalen Luftleitkanäle münden im wesentlichen ungestört in den Luftaustrittsdurchbrechungen. Ein zentraler Mittelbereich 124 überdeckt durchbrechungsfrei den von dem Sammelrohr 1o eingenommenen Raum.

80.9827/0.407

Der "den "Stamm" des T bildende Profilstrang 124 bildet außerhalb der den einzelnen Wärmetauschrohren 12 gegenüberliegenden Bereiche jeweils eine vertikale zentrale Sichtblende 126 verhältnismäßig großer Tiefe, welche den Durchblick zwischen der oberen Stirnfläche 58 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 und der Abdeckplatte 122 sperrt.

Der gegenseitige Abstand der einzelnen Sichtblenden 126 ist wenig größer als der von den Teilen 7o der Zentrallamelle sowie dem Innenrohr 42 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 eingenommene Raum. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die einzelnen Sichtblenden 126 nicht an den Außenkanten 72 der Teile 7o zur Anlage kommen.

In der Mitte der rechteckigen Aussparung 128 ist ein um ein Mehrfaches kürzeres Stück des Profilstrangs 124 jeweils als Fußteil 130 belassen, welches zur Befestigung der Abdeckung 118 an dem Radiator dient. Die einzelnen Fußteile 130 haben eine deutlich kürzere axiale Länge als der Durchmesser der Bohrung 44 des Innenrohres 42 der Wärmetauschrohre 12. Die Fußteile 130 können daher in den freien Innenraum 116 am freien Ende des jeweiligen Innenrohres jedes Wärmetauschrohres eingreifen· Dabei sind die Fußteile 130 jeweils innerhalb eines einstückigen Kunststoffteils gehalten, welches in den freien Innenraum 116 am oberen Ende des Innenrohres 42 jedes Wärmetauschrohres 12 vollständig eingelassen ist und eine Ausbildung haben kann, wie sie im folgenden anhand der Fign. 10 bis 12 an drei möglichen Ausführungsformen noch näher erläutert wird.

Das Kunststoffteil 132 besteht aus einem elastisch-nachgiebigen,

809827/(K07

möglichst mindestens bis 13o°C, vorzugsweise über 2oo°C, kurzzeitig temperaturbeständigen und um ca. 1oo°C dauerbeständigen Material mit Gleitlagereigenschaft, vorzugsweise aus Polycarbonat oder Acetal-Polymerisaten oder -Mischpolymerisaten.

Im montierten.Zustand hat die Abdeckplatte 122 geringen axialen Abstand zur Stirnfläche 58 der Wärmetauschrohre 12. Es ist auch eine lose Anlage zulässig, solange es nicht zu einer Reibungshemmung im Anlagebereich bzw. zu einer reibenden Gerätischentwicklung bei unterschiedlicher Ausdehnung der Abdeckung 118 und der Rohre 10 bzw. kommt.

In einem kleinen Abstand unter der Abdeckplatte 122_f der jedoch in jedem Falle größer als der Abstand der Abdeckplatte 122 von der Stirnfläche 58 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 ist, ist an dem Profilstrang 124 beidseitig eine Wulst 134 angeformt. Diese Wulst 134 erstreckt sich auch im montierten Zustand längs der Sichtblenden 126, ohne dort jedoch eine besondere Funktion zu haben. Innerhalb des Kunststoffteils 132 übernimmt sie jedoch Lageraufgaben. - - - _r

AuOerhalb der Wulst 134 hat der Profilstrang 124 und damit auch die Sichtblende 126 und der Fußteil 130 konstante Wandstärke. Der aus dem Bereich dieser Wandstärke herausragende Mantelbereich

der beidseitigen Wulst 134 liegt auf einer gemeinsamen Zylindermantelfläche. Es kommen jedoch auch andere, insbesondere zur vertikalen Mittelebene des Fußteils 13o, spiegelsymmetrische Außenkonturen der Wulst 134 in Frage.

809827/0407

Man erkennt, daß der Fußteil 130 kurz unterhalb der Wulst 134 endet, wobei der Abstand zwischen dem unteren Ende des Fußteils und der Wulst 134 kleiner ist als der Abstand zwischen der Wulst 134 und der Abdeckplatte 122. '

Das in den Fign. 10 bis 12 jeweils dargestellt Kunststoffteil 132 kann z.B. ein Spritzgußteil sein.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 10 weist es einen Stiel 136 und ein gegenüber diesem erweitertes Kopfstück 138 auf.

Der Stiel 136 dient als Befestigungsfortsatz zum Einsetzen in die Sechskantbohrung HO der Imbusschraube 108» Zur Herstellung eines festen reibungsschlüssigen Eingriffs ist dabei die zylin-' drische Mantelfläche des Stiels 136 mit einer achsparallelen ümfangsverzahnung 140 mit wesentlich höherer Teilung als der

■ Teilung der Sechskantöffnung 110 versehen. Das untere freie Ende des Stiels ist mit einer kegelstumpfförmigen Abschrägung 142 versehen, . welche die Einführung in die Sechskantöffnung erleichert.

Der Stiel 136 geht über eine konische Übergangsfläche 142 in das Kopfstück 138 über, welches in den freien Innenraum 116 des Innenrohrs 42 des jeweiligen Wärmetauschrohres 12 völlig versenkt angeordnet ist und gegenüber dessen Innengewinde 104 etwas radiales Spiel zeigt. Die Haftung des Kunststoffteils 132 in der Ausführungsform gemäß Fig. 10 am jeweiligen Wärmetauschrohr 12 erfolgt daher ausschließlich über die Haftstrecke seines Stiels 136 in der Sechskantbohrung 110 der Imbusschraube 108.

809827/0407

Das Kopfstück 138 weist einen Querschlitz 144 auf, der sich von der dem Stiel 136 abgewandten Stirnseite des Kopfstücks nach innen hinein längs einer vertikalen und zur Achse des Sammelrohres 10 parallelen Ebene erstreckt, zu der das mit einer zylindrischen Mantelfläche versehene Kopfstück 138 spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Der Querschlitz 144 ist in seinem inneren Bereich etwa komplementär zu dem Fußteil 130 der Abdeckung 118 ausgebildet. Dabei ist die Weite des QuerSchlitzes 144 jedoch etwas größer als die Stärke des Fußteils 130. Komplementär zu der Wulst 134 am Fußteil 130 ist eine etwa zylindrische Erweiterung 146 vorgesehen, welche die Wulst 134 des Fußteils 130 annähernd formschlüssig, jedoch mit etwas axialem Spiel umfängt. Die Länge zwischen der Erweiterung 146 und dem Grund 148 des Querschlitzes· 144 ist dabei etwas größer bemes-

. sen als die Länge zwischen der Wulst 134 und dem freien Ende des Fußteils 130, so daß der Fußteil 130 nicht auf dem Grund 148 zur Anlage kommt.

Mach außen hin bildet der Querschnitt 144 einen etwa kreisbogenförmig gerundeten Einführtrichter 150 zum druckknopfartigen Einsetzen des Fußteils 130 in den Querschlitz 144. Beim Einsetzvorgang wird das Kopfstück 138 teils um den Querschlitz 144 aufgespreizt, teils elastisch-plastisch deformiert, bis die Wulst 134 in der Erweiterung 146 angeordnet ist. In dieser endgültigen Montagestellung bildet die innere Flanke der Erweiterung 146 zugleich ein Gleit- und ein Stirnlager der Abdeckung 118, während die äußere Flanke 154 eine lösbare Sicherung der Abdeckung 118 gegen das Herausziehen aus dem Kunststoffteil 132 darstellt.

809827/0407

Das Gleitlager der Paarung 146, 134 vermag bei dieser Anordnung ohne lästige Geräuschentwicklung unterschiedliche thermische Ausdehnungen der Abdeckung 118 sowie des Sammelrohres 10 und der mit diesem verbundenen Wärmetauschrohre 12 leicht gleitend auszugleichen .

Eine entsprechende untere Abdeckung des Radiators kann analog aufgebaut sein, wobei lediglich dann die Abdeckung in den Kunststoffteilen hängt und nicht, wie hier dargestellt, steht. In diesem Fall tauscht sich die Funktion der inneren und äußeren Flanken 152 und 154 der Erweiterung 146 aus.

• Die Fign. 11 und.12 zeigen Abwandlungen für den Fall, daß die Haft-' strecke des Stiels 136 und der Sechskantbohrung 110 einer Imbusschraube 108 nicht als ausreichend oder geeignet angesehen wird.

Fig. 12 zeigt dabei eine Variante, bei der alle Eigenschaften des Kunststoffteils 132 gemäß Fig. 10 vorhanden sind, jedoch zusätzlich = noch im Bereich des oberen Endes des Kopfteils ein zahnartiger Arretierungsansatz 156 ausgebildet ist, welcher in das Innengewinde Io4 der von dem freien Innenraum 116 gebildeten Aufnahmebohrung im Innenrohr 42 des Wärmetauschrohres 12 nur teilweise eingreift. Der Ingriff muß dabei so weit erfolgen, daß eine formschlüssige Arretierung des Kunststoffteils 132 in den freien Innenraum 116 gegeben ist. Andererseits darf der Arretierungsansatz 156 nicht bis in den Grund des Innengewindes 104 eingreifen, um die Aufspreizbarkeit des Kopfstückes 138 bei druckknopfartigem Einsetzen des Fußteils 130 der Abdeckung 118 weiterhin zu ermöglichen.

809827/0407

Bei der dritten Alternative gemäß Fig. Il wird stattdessen auf den Stiel 136 völlig verzichtet und dafür an dem der freien öffnung des Querschlitzes 144 entfernten Ende des Kopfstückes 138 ein Abschnitt 158 verhältnismäßig kurzer axialer Länge und geringer radialer Erweiterung mit Außengewinde vorgesehen, welches formschlüssig mit dem Innengewinde Io4 des freien Innenraums 116 in Schraubeingriff treten kann. Auch hierbei bleibt der außerhalb des Abschnittes 158 längs des Querschlitzes 144 verbleibende Bereich des Kopfstückes 138 des Kunststoffteils 132 frei bis in Anlage an dem Innengewinde Io4 des freien Innenraums 116 aufspreizbar, so daß wiederum das jeweilige Fußteil 130 der Abdeckung 118 druckknopfartig in den Querschlitz 144 des Kunststoffteils 132 einsetzbar ist. Bis auf das Fortlassen des Stiels 136 und die zusätzliche Anforraung des Abschnitts 158 hat auch das Kunststoffteil 132 gemäß Fig. 11 dabei sonst den im Zusammenhang mit Fig. beschriebenen Aufbau.

809827/0407

Leerseite

Claims

- 35 - Patentansprüche

1. Ausrichteinrichtung der Rohrverbindung bei einem Radiator für Raumtemperierung mit von einem inneren Wärmetauschmedium durchströmbaren und mit äußerer Wärmetauschfläche für ein äußeres Wärmetauschmedium versehenen Wärmetauschrohren, von denen mindestens zwei jeweils stirnseitig durch ein geradliniges Sammelrohr kommunizierend verbunden und durch eine längs des Sammelrohres und quer zu den Wärmetauschrohren verlaufende Nut-Feder-Verbindung, bei der das mit dem Sammelrohr verbundene Teil im Bereich der Anschlußbohrung zum Wärmetauschrohr eine Aussparung hat, einander lagemäßig zugeordnet sind, wobei·mindestens die Winkellage des Wärmetauschrohres, bezogen auf den Freiheitsgrad der Rotation um seine Längsachse, festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in Achsrichtung des Sammelrohres (10) gegenüberliegenden Flanken (102,100) der Aussparung des mit dem Sammelrohr verbundenen Teils (28) der Nut-Feder-Verbindung (28,68) als Gleitflächen ausgebildet sind, die eine sich in Richtung zur Sammelrohrachse verjüngende Einführöffnung (102, 100, 82) bilden, in der die einander mit relativ kleinem Abstand gegenüberliegenden inneren Stirnflächen der Flanken Halteflächen (100) bilden, die jeweils ein Wärmetauschrohr (12) unter Festlegung in bezug auf die Achse des Sammelrohres formschlüssig (an 46) umgreifen.

2. Abrichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteflächen (100) der Einführöffnung nahe neben der Wirkungslinie einer Verbindungskraft zwischen Sammelrohr (10) und Wärmetauschrohr (12) angeordnet sind.

809827/0407

ORIGINAL INSPECTED

2B59582

3. Ausrichteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quererstreckung der Ealteflachen ( 100} auf einer gedachten Rotationsfläche um die Achse des Wärmetauschrohres (12) verläuft und die Halteflächen mit einer zylindrischen Außenfläche (46) des Wärmetauschrohres (12) in Eingriff stehen»

4. Ausrichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführöffnung in einer parallel mit der Sammelrohrachse verlaufenden Ebene (84) endet, welche als Dichtfläche einer zwischen dem Sammelrohr (10) und dem jeweiligen Wärmetauschrohr (12) zwischengeschalteten Axialdichtung (90) vorgesehen ist.

5. Ausrichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut-Feder-Verbindung (28, 68) nur jeweils in kurzen Bereichen seitlich von der Einführöffnung miteinander in Eingriff steht.

6. Ausrichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (zwischen 28) der Nut-Feder-Verbindung (28, 68) am Sammelrohr (10) ausgebildet ist.

7. Ausrichteinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder von mindestens einer Wärmetauschfläche (68) am Wärmetauschrohr (12) gebildet ist und daß die jeweilige Wärmetauschfläche (54) außerhalb des Ein-

809827/0407

griffs der Nut-Feder-Verbindung (28, 68) gegenüber der Nut (zwischen 28) zurückgesetzt ist.

8. Ausrichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die-Feder von einer Wärmetauschfläche (68) gebildet ist, die an einer oder beiden Seiten des Wärmetauschrohres radial zum Wärmetauschrohr und längs des Sammelrohres verläuft.

9. Ausrichteinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei die Nut bildende Stege (28) federnd aus einer entspannten Stellung, in welcher ihr Abstand kleiner als die Stärke-der Feder (68) ist, in ihre Anlagestellung an der Feder spreizbar sind.

10. Ausrichteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (28) an einem der Rohre (10) über einen federnden Fußteil (34) angeformt sind.

909827/0401