DE3417574C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/22—Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes
- B21C37/26—Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes helically-ribbed tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
- B21D53/06—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of metal tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/06—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with the heat-exchange conduits forming part of, or being attached to, the tank containing the body of fluid
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Wärmetauschern, insbesondere
Warmwasserspeichern für Luft-Wasser-Wärmepumpen oder dergleichen, aus
einem an der Außenseite mit einem Rohr schraubenlinienförmig bewickelten Behälter,
welcher zum Aufbringen des Rohres in Drehung um seine Achse versetzt wird,
wobei sich das tangential zugeführte Rohr an den Mantel des Behälters anlegt.
Zur Herstellung bekannter Wärmetauscher der genannten Art ist es üblich, das auf
der Außenseite des Behälters aufgewickelte Rohr entweder punkt- oder linienförmig
durch Widerstandsschweißen, Löten, Kleben, Anschellen und dergleichen zu befestigen.
Obwohl hierbei der linienförmigen Befestigung wegen des dadurch erzielten besseren
Wärmeübergangs der Vorzug gegeben werden sollte, wird aus Gründen der Kostenersparnis
im allgemeinen von einer punktförmigen Befestigung des Rohres - wie
sie in der DE-OS 20 50 795 dargestellt und beschrieben ist - Gebrauch gemacht.
Abgesehen von dem hierdurch sich verschlechternden Wärmeübergang zwischen dem
Rohr und der Behälterwand, ist aber auch das punktförmige Befestigen des Rohres
sehr aufwendig und umständlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von
Wärmetauschern anzugeben, bei denen die mit der Befestigung des Rohres an der
Außenseite des Behälters auftretenden Probleme auf einfache Weise günstig gelöst
werden.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß in der Zuführung
des Rohres Mittel angebracht sind, welche beim Aufwickeln des Rohres in
seinem sich an den Mantel anlegenden Abschnitt eine über der Streckgrenze seines
Werkstoffes liegende Zugspannung erzeugen und diese bis zur Festlegung der Endabschnitte
des Rohres aufrechterhalten.
Aufgrund des erfindungsgemäß beim Aufwickeln auf den Mantel des Behälters durch
Zugspannung über die Streckgrenze seines Werkstoffes beanspruchten Rohres gelingt
es, eine besonders innige Verbindung des Rohres mit dem Mantel herzustellen, wobei
durch Abbau der elastischen Kräfte beim Aufwickeln ein Zurückfedern und Abheben
des Rohres vom Mantel des Behälters vermieden wird.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen,
daß als Mittel zur Erzeugung der Zugspannung einerseits der zur Drehung des
Behälters erforderliche Antrieb und andererseits der Rollwiderstand von Profilwalzen
dient, welche das Rohr auf der Anlageseite abflachen und auf seiner nach außen
gekehrten Seite mit einer axial verlaufenden, nutartigen Einprägung versehen.
Durch die zwischen den Profilwalzen erzeugte Deformation des Rohres wird nicht
nur eine wesentlich verbreiterte Wärmeübergangsfläche an seiner Anlageseite am
Behälter erzielt, sondern auch die zur Reckung des Rohres über seine Streckgrenze
erforderliche Zugspannung erzeugt, wobei es dann lediglich erforderlich ist, einerseits
die Wandstärke und die Werkstoffeigenschaften des Rohres sowie dessen Deformationsgrad
und andererseits das Drehmoment zum Bewickeln des Behälters entsprechend
aufeinander abzustimmen.
Um diese Vorrichtung gegebenenfalls auch bei der Verwendung von dünnwandigeren
Rohren anwenden zu können, ist nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen,
daß die Profilwalzen mit einem Antrieb versehen sind, der dermaßen auf
die von dem sich drehenden Behälter ausgehende Zugkraft abgestimmt ist, daß diese
in dem Rohrabschnitt zwischen dem Behälter und den Profilwalzen eine ausreichend
hohe Zugkraft erzeugt.
Zusätzlich zu diesem Merkmal kann nach einer weiteren Verbesserung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung vorgesehen sein, daß zur Einhaltung der erforderlichen
Zugkraft eine auf das Rohr einwirkende, lösbare Bremsvorrichtung dient.
Weitere, in den Ansprüchen gekennzeichnete, vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der
Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert:
Es zeigt
Fig. 1 einen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten
Wärmetauscher in Form eines an seiner Außenseite
schraubenlinienförmig mit einem über seine Streckgrenze
gedehnten Rohr bewickelten Behälters, in
Seitenansicht,
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Drehen des Behälters und zum Deformieren
des Rohres zwischen zwei Profilwalzen sowie
einer Richtstrecke und einer Bremsvorrichtung für das
von einer Haspel abgewickelte Rohr,
Fig. 3 in einem Ausschnitt die gegeneinander wirkenden Teile
der Profilwalzen mit dem zwischen ihnen deformierten
Rohr, etwa in natürlicher Größe, und
Fig. 4 einen Abschnitt des Behälters mit einer Spannvorrichtung
zum Einspannen des Endabschnittes des auf den
Behälter abgewickelten Rohres.
Ein Behälter 10 weist
ein Mittelstück 11 in Form eines Abschnitts eines kreiszylindrischen
Rohres auf, dessen Enden mit Rohrböden 12 verschlossen
sind. In seinem unteren Bereich ist der Behälter 10 mit
einem an der Außenseite seines Mittelstücks 11 anliegenden Rohr
13 schraubenlinienförmig bewickelt.
Zum Aufbringen des Rohres 13 wird der Behälter 10, wie in Fig. 2
schematisch dargestellt, auf einem drehmaschinenartigen Ständer
14 in eine Drehung in Richtung des eingezeichneten Pfeiles um
seine Achse versetzt, wobei sich das tangential zugeführte Rohr
13 von außen an den Mantel des Behälters 10 anlegt. Das Rohr 13
wird von einer Haspel 15 abgezogen und zwischen Profilwalzen 16
und 17 sowie einer diesen vorgeschalteten Richtstrecke aus einem
Rollensatz 18 mit horizontal angeordneten Rollen und einem weiteren
Rollensatz 19 mit senkrecht angeordneten Rollen hindurchgeführt.
Zwischen den beiden Rollensätzen 18 und 19 ist eine
Bremsvorrichtung 20 angeordnet. Eine weitere Bremsvorrichtung
wirkt auf den nicht dargestellten Antrieb des Behälters im Ständer
14 ein. Aus einem Vorratsbehälter 21 wird vor der Berührungsstelle
des Rohres 13 mit dem Behälter 10 kontinuierlich eine
Wärmeleitpaste über ein Rohr 22 zugeführt.
Der Behälter 10 ist mit im Bereich der Rohrböden 12 des auf ihn
aufgewickelten Rohres 13 angeordneten Spannvorrichtungen 23
in Form einer mit einer Schraube 24 anziehbaren Spannpratze 25
ausgestattet, mit deren Hilfe die Enden auf den Mantel des Behälters
10 aufgewickelten Rohres 13 fest einspannbar sind.
Um ein festes und enges Anliegen des Rohres 13 an der Behälteraußenwand
zu gewährleisten, wird mit der vorstehend beschriebenen
Vorrichtung beim Aufwickeln des Rohres 13 in seinem sich
an den Mantel des Behälters 10 anliegenden Abschnitt 13′ eine
über der Streckgrenze seines Werkstoffes liegende Zugspannung
erzeugt, die bis zur Festlegung der Endabschnitte des Rohres 13
aufrechterhalten wird. Die Zugspannung wird einerseits mit
Hilfe der zur Drehung des Behälters 10 erforderlichen Antriebskraft
und dem dadurch entstehenden Drehmoment und andererseits
mit der dieser entgegen wirkenden Kraft erzeugt, welche
zur Deformation des Rohres 12 zwischen den Profilwalzen 16 und
17 erforderlich ist.
Wie insbesondere aus Fig. 3 erkennbar, wird das Rohr 13 zwischen
den Profilwalzen 16 und 17 in der Weise deformiert, daß
es auf seiner Anlageseite abgeflacht und auf seiner der Anlageseite
abgekehrten Außenseite mit einer axial verlaufenden, nutartigen
Einprägung 26 versehen wird. Die erforderliche Zugspannung
kann dabei durch entsprechende Abstimmung des Deformationsgrades
des Rohres 13, seines Werkstoffes und seiner Wandstärke
und der durch die Deformationsarbeit zwischen den Profilwalzen
16 und 17 ausgeübten Bremswirkung bestimmt werden. Es ist
jedoch auch möglich, die Profilwalzen 16, 17 mit einem eigenen Antrieb
zu versehen, wobei die zwischen ihnen erzeugte Fördergeschwindigkeit
auf den zur Drehung des Behälters 10 erforderlichen Antrieb
derart abgestimmt ist, daß eine entsprechend hohe Zugspannung
in dem Rohr 13 aufrechterhalten wird.
In dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel wird
die erforderliche Verformung des Rohrquerschnittes dazu genutzt,
um beim Aufwickeln des Rohres 13 auf den Behälter 10 eine hinreichend
große Zugspannung zu erzeugen. Es kann vorgesehen sein,
daß die Profilwalzen 16 und 17 sowie die Rollensätze 18 und 19
der Richtstrecke mit einem eigenen Antrieb ausgestattet
sind, so daß es möglich ist, den von der Haspel 15 abgezogenen
Anfang des Rohres 13 an den Behälter 10 heranzuführen. Nach
dem Heranführen des Rohres 13 an den Behälter 10 wird der Wickelanfang
an der Behälterwand mit Hilfe der Spannvorrichtung 23
festgeklemmt. Die Klemmkraft ist dabei hinreichend groß, um
die erforderliche Zugkraft aufzunehmen. Nach dem Anklemmen des
Rohres 13 wird der Behälter 10 in eine Drehbewegung um die Längsachse
versetzt. Hierbei versucht der Antrieb, welcher den Behälter
10 dreht, den vom Antriebsmotor der Profilwalzen 16 und 17
und der Führungsrollen erzeugten Vorschub zu überholen. Hierdurch
kann die Zugkraft zusätzlich erhöht und entsprechend reguliert
werden.
Die Profilwalzen 16 und 17 sitzen ebenso wie die die Richtstrecke
bildenden Rollensätze 18 und 19 auf einem nicht dargestellten
Support, welcher beim Aufwickeln des Rohres 13 auf dem Behälter
10 entlang einer Achse parallel zur zylindrischen Behälterwand
mit einer einstellbaren, konstanten Geschwindigkeit
verschoben wird. Hierdurch ist eine unterschiedlich starke
Steigung in der Bewicklung des Behälters 10 erreichbar.
Nach Beendigung der Bewicklung wird die Zugkraft in dem zwischen
den Profilwalzen 16, 17 und der Anlagestelle am Behälter 10 liegenden Rohrabschnitt
zunächst dadurch aufrechterhalten, daß der Antrieb
zum Drehen des Behälters 10 mit einer Feststellbremse blockiert
und das Ende des Rohres 13 mit der Bremsvorrichtung 20 festgehalten
wird. Erst nachdem das Ende des Rohres 13 ähnlich wie dessen
Anfang an der Behälterwand mit der Spannvorrichtung 23 festgeklemmt
ist, werden die Bremsen gelöst, worauf das von der Haspel
15 endlos zugeführte Rohr 13 auf das entsprechende Maß abgelängt
wird.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Herstellen von Wärmetauschern, insbesonere Warmwasserspeicher
für Luft-Wasser-Wärmepumpen o. dgl., aus einem an der Außenseite
mit einem Rohr schraubenlinienförmig bewickelten Behälter, welcher zum
Aufbringen des Rohres in eine Drehung um seine Achse versetzt wird, wobei
sich das tangential zugeführte Rohr an dem Mantel des Behälters anlegt,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführung des Rohres (13)
Mittel angebracht sind, welche beim Aufwickeln des Rohres (13) in seinem
sich an den Mantel anlegenden Abschnitt eine über der Streckgrenze seines
Werkstoffes liegende Zugspannung erzeugen und diese bis zur Festlegung der
Endabschnitte des Rohres (13) aufrechterhalten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Erzeugung
der Zugspannung einerseits der zur Drehung des Behälters (10) erforderliche
Antrieb und andererseits der Rollwiderstand von Profilwalzen (16,
17) dient, welche das Rohr (13) auf der Anlageseite abflachen und auf seiner
nach außen gekehrten Seite mit einer axial verlaufenden, nutartigen Einprägung
(26) versehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilwalzen
(16, 17) mit einem Antrieb versehen sind, der dermaßen auf die von dem sich
drehenden Behälter ausgehende Zugkraft abgestimmt ist, daß diese in dem
Rohrabschnitt zwischen dem Behälter (10) und den Profilwalzen (16, 17) eine
über der Streckgrenze des Rohrwerkstoffes liegende Zugspannung erzeugt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einhaltung
der erforderlichen Zugkraft zusätzlich eine auf das Rohr (13) einwirkende,
lösbare Bremsvorrichtung (20) dient.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß diese mit einer auf das Ende des Rohres (13) und gegebenenfalls
auch auf den Antrieb des Behälters (10) einwirkenden Feststellbremse versehen
ist, mit welcher die Zugspannung nach Beendigung des Wickelvorganges
aufrechterhalten bleibt.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Berührungsstelle des Rohres (13) mit dem Behälter (10) ein
Zuführungsorgan angeordnet ist, aus welchem der Berührungsstelle eine Wärmeleitpaste
aus einem Vorratsbehälter (21) kontinuierlich zugeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843417574 DE3417574A1 (de) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | Verfahren zum herstellen von waermetauschern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843417574 DE3417574A1 (de) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | Verfahren zum herstellen von waermetauschern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3417574A1 DE3417574A1 (de) | 1985-11-14 |
DE3417574C2 true DE3417574C2 (de) | 1991-10-17 |
Family
ID=6235628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843417574 Granted DE3417574A1 (de) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | Verfahren zum herstellen von waermetauschern |
Country Status (1)
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994014019A1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-06-23 | Beckman Instruments, Inc. | Refrigerant cooling assembly for centrifuges |
CN103071698B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-02-25 | 伦慧东 | 增强的螺旋筋增强钢塑复合管的加工工艺 |
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Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2050795A1 (de) * | 1970-10-16 | 1972-04-20 | Bosch Hausgeraete Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Wärmeaustauschers |
-
1984
- 1984-05-11 DE DE19843417574 patent/DE3417574A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3417574A1 (de) | 1985-11-14 |
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