DE3910070A1

DE3910070A1 - Plattenwaermeuebertrager

Info

Publication number: DE3910070A1
Application number: DE3910070A
Authority: DE
Inventors: Harald Schomburg; Herbert Siebenhuener; Holm Dittmar; Ernst Schmidt; Bodo Hille; Walter Kawe
Original assignee: Nagema VEB
Current assignee: MASCHINENFABRIK KYFFHAEUSERHUETTE ARTERN GMBH, O-4
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1989-11-30
Also published as: GB2218795B; DD271947A1; GB8910862D0; SE8901694D0; DK166518B1; GB2218795A; DK164489D0; SE467638B; SE8901694L; DK164489A

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmeübertrager, bestehend aus einer Vielzahl in einem Gestell zusammengespannter Wärmeübertragungsplatten, die gegeneinander durch in ihren Umfangsnuten eingelegte Dichtungen abgedichtet werden, wobei die Dichtungsnuten rechteckig oder trapezförmig mit gering-positivem oder negativem Öffnungswinkel ausgebildet sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt sind Plattenwärmeübertrager, bei denen zur Sicherung gegen Herausfallen die in den Dichtungsnuten der Wärmeübertragungsplatten eingelegte Dichtungen mittels eines dafür geeigneten Klebers eingeklebt werden. Der Querschnitt der Dichtungsnut in den Wärmeübertragungsplatten ist vorzugsweise trapezförmig, wobei die Seitenflächen einen positiven Öffnungswinkel aufweisen. Die Form der Dichtung ist der Dichtungsnut angepaßt, so daß beim Einlegen der Dichtung die Seitenflächen an den Wandungen der Dichtungsnut anliegen.

Diese Plattenwärmeübertrager haben den Nachteil, daß sich vielfach der Dichtwerkstoff mit der Platte schlecht verkleben läßt und daß beim Auswechseln der schnell verschleißenden eingeklebten Dichtung ein sehr großer Arbeitsaufwand notwendig ist. Aus diesem Grund wurden Lösungen gesucht, die ein Verkleben der Dichtung in der Dichtungsnut der Wärmeübertragungsplatte nicht mehr erforderlich machen.

So ist in der DE 8 66 349 eine Wärmeübertragungsplatte beschrieben, deren Dichtungsnut einen trapezförmigen Querschnitt mit negativem Öffnungswinkel, d. h. einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweist. In diese Dichtungsnut wurde eine der Schwalbenschwanzform angepaßte trapezförmige Dichtung eingelegt. Dadurch konnte ein Herausfallen der Dichtung aus der Dichtungsnut verhindert werden und ein Verkleben war nicht mehr notwendig. Der Nachteil dieser Form der Abdichtung besteht in der komplizierten Herstellung der Dichtungsnut in die sehr dünnwandigen Wärmeübertragungsplatten und deren Maßhaltigkeit über die gesamte Nutenlänge. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Eindrücken der Dichtung in die schwalbenschwanzförmige Dichtungsnut sehr schwer geht. So wurde nach der WO 87 01 189 vorgeschlagen, die Dichtungsnut nicht über den gesamten Umfang schwalbenschwanzförmig auszuführen, sondern nur stellenweise einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt vorzusehen. Da die Dichtung in dieser Form angepaßt ist, erfolgt nur an diesen Stellen ein Festklemmen der Dichtung in der Dichtungsnut. Parallel dazu wurde in der WO 84 04 809 eine Dichtung vorgeschlagen, in der Hohlräume vorgesehen sind, die beim Einpassen der Dichtung in die Dichtungsnut sowie bei großen auftretenden Anpreßdrücken im Betriebszustand ein Ausweichen des Dichtungsmaterials gestattet. Mit diesen beiden Lösungen konnte erreicht werden, daß sich die Dichtungen leichter montieren lassen, jedoch bleibt weiterhin der erhöhte Fertigungsaufwand für die Herstellung der Schwalbenschwanznut bestehen.

Gleichzeitig wurden Lösungen bekannt, bei denen ebenfalls ein Verkleben der Dichtung nicht mehr notwendig ist, ohne daß eine Schwalbenschwanznut benötigt wird. So wurde nach der GB 20 69 680 die Dichtung in der trapezförmigen mit positivem Öffnungswinkel versehenen Dichtungsnut dadurch gehalten, indem an den Dichtungen druckknopfähnliche Zapfen vorgesehen sind, die durch Löcher im Nutengrund der Wärmeübertragungsplatten gedrückt werden.

Weiterhin sind nach der DE 87 01 365 Dichtungsnuten mit an den Seitenflächen eingeformten Sicken auf der Gesamtlänge der Dichtungsnut oder auch nur stellenweise bekannt. In diesem Fall weisen die Dichtungen deckungsgleiche Einformungen auf, so daß die Verbindung zwischen Dichtung und Wärmeübertragungsplatte durch Einrasten nach dem Einpressen der Dichtung in die Nut zustande kommt. Diese Verbindungsvarianten stellen zwar eine Alternative zum Einkleben der Dichtung dar, sie erfordern jedoch einen erhöhten Fertigungsaufwand zum Herstellen der Dichtungsnut. Damit kommt es bei der Vielzahl der Wärmeübertragungsplatten in einem Plattenwärmeübertrager zu einer wesentlichen Erhöhung der Herstellungskosten.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Abdichtung der Wärmeübertragungsplatten gegeneinander ohne ein Verkleben der Dichtungen in den Wärmeübertragungsplatten und ohne zusätzliche Funktionselemente an der Dichtungsnut zu schaffen, wobei der Aufwand zur Herstellung der Dichtungsnut dem Aufwand, der beim traditionellen Klebeverfahren erforderlich ist, entspricht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kleberlose Abdichtung der Wärmeübertragungsplatten gegeneinander in einem Plattenwärmeübertrager zu schaffen, die es ermöglicht, die Dichtung ohne Kleber in die Nut der Wärmeübertragungsplatte so fest einzufügen, daß sie beim Transport und Handhabung bis zum Einsatz im Plattenpaket sich nicht löst und gleichzeitig so arretiert ist, daß eine sichere Abdichtung nach der Montage im Plattenwärmeübertrager gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in der Dichtungsnut eine mit parallelen Seitenflächen ausgeführte Dichtung, die in der unteren Hälfte der Seitenflächen herausragende, vorzugsweise keilförmige Erweiterungen aufweist, angeordnet ist, wobei die max. Breite der Erweiterung größer als die Breite der Dichtungsnut ist. Durch die Anordnung der keilförmigen Erweiterungen an der unteren Hälfte der Seitenflächen der Dichtung wird erreicht, daß beim Eindrücken der Dichtung in die Dichtungsnut die herausragenden keilförmigen Erweiterungen sich zusammendrücken, d. h. die keilförmige Erweiterung legt sich an die Dichtung an. Durch ihr Bestreben, wieder ihre ursprüngliche Form einzunehmen, kommt es nach dem Einrasten wieder zum Aufrichten der keilförmigen Erweiterung und zu einer Klemmwirkung der Dichtung in die Dichtungsnut, die ein Herausrutschen aus der Nut verhindert. Dabei ist es erforderlich, daß die Dichtung maßlich so ausgelegt ist, daß die max. Breite der Erweiterung größer als die Breite der Dichtungsnut ist. Die Breite der keilförmigen Erweiterung sollte die Breite der Dichtungsnut nur unwesentlich überschreiten. Die Klemmwirkung der Dichtung in der Dichtungsnut wird sowohl bei rechteckigem als auch bei einem trapezförmigen Querschnitt mit gering-positivem oder negativem Öffnungswinkel der Dichtungsnut erzielt. Dabei ist bei einem rechteckigen Querschnitt der Dichtungsnut eine Parallelitätsabweichung der Seitenflächen von ± 2° zulässig. Die Dichtung ist mit parallel verlaufenden Seitenflächen ausgebildet. Die Toleranz zwischen Dichtung und Dichtungsnut ist so gehalten, daß eine Einbringung der Dichtung in die Dichtungsnut annähernd spaltfrei und ohne großen Kraftaufwand möglich ist. Die an den Seitenflächen der Dichtung vorgesehenen herausragenden keilförmigen Erweiterungen können sich über den gesamten Umfang der Dichtung erstrecken. Sie können jedoch auch nur an bestimmten Stellen in unterbrochener Folge am Umfang der Dichtung angeordnet sein.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Wärmeübertragungsplatte,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Wärmeübertragungsplatte mit eingelegter Dichtung,

Fig. 3 und 4 mögliche Arten von Dichtungsquerschnitten,

Fig. 5 einen Querschnitt einer Dichtungsnut,

Fig. 6 einen Querschnitt einer trapezförmigen Dichtungsnut mit negativem Öffnungswinkel und mit eingelegter Dichtung,

Fig. 7 eine Dichtung mit nur stellenweise angeordneten Erweiterungen,

Fig. 1 stellt eine Wärmeübertragungsplatte dar, deren Wärmeübertragungsfläche sowie Ein- und Austrittsöffnungen von einer Dichtungsnut 1 umgeben sind. Die Dichtungsnut 1 weist, wie in Fig. 2 dargestellt, einen rechteckigen Querschnitt auf. In der Dichtungsnut 1 ist eine rechteckige Dichtung 2 eingelegt, deren Seitenflächen 3 und 4 parallel verlaufen. Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, befinden sich an der unteren Hälfte der Seitenflächen 3 und 4 herausragende, vorzugsweise keilförmige Erweiterungen. Dabei können die Erweiterungen einseitig oder nach Fig. 4 auch beidseitig mit Schrägen versehen sein. Fig. 5 zeigt eine rechteckige Dichtungsnut 2, deren Breite 8 zur Breite 7 der Dichtung so toleriert ist, daß ein problemloses Einlegen der Dichtung 2 in die Dichtungsnut 1 ohne Kraftaufwand möglich ist. Die max. Breite 6 der keilförmigen Erweiterung 5 ist größer als die Breite 8 der Dichtungsnut 1. Wird die Dichtung 2 in die Dichtungsnut 1 der Wärmeübertragungsplatte eingelegt, so legt sich die keilförmige Erweiterung 5 beim Eindrücken an die Dichtung 2 an. Nach dem Einrasten versucht die keilförmige Erweiterung 5 sich wieder aufzurichten und es kommt zu einer Klemmwirkung, wodurch ein Herausrutschen aus der Nut verhindert wird. Die Seitenflächen der Dichtungsnut 1 können eine Abweichung von der Parallelität von ± 2° aufweisen.

Wie Fig. 6 zeigt, ist ein Einsatz einer derart erfindungsgemäß gestalteten Dichtung 2 auch in einer schwalbenschwanzförmigen Dichtungsnut möglich. In diesem Fall ist zwar ein hoher Fertigungsaufwand zur Herstellung der Schwalbenschwanznut erforderlich, jedoch ist eine Montage der Dichtungsnut 1 ohne großen Kraftaufwand möglich.

Fig. 8 zeigt eine Dichtung 2, die nur stellenweise in unterbrochener Folge keilförmige Erweiterungen 5 aufweist, so daß nur an diesen Stellen eine Klemmwirkung erzielt wird.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Abdichtung der Wärmeübertragungsplatten gegeneinander geschaffen wurde, bei der ein Verkleben der Dichtung 2 mit den Wärmeübertragungsplatten oder die Verwendung zusätzlicher Funktionselemente an der Dichtungsnut 1 nicht mehr erforderlich sind.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht ein einfaches Einlegen der Dichtung 2 in eine rechteckige oder trapezförmige Dichtungsnut 1 ohne Kraftaufwand bei gleichzeitiger Klemmwirkung der Dichtung 2 in der Dichtungsnut 1, die ein Herausfallen beim Transport oder bei der Handhabung der Platten bis zur Montage des Plattenwärmeübertragers ausschließt.

Claims

1. Plattenwärmeübertrager, bestehend aus einer Vielzahl in einem Gestell zusammengespannter Wärmeübertragungsplatten, die gegeneinander durch in ihre Umfangsnuten eingelegte Dichtungen abgedichtet werden, wobei die Dichtungsnuten rechteckig oder trapezförmig mit gering-positivem oder negativem Öffnungswinkel ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Dichtungsnut (1) eine mit parallelen Seitenflächen (3) und (4) ausgeführte Dichtung (2), die in der unteren Hälfte der Seitenflächen (3) und (4) herausragende, vorzugsweise keilförmige Erweiterungen (5) aufweist, angeordnet ist, wobei die max. Breite (6) der Erweiterung (5) größer als die Breite (7) der Dichtungsnut (1) ist.

2. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungen (5) am Dichtungsumfang stellenweise in unterbrochener Folge angeordnet sind.

3. Plattenwärmeübertrager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (3) und (4) der Dichtungsnut (1) um max. ± 2° von ihrer Parallelität abweicht.