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Unter innerem Überdruck stehender Wärmeaustauschkörper in Form einer
Flachtasche Gegenstand des Hauptpatentes 635 497 ist ein unter innerem Überdruck
stehender Wärmeaustauschkörper in Form einer Flachtasche, deren Breitwände so miteinander
verankert sind, daß die Angriffsmittellinie der Kraft mit der Mittellinie zwischen
den Schweißnähten der Verankerungen zusammenfällt. Die Verankerungen :bestehen aus
klotzartigen Teilen, die paarweise derart ineinandergreifen, daß infolge Zusammenfalls
der Symmetrielinie der Befestigungen mit der Mittellinie des Kraftangriffes die
durch Schmelzschweißung hergestellten Befestigungen ausschließlich auf Zug beansprucht
werden.
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In dem Zusatzpatent 661 278 ist vorgeschlagen, die Verankerungsklötze
zu durchgehenden Formstäben .mit reiner Zugbeanspruchung der Befestigungen zusammenwachsen
zu lassen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Weiterbildung der im Zusatzpatent
vorgeschlagenen Verankerung der Flachtaschen.
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Die Taschen dienen in der Hauptsache zum Tiefkühlen von Luft .und
werden daher meistens von einem Kälteträger, wie z. B. Sole, oder aber von einem
Kältemittel, wie z. B. durch Verdampfung eingeführten flüssigen Ammoniaks entstehendes
Ammoniakgas, durchströmt. Bei der Benutzung der Flachtaschen als Verdampfer hat
man immer hohe Innendrücke, aber auch .beim Betriebe der Taschen mit einem Kälteträger,
wie Sole, können häufig höhere, durch Pumpenstöße oder sonstige Einflüsse hervorgerufene
Innendrücke auftreten, ,die sehr widerstandsfähige Verankerungen verlangen.
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Die gemäß dem Hauptpatent 635 497 und ,dem Zusatzpatent 661
278 hergestellten ineinandergreifenden Anker sind sowohl als einzelne Klötze
wie auch als durchgehende Formstäbe verhältnismäßig kostspielig. Ziel der vorliegenden
Erfindung ist daher eine neue Verankerung für Flachtaschen mit durchgehenden Formstäben
und ausschließlich auf Zug beanspruchten Befestigungen, mit der die fertige Flachtasche
sich bei gleicher bzw. erhöhter Widerstandsfähigkeit -billiger herstellen läßt.
-- -Die Flachtasche für Wärmeaustauscher gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Innenfläche jeder
Breit`,vand in den
Verankerungslinien je ein vor dem Zusammenbau der Tasche durcl zwei zur Mittellinie
symmetrische Schweißnähte befestigter Formstab, :beispielsweise jE ein kleines Flacheisen,
angeordnet ist unc nach dem Zusammenbau der beiden Breitwände zu einer Tasche die
FormstabpaarE mit aneinanderliegenden Stirnflächen durcl zwei gleichfalls zur Mittellinie
symmetrische Schweißnähte verbunden sind.
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Bei der neuen Verankerung ist ein seht genaues Zusammenpassen der
Ankerteile ar sich und mit Bezug auf ihren Sitz an der Breitwänden nicht mehr erforderlich,
vielmehr genügt ein ungefähres gutes Zusammenpassen der zusammengehörigen Formstäbe
zumal die Seitenkanten der zu verbindender Stirnflächen ohnehin abgekantet werden,
urr eine V-Fuge für das Schweißgut zu schaffen Die bisherige zeitraubende Paßarbeit
fällt fort, Vielfach sollen .die inneren Verankerungen das Kühlmittel innerhalb
der Flechtascher auf einem bestimmten Wege, vorzugsweisE auf einem Zickzackwege,
führen. In :dieser Fällen wird eine weitere Vereinfachung unc Verbilligung der Herstellung
dadurch erreicht, daß man die eigentlichen Verankerungen nicht wie bisher abwechselnd
von dei einen und von der anderen Taschenkante zurückstehen läßt, sondern alle als
Anker .dienenden Formstäbe einseitig anordnet.
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Die je einen durchgehenden Anker bildenden Formstabpaare reichen an
einem EndE sämtlich z. B. bis zur rechten Taschenseitenkante und lassen mit ihrem
anderen Ende einE Lücke bis zur linken Seitenkante der TaschE frei. Mit den kräftigen
Ankerformstäben abwechselnd, werden aber noch leichte Führungswände angeordnet,
die an der bis dahin freien z. B. linken Seitenwand der TaschE beginnen und an der
rechten Taschenseitenwand ihrerseits Umkehrlücken für das Kühlmittel frei lassen.
Diese Führungswände werden vorzugswe_=e nur im Bereich der von der Ankerformstäben
frei gelassenen Lücken gang an den Breitwänden festgeschweißt, und zwar wieder mit
j e zwei zur Mittellinie symmetrischen Nähten. Die Ankerformstäbe und diE Führungswände
zusammen schaffen den Zickzackweg, und die an der Taschenseitenwand von der .die
Ankerformstä@be zurückstehen fehlende Versteifung der Breitwände wirc durch die
hier ,ganz festgeschweißten Führungswände bewirkt.
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Die Flachtaschen erhalten vorzugsweisE nur an ihrer oberen und unteren
Kante einer durch Abkanten der Breitwandränder hergestellten spitzwinkligen oder
dachförmigen Abschluß, während die Seitenwände der Taschen rechtwinklig zu den Breitwänden
stehen. DiE Seitenwände können durch Abkanten au: einem überstehenden Breitwandstreifen
gebildet werden oder selbständige Wände sein. Wärmeaustauscher mit ungleichartigen
Schmalwänden sind bekannt.
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Bei den aus sich stirnseitig berührenden Formstabpaaren zusammengesetzten
Verankerungen kann man den Schweißnähten verschiedene Längen geben. Für die höchsten
Betriebsdrücke wird man die Schweißnähte über die ganze Länge der Formstäbe gehen
lassen. Bei mittleren und kleineren Betriebsdrücken genügt die Anbringung von Schweißnahtstücken,
zwischen denen die Schweißnaht fehlt. Ferner kann man Unterbrechungen oder Durchbrechungen
in den Ankerformstäben und Führungsstäben vorsehen, wenn man solche für das betreffende
Wärmeaustauschmittel zu haben wünscht.
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Die Ausführung der neuen Verankerung geschieht gemäß der Erfindung
in der Weise, daß an den einzelnen Breitwänden bei noch flach ausgestreckten Seitenwandstreifen
die Ankerformstäbe befestigt und die Führungswände angeheftet werden, worauf man
beide Breitwände gegeneinander legt, die obere und untere Randnaht herstellt und
.dann alle innen noch anzulegenden Schweißnähte durch die freien Seitenöffnungen
hindurch ausführt, worauf .die Seitenwände als Randstreifen rechtwinklig abgebogen
und durch je eine Seitennaht befestigt oder als selbständige Wände mit je zwei Seitennähten
angesetzt werden.
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Der :Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise
veranschaulicht. Es zeigen: Fig. r das Innere einer Flachtasche mit der neuen Verankerung,
Fig.2 einen vergrößerten waagerechten Schnitt, aus der die neue Gestaltung der Seitenwände
der Flachtasche hervorgeht, Fig. 3 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch
das obere Taschenende. Gemäß Fig. 3 besteht jede Verankerung aus zwei Formstäben
a und b, die hier als kleine Flacheisen von gleicher Größe dargestellt
sind, jedoch gegebenenfalls auch einen anderen Querschnitt haben können. Die Breitwände
c sind oben und unten mit ihren Rändern c' stumpfwinklig abgebogen, während die
beiden seitlichen Randstreifen c" einer oder je einer Breitwand c gemäß den gestrichelten
Linien in Fig. 2 zunächst in der Breitwandebene liegen. Vor dem Zusammen bau der
Tasche werden die beiden Flacheisen a und b derart, daß sie sich später gegenüberliegen,
auf .die Innenfläche je einer Breitwand c geschweißt, und zwar mit den Nähten e,
die sowohl zur Mittellinie der Stäbe a, b wie auch zur Angriffslinie der Kraft symmetrisch
liegen. Sind alle Formstäbe angeschweißt,
so werden die Bleche gegeneinander
gelegt und die Stäbe a und b durch die Schweißnähte f, die dieselben Bedingungen
wie die Nähte e erfüllen, miteinander verbunden, so daß sämtliche Nähte
e und f ausschließlich auf Zug beansprucht werden.
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Die Herstellung der Nähte f wird dadurch ermöglicht, daß die rechtwinklige
Abbiegung der beiden Seitenwände c" den letzten Arbeitsschritt der Herstellung der
Taschen bildet. Beide Wände c" haben vorher die in Fig. 2 gestrichelt angedeutete
Lage, und man kann mit der Schweißelektrode von beiden Seiten her bis in die Mitte
der Tasche gelangen, um die Nähte f anzulegen, wozu mindestens die Höhe h (F,ig.
3) zur Verfügung steht.
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Oberhalb der Verankerung a-b ist in Fig. 3 eine Führungswand d angedeutet,
die durch gleichfalls ausschließlich auf Zug beanspruchte Nähte d' und
d" mit den Breitwänden c verbunden ist. Die Führungswände d bedürfen keiner
Befestigung auf ihrer ganzen Länge. Wichtig ist die Anbringung der Schweißnähte
d', d" im Bereich der Lücken A,
wo die Nähte B (Fig. i) auf beiden
Seiten der Führungswaidd angelegt werden, da sie bei der Versteifung der Breitwände
c mitwirken. Die Heftstrecken B' können dagegen einseitig (etwa abwechselnd oben
und unten) angeordnet sein. An einer Breitwand lassen sich die Heftnähte, z. B.
d', vor dem Zusammenbau der Tasche anlegen, während man die anderen Nähte (d") nach
dem Verbinden der Formstäbe a und b durch die Nähte f herstellt.
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Gemäß Fig. i wechseln in der Tasche eine Führungswand d und einer
Verankerung a-b miteinander ab. An den beiden obersten Verankerungen sind die Nähte
e auf der ganzen Länge der Formstäbe durchgeführt. An den beiden untersten Verankerungen
wechseln Schweißnahtstrecken e' und Lücken oder Unterbrechungen e" miteinander ab.
Alle Verankerungen a-b gehen bis zur rechten Seitenwand c" der Tasche, dagegen ;bleiben
sie von der linken Seitenwand c" um das Stück A zurück. Da aber an dieser Stelle
die Führungswände d beiderseitig durch die Schweißnähte d' bzw.
d" befestigt sind, erhält man für die ganze Tasche gleich große Belastungsfelder.
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Bevor die Innennähte ausgeführt werden, kann man die Breitwände c
oben und unten schon durch die Schweißnähte g miteinander verbinden. Sobald sämtliche
Innennähte hergestellt sind, werden die Breitwandränder c" rechtwinklig abgebogen
und durch die Nähte i mit der zweiten Breitwand verbunden. Schließlich werden an
einer der Seitenwände c" noch .die Ein- und Austrittsstutzen h befestigt. Die Seitenwände
c" brauchen nicht aus überstehenden Blechstreifen der Breitwände c hergestellt zu
werden, sondern können auch aus besonders geschnittenen Blechstreifen bestehen und
mit zwei Nähten, von denen die eine bei i und die andere an der in Fig. z gezeichneten
Umbiegstelle liegt, angeschweißt werden.