DE69911213T2 - Verfahren zum verbinden von mindestens vier wärmetauscherplatten zu einer plattenpackung und plattenpackung - Google Patents

Verfahren zum verbinden von mindestens vier wärmetauscherplatten zu einer plattenpackung und plattenpackung Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von mindestens vier Wärmeübertragungsplatten zu einer Plattenpackung für einen Plattenwärmetauscher, wobei jede Wärmeübertragungsplatte einen äußeren Kantenabschnitt umfasst, der sich um die Wärmeübertragungsplatte in ihrem Kantenbereich herum erstreckt, sowie einen inneren Kantenabschnitt, der sich um die Wärmeübertragungsplatte innerhalb des äußeren Kantenabschnittes herum erstreckt, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    paarweises Verbinden der Wärmeübertragungsplatten an einer ersten Kontaktfläche zu mindestens zwei Plattenpaaren entlang der inneren Kantenabschnitte,
    Anordnen eines äußeren Kantenabschnittes eines der Plattenpaare, sodass es an einer zweiten Kontaktfläche an einen äußeren Kantenabschnitt eines anderen der Plattenpaare anstößt, und
    Aneinanderschweißen der beiden äußeren Kantenabschnitte mittels einer Schweißverbindung.
  • Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Plattenpackung von miteinander verbundenen Wärmeübertragungsplatten für einen Plattenwärmetauscher, wobei jede Wärmeübertragungsplatte einen äußeren Kantenabschnitt umfasst, der sich um die Wärmeübertragungsplatte in ihrem Kantenbereich herum erstreckt, sowie einen inneren Kantenabschnitt, der sich um die Wärmeübertragungsplatte innerhalb des äußeren Kantenabschnittes herum erstreckt, wobei die Wärmeübertragungsplatten paarweise zu mindestens zwei Plattenpaaren entlang der inneren Kantenabschnitte an einer ersten Kontaktfläche verbunden werden und wobei eines der Plattenpaare an einer zweiten Kontaktfläche an ein benachbartes der Plattenpaare entlang des äußeren Kantenabschnittes mittels einer Schweißverbindung geschweißt wird.
  • Jede Wärmeübertragtngsplatte in einer solchen Plattenpackung ist gewöhnlich mit vier Durchgangslöchern, so genannten „Port"-Löchern versehen. Die Wärmeübertragungsplatten stoßen aneinander auf eine solche Weise an, daß die Durchgangslöcher vier Durchgangskanäle durch die Plattenpackung bilden und daß zwei Sätze von Wärmeübertragungsdurchgängen zwischen den Wärmeübertragungsplatten gebildet werden. Jeder Wärmeübertragungsdurchgang ist mit zwei Durchgängen verbunden.
  • Solche Plattenpackungen sind in einem Plattenwärmetauscher enthalten, durch den zwei Wärmetauschfluide strömen; eines durch jeden der beiden Sätze von Wärmeübertragungsdurchgängen und die zugeordneten Durchgänge.
  • Für die Funktion eines solchen Plattenwärmetauschers ist es wesentlich, daß die Plattenpackung auf eine solche Weise abgedichtet ist, daß keines der Wärmetauschfluide aus dem Plattenwärmetauscher austreten kann, in dem sich die Plattenpackung befindet. Ist die Plattenpackung in der eingangs definierten Weise verbunden, bestehen ausreichende Möglichkeiten, die Dichtheit der Plattenpackung zu überprüfen. Die Dichtheit kann in jedem Plattenpaar vor dem Verbinden mit der Schweißverbindung überprüft werden. Sind die Plattenpaare miteinander verschweißt worden, kann die Dichtheit der gesamten Plattenpackung getestet werden. Tritt dann irgendeine undichte Schweißverbindung auf, ist sie zur Behebung von der Außenseite der Plattenpackung eher erreichbar.
  • Die EP 578 933 und die GB 580 368, die den nächstliegenden Stand der Technik darstellen, offenbaren einen Plattenwärmetauscher mit Wärmeübertragungsplatten, die zunächst durch Schweißen miteinander und danach zu Plattenpackungen verbunden worden sind.
  • Der in der EP 578 933 offenbarte Plattenwärmetauscher umfasst Wärmeübertragungsplatten, die zunächst paarweise um zwei der vier Durchgangslöcher der Wärmeübertragungsplatten und entlang der Kantenabschnitte der Wärmeübertragungsplatten zu Kassetten verschweißt werden. Danach werden die Kassetten so angeordnet, daß sie aneinander anstoßen, und die Wärmeübertragungsplatten werden um die beiden anderen Durchgangslöcher und entlang der Außenkantenabschnitte der Wärmeübertragungsplatten verschweißt. Die letzteren Schweißverbindungen in den äußeren Kantenabschnitten sind als Kantenschweißung ausgeführt.
  • Die GB 580 368 offenbart einen Plattenwärmetauscher, der Wärmeübertragungsplatten umfasst, die dauerhaft durch ein Widerstandsschweißen mit einander verbunden sind. Die Wärmeübertragungsplatten werden zunächst paarweise miteinander entlang innerer Kantenabschnitte zu Plattenpaaren verschweißt und danach werden die Plattenpaare entlang äußerer Kantenabschnitte miteinander verschweißt.
  • Die JP 7-214 319 offenbart ein Verfahren zum Verschweißen von Wärmeübertragungsplatten, die mit Durchgangslöchern versehen sind, mittels eines Kantenschweißens. Die Wärmeübertragungsplatten werden entlang der Kanten der Durchgangslöcher mittels eines TIG-Schweißens verschweißt. Die Wärmeübertragungsplatten werden während des Schweißens paarweise um die Durchgangslöcher durch eine spezielle Vorrichtung gehalten, wobei auch die Hitze vom verschweißten Bereich abgeleitet wird, um Verformungen zu vermeiden.
  • Moderne Schweißmethoden mit einem hohen Energiestrahl, wie das Elektronenstrahlschweißen oder Laserschweißen, haben unter dem Gesichtspunkt der Herstellung viele Vorzüge. Solche Verfahren eignen sich z. B. sehr gut zur automatischen Herstellung und führen zu Schweißverbindungen mit einer hohen und gleichmäßigen Qualität. Bei der Verwendung beim Verschweißen von Wärmeübertragungsplatten zu einer Plattenpackung besteht der größte Vorzug solcher modernen Schweißmethoden in der geringeren Energieerzeugung, wodurch die Wärmeübertragungsplatten nur geringen Wärmeverformungen unterworfen sind.
  • Die WO 93/15 369 offenbart einen Plattenwärmetauscher, umfassend eine Plattenpackung von Wärmeübertragungsplatten, die mit Laserschweißen miteinander verschweißt worden sind. Dabei wird jeweils zu einem Zeitpunkt eine Wärmeübertragungsplatte mit der zu bildenden Plattenpackung auf eine solche Weise verschweißt, daß jede zweite Wärmeübertragungsplatte entlang innerer Kantenabschnitte verschweißt wird und jede zweite Wärmeübertragungsplatte entlang äußerer Kantenabschnitte. Die äußeren Kantenabschnitte befinden sich zwischen den inneren Kantenabschnitten und den Kanten der Wärmeübertragungsplatten. Darüber hinaus umfasst jede Wärmeübertragungsplatte eine Verstärkungsbiegung außerhalb des äußeren Kantenabschnitts. Dieses bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß eine befriedigende Überprüfung der Dichtheit schwierig zu erreichen ist. Unter praktischen Gesichtspunkten ist es zu ineffizient, eine Dichtheitsprüfung nach dem Verschweißen jeder Wärmeübertragungsplatte durchzuführen. Statt dessen wird eine Dichtheitsüberprüfung durchgeführt, wenn die gesamte Plattenpackung oder ein wesentlicher Teil davon, z. B. 10 bis 30 Wärmeübertragungsplatten, miteinander verschweißt worden sind. Ist eine Schweißverbindung zwischen den inneren Kantenabschnitten dabei nicht vollständig dicht, ist diese Schweißverbindung praktisch nicht länger reparabel und die gesamte Plattenpackung oder das Modul muss weggeworfen werden. Dementsprechend erfordert dieses Herstellungsverfahren eine hohe Verfahrenssicherheit bei der Produktion, wenn man bei einem akzeptablen Grad an Ausschuss bleiben will. Um eine solche Verfahrenssicherheit zu erreichen, ist ein ausgedehntes Überprüfen und Anpassen der unterschiedlichen Verfahrensparameter für jede Materialqualität erforderlich. Dementsprechend ist dieses Schweißverfahren für das Herstellen von Plattenwärmetauschern in kleinen Serien oder ungewöhnlichen Materialien zu teuer.
  • Schweißen mittels eines Hochenergiestrahles ist jedoch mit der heutzutage erhältlichen Technik für das eingangs genannte Verfahren nicht möglich, da eine Wärmeübertragungsplatte eines Plattenpaares, die nicht an eine Wärme übertragungsplatte eines benachbarten Plattenpaares geschweißt werden soll, die miteinander zu verschweißenden Wärmeübertragungsplatten abschirmt. Eine Düse für einen Hochenergiestrahl und ein den Strahl umgebendes Schutzgas sind darüber hinaus zu groß, um zwischen zwei Wärmeübertragungsplatten in einem Plattenpaar verwendet werden zu können. Daher ist vorgeschlagen worden, den Schweißpunkt als Kantenschweißung auszuführen. Es ist jedoch sehr schwierig, einen Hochenergiestrahl auf die Kantenendflächen der Wärmeübertragungsplatten zu fokussieren, wenn die Verbindung z. B. nicht ganz gerade ist oder wenn zwischen den Platten in der Verbindung eine schmale Lücke besteht.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme zu überwinden und eine verbesserte Schweißverwendung zwischen einander zu einer Plattenpackung für einen Plattenwärmetauscher zu verschweißenden Plattenpaaren vorzusehen.
  • Dieses Ziel wird durch das eingangs definierte Verfahren erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schweißverbindung mit einem hochenergetischen Strahl hergestellt wird, der auf einem der beiden äußeren Kantenabschnitte in einem Abstand von dessen äußerer Kante und in einem Winkel gerichtet wird, der nicht rechtwinklig in Bezug auf die Kontaktfläche ist. Ein solcher konzentrierter hochenergetischer Strahl, z. B. ein Laserstrahl oder ein Elektronenstrahl, kann in akkurater Weise auf einen der Kantenabschnitte der Plattenpaare fokussiert werden, was bedeutet, daß sich die Schweißverbindung durch die beiden benachbarten Kantenabschnitte erstreckt und eine Verbindung hoher Verlässlichkeit und Qualität sicherstellt. Weiterhin können die Überprüfungs möglichkeiten, die durch das eingangs definierte Verfahren geboten werden, vollständig genutzt werden. Es ist herausgefunden worden, daß ein hochenergetischer Strahl beide äußeren Kantenabschnitte durchdringen und eine Schweißverbindung erzeugen kann, die sich durch diese Abschnitte erstreckt, selbst wenn der hochenergetische Strahl nicht in einem rechten Winkel auf die Oberfläche des Kantenabschnitts trifft. Auf eine solche Weise kann in eleganter und einfacher Weise eine oben definierte Düse für einen hochenergetischen Strahl unabhängig von ihren Ausmaßen verwendet werden. Dabei kann der hochenergetische Strahl mittels eines Elementes geführt und mindestens das Element oder die Wärmeübertragungsplatten auf eine solche Weise relativ zueinander belegt werden, daß das Element den äußeren Kantenabschnitt neben den Wärmeübertragungsplatten entlang geführt wird.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist im wesentlichen jede Wärmeübertragungsplatte mit vier Durchgangslöchern versehen, wobei zwei der Durchgangslöcher von ersten Durchgangsabschnitten umgeben sind und die beiden anderen Durchgangslöcher von zweiten Durchgangsabschnitten umgeben sind, wobei die Wärmeübertragungsplatten in den Plattenpaaren entlang der ersten Abschnitte miteinander verbunden werden, bevor die Plattenpaare miteinander verschweißt werden. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können die Plattenpaare dann miteinander entlang der zweiten Durchgangsabschnitte mittels eines hochenergetischen Strahles verschweißt werden, der auf die zweiten Durchgangsabschnitte in einem Winkel gerichtet ist, der nicht rechtwinklig in Bezug auf die Kontaktfläche ist. Auf eine solche Weise erhält man eine Schweißverbindung hoher Verlässlichkeit und Qualität auch für diesen Fall. Dabei kann der hochenergetische Strahl mittels eines Elements geführt werden, das um den zweiten Durchgangsabschnitt herum geführt wird.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mindestens vier Plattenpaare übereinander zu einer Plattenpackung gestapelt und miteinander in einer Reihenfolge verschweißt, die von der Reihenfolge abweicht, in der die Plattenpaare in die Plattenöffnung gestapelt werden. Auf eine solche Weise werden zumindest eingangs aneinander anstoßende Plattenpaare nicht unmittelbar nacheinander verschweißt, sondern von einem ersten Plattenpaar wird das Element zu einem zweiten Plattenpaar bewegt, wobei eine Anzahl von Plattenpaaren zwischen den ersten und zweiten Plattenpaaren liegt. Durch ein solches Verfahren werden Verformungen der letzten Plattenpackung aufgrund von Wärmespannungen, die während des Schweißens auftreten, vermieden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der hochenergetische Strahl ein Laserstrahl.
  • Das Ziel wird auch erreicht durch die eingangs definierte Plattenpackung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schweißverbindung mittels eines hochenergetischen Strahles erzeugt wird und, im Querschnitt durch die äußeren Kantenabschnitte gesehen, eine Mittellinie aufweist, die einen Winkel mit der anderen Kontaktfläche bildet, der nicht rechtwinklig ist. Eine solche Schweißverbindung hat eine hohe Qualität und stellt eine hohe Verlässlichkeit im Hinblick auf die Dichtheit der Plattenpackung sicher.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Plattenpackung sind in den abhängigen Ansprüche 11 bis 14 definiert. Der Winkel kann vorteilhafterweise zwischen 50 und 70°, vorzugsweise bei 60°, liegen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nun näher anhand einer beispielartigen Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 offenbart einen Plattenwärmetauscher mit einer Plattenpackung nach der vorliegenden Erfindung.
  • 2 offenbart eine ebene Ansicht einer Wärmeübertragungsplatte der Plattenpackung.
  • 3 offenbart eine Querschnittsansicht eines Plattenpaares der Plattenpackung.
  • 4 offenbart eine Querschnittsansicht zweier solcher Plattenpaare, die nach der vorliegenden Erfindung miteinander verschweißt wurden.
  • 5 offenbart in einer Querschnittsansicht, wie die Wärmeübertragungsplatten mittels eines Laserwerkzeugs miteinander verschweißt werden.
  • 6 offenbart in einer Draufsicht, wie die Wärmeübertragungsplatten mit einem Laserwerkzeug miteinander verschweißt werden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • 1 offenbart einen Typ von Plattenwärmetauscher 1, umfassend Wärmeübertragungsplatten 2, die zu einer Plattenpackung 3 durch ein Verschweißen anhand des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung miteinander verbunden sind. Die Plattenpackung 3 wird zwischen zwei Trageplatten 5 und 6 mit Anziehbolzen 4 angezogen. Eine der Trageplatten 5 ist mit vier Verbindungsrohren 7 versehen, von denen nur zwei in 1 offenbart sind. Über die Verbindungsrohre 7 strömen zwei Wärmeübertragungsfluide in bekannter Weise durch den Plattenwärmetauscher 1.
  • Eine Wärmeübertragungsplatte 2, die in der Plattenpackung 3 enthalten ist, ist in 2 offenbart. Die Wärmeübertragungsplatte 2 ist gepresst worden, so daß sie Vorsprünge und Vertiefungen hat, teilweise um ein Pressmuster 8 in den mittleren Teilen der Wärmeübertragungsplatte 2 zu bilden, über das die Wärmeübertragungsfluide strömen, und teilweise um Kontaktflächen zu bilden, entlang derer die Wärmeübertragungsplatte 2 mit der benachbarten Wärmeübertragungsplatte 2 in der Plattenpackung 3 verbunden ist. Entlang der Außenkante 9 der Wärmeübertragungsplatte 2 erstreckt sich ein erster äußerer Kantenabschnitt 10, der in 2 als durchgehende Linie dargestellt ist, selbst wenn der äußere Kantenabschnitt 10 eine bestimmte Dicke hat. Innerhalb des äußeren Kantenabschnittes 10 erstreckt sich ein zweiter innerer Kantenabschnitt 11, der in 2 als gepunktete Linie dargestellt ist und ebenfalls eine bestimmte Dicke haben kann. Die Kantenabschnitte 10, 11 befinden sich an unterschiedli chen Orten, siehe 3 und 4. Darüber hinaus ist die Wärmeübertragungsplatte 2 mit vier Durchgangslöchern 12', 12'', 13' versehen, die von im wesentlichen ebenen Durchgangsabschnitten 14', 14'', 15', 15'' umgeben sind, die auch als gepunktete bzw. durchgehende Linien dargestellt sind und sich um ein jeweiliges Durchgangsloch herum erstrecken. Die Durchgangsabschnitte 14' und 14'' befinden sich am selben Ort wie der innere Kantenabschnitt 11, und die Kantenabschnitte 15' und 15'' befinden sich am selben Ort wie der äußere Kantenabschnitt 10, siehe 3 und 4.
  • Soll eine Plattenpackung 3 aus Wärmeübertragungsplatten 2 hergestellt werden, werden zunächst die Wärmeübertragungsplatten 2 paarweise zu Plattenpaaren 16 miteinander verbunden, siehe 3. Diese Verbindung wird nach der offenbarten Ausführungsform durch ein Laserschweißen bewirkt. Es ist jedoch anzumerken, daß für diese Verbindung auch andere Verbindungsmethoden verwendet werden können, vorzugsweise solche, die einen hochenergetischen Strahl verwenden, z. B. Elektronenstrahlschweißen. Es ist auch möglich, z. B. Widerstandsschweißen zu verwenden. Während dieses Verschweißens der Wärmeübertragungsplatten 2 zu Plattenpaaren 16 werden die Wärmeübertragungsplatten 2 gedreht, so daß sie in einer ersten Kontaktebene 17 entlang der inneren Kantenabschnitte 11 und entlang zweier der Durchgangsabschnitte 14' und 14'' um die Durchgangslöcher 12' und 12'' herum aneinander anstoßen. Die Wärmeübertragungsplatten 2 werden in den Durchgangsabschnitten 14' und 14'' mit Schweißverbindungen 18 und entlang der Innenkantenabschnitte 11 mit Schweißverbindungen 19 miteinander verschweißt. Nachdem das Plattenpaar 16 verschweißt worden ist, werden die Schweißverbindungen 18 und 19 im Hinblick auf ihre Dichtheit überprüft. Ist irgendein Plattenpaar 16 nicht vollständig dicht, kann dabei die in Frage stehende Schweißverbindung 18, 19 noch einmal in einfacher Weise geschweißt werden.
  • 4 offenbart einen Querschnitt durch vier Wärmeübertragungsplatten 2, d. h. zwei Plattenpaare 16 der Plattenpaare 3. Zwei benachbarte Wärmeübertragungsplatten 2, eine von einem jeweiligen Plattenpaar 16, werden an einer zweiten Kontaktebene 20 entlang der Außenkantenabschnitte 10 der Wärmeübertragungsplatten 2 aneinander gelegt und mit einer Schweißverbindung 21 miteinander verbunden. Die beiden benachbarten Wärmeübertragungsplatten 2 stoßen auch an der zweiten Kontaktebene 20 entlang der Durchgangsabschnitte 15' und 15'' aneinander an. Diese Durchgangsabschnitte 15', 15'' sind mit einer Schweißverbindung 22 miteinander verbunden worden.
  • Wie 4 zu enntehmen, sind die Schweißverbindungen 21 und 22 in einem Querschnitt in Bezug auf die Kontaktebenen 17 und 20 geneigt. Eine Mittellinie c erstreckt sich durch jede der Schweißverbindungen 21, 22 auf eine solche Weise, daß der Abstand zwischen der Mittellinie c und der Außenkante der geschmolzenen Zone der jeweiligen Schweißverbindung 21, 22 an jeder Seite der Mittellinie c gleich ist. Insbesondere bildet jede Mittellinie c einen Winkel α bzw. β, der nicht senkrecht ist, mit den Kontaktebenen 17, 20. Nach der vorliegenden Erfindung werden die Schweißverbindungen 21 und 22 mittels eines hochenergetischen Energiestrahles erzeugt, z. B. ein Laserstrahl oder ein Elektronenstrahl, der schräg auf die Außenkantenabschnitte 11 und Durchgangsabschnitte 15' bzw. 15'' der Wärmeübertragungsplatte 2 gelenkt worden ist, um überdeckende Kanten einer benachbarten Wärmeübertragungsplatte 2 im selben Plattenpaar 16 zu umgehen. Der Winkel α liegt zwischen 50 und 70 Grad, vorzugsweise bei 60 Grad. Es ist anzumerken, daß auch andere Werte der Winkel α, β möglich sind, es ist jedoch wesentlich, daß der Winkel dergestalt ist, daß die Kanten einer benachbarten Wärmeübertragungsplatte 2 nicht die Außenkantenabschnitte 10 und die Durchgangsabschnitte 15', 15'' überdecken, wodurch die Hochenergie nicht auf die Oberfläche dieser Abschnitte fokussiert werden könnte.
  • Wurde eine Plattenpackung 3, die zwei oder mehrere Plattenpaare 16 umfasst, entlang der Schweißverbindungen 21 und 22 verschweißt, kann die Dichtheit der gesamten Packung 3 überprüft werden. Ist die Plattenpackung 3 nicht dicht, kann jede der Schweißverbindungen 21 und 22 die Ursache sein, da sich die Schweißverbindungen 18, 19 vorher als dicht erwiesen hatten, als die einzelnen Plattenpaare 16 überprüft worden sind. Falls die Plattenpackung 3 nicht vollständig dicht ist, können daher die in Frage stehenden Schweißverbindungen 21, 22 wieder in einer einfachen Weise verschweißt werden. Die Plattenpackung 3 kann dann zwischen zwei Trageplatten 5 und 6 im Plattenwärmetauscher 1 befestigt werden.
  • 5 und 6 offenbaren schematisch, wie die Schweißverbindungen 21 und 22 mittels eines Laserschweißwerkzeuges 23 hergestellt werden können. Das Laserschweißwerkzeug 23 umfasst einen Laser 24, der schematisch offenbart ist, und eine Düse 25. Die Düse 25 ist so angeordnet, daß ein Schutzgas und der Laserstrahl in einem geneigten Winkel α, β zu den äußeren Kantenabschnitten 10 und den Durchgangsabschnitten 15', 15'' geleitet werden. Weiterhin umfasst das Laserwerkzeug 23 zwei Pressräder 26, die zwischen sich an die benachbarten Außenkantenabschnitte 10 bzw. an die benachbarten Durchgangsabschnitte 15', 15'' angreifen, um diese zu positionieren und zusammen zu drücken. In 5 und 6 sind sowohl Laserwerkzeuge zum Schweißen der Außenkantenabschnitte 10 als auch zum Schweißen der Durchgangsabschnitte 15', 15'' offenbart. Es ist jedoch anzumerken, daß es in der Praxis schwierig sein kann, diese Schweißvorgänge gleichzeitig auszuführen. Um thermische Verformungen der Plattenpackung zu vermeiden, sollten die Plattenpaare 16 in einer anderen Reihenfolge miteinander verschweißt werden als in der Reihenfolge, in der die Plattenpaare 16 übereinander in der offenbarten Plattenpackung 3 gestapelt sind. Z. B. wird das Werkzeug 23 und/oder die Plattenpackung 3 auf eine solche Weise bewegt, daß das Werkzeug 23 zunächst entlang der beiden untersten Plattenpaare 16 bewegt wird und direkt danach entlang der beiden obersten Plattenpaare 16.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarte Ausführungsform begrenzt, sondern kann innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche varuert und modifiziert werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Verbinden von mindestens vier Wärmeübertragungsplatten (2) zu einer Plattenpackung (3) für einen Plattenwärmetauscher (1), wobei jede Wärmeübertragungsplatte (2) einen äußeren Kantenabschnitt (10) umfasst, der sich um die Wärmeübertragungsplatte (2) in ihrem Kantenbereich herum erstreckt, sowie einen inneren Kantenabschnitt (11), der sich um die Wärmeübertragungsplatte (2) innerhalb des äußeren Kantenabschnittes (10) herum erstreckt, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: paarweises Verbinden der Wärmeübertragungsplatten (2) an einer ersten Kontaktfläche (17) zu mindestens zwei Plattenpaaren (16) entlang der inneren Kantenabschnitte (11), Anordnen eines äußeren Kantenabschnittes (10) eines der Plattenpaare (16), sodass es an einer zweiten Kontaktfläche (20) an einen äußeren Kantenabschnitt (10) eines anderen der Plattenpaare (16) anstößt, und Aneinanderschweißen der beiden äußeren Kantenabschnitte (10) mittels einer Schweißverbindung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung (21) mit einem hochenergetischen Strahl hergestellt wird, der auf einen der beiden äußeren Kantenabschnitte (10) in einem Abstand von dessen äußerer Kante (9) und in einem Winkel (α) gerichtet wird, der nicht rechtwinklig in Bezug auf die Kontaktfläche (20) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hochenergetische Strahl mittels eines Elementes (23, 25) gelenkt wird und dass mindestens das Element oder die Wärmeübertragungsplatten auf eine solche Weise relativ zueinander bewegt werden, dass das Element den äußeren Kantenabschnitt (10) neben den Wärmeübertragungsplatten (2) entlang geführt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im wesentlichen jede Wärmeübertragungsplatte (2) mit vier Durchgangslöchern (12', 12'', 13', 13'') versehen ist, wobei zwei der Durchgangslöcher (12', 12'') von ersten Durchgangsabschnitten (14', 14'') umgeben sind und die anderen beiden Durchgangslöcher (13', 13'') von zweiten Durchgangsabschnitten (15', 15'') umgeben sind und dass die Wärmeübertragungsplatten (2) in den Plattenpaaren (16) entlang der ersten Abschnitte (14', 14'') miteinander verbunden werden, bevor die Plattenpaare (16) miteinander verschweißt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenpaare (16) miteinander entlang der zweiten Durchgangsabschnitte (15', 15'') mittels eines hochenergetischen Strahles verschweißt werden, der auf die zweiten Durchgangsabschnitte (15', 15'') in einem Winkel (β) gerichtet ist, der nicht rechtwinklig in Bezug auf die Kontaktfläche (20) ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hochenergetische Strahl mittels eines Elementes (23, 25) um den zweiten Durchgangsabschnitt herum geführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Abschnitte (14', 14'') der Wärmeübertragungsplatten (2) in den Plattenpaaren (16) an der ersten Kontaktfläche (17) miteinander zum Anstoßen gebracht werden, bevor die Plattenpaare (16) miteinander verbunden werden, und dass die zweiten Durchgangsabschnitte (15', 15'') benach barter Plattenpaare (16) miteinander an der zweiten Kontaktfläche (20) zum Anstoßen gebracht werden.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier Plattenpaare (16) übereinander zu einer Plattenpackung (3) gestapelt und miteinander in einer Reihenfolge verschweißt werden, die von der Reihenfolge abweicht, in der die Plattenpaare (16) in die Plattenpackung (3) gestapelt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hochenergetische Strahl ein Laserstrahl ist.
  9. Plattenpackung von miteinander verbundenen Wärmeübertragungsplatten (2) für einen Plattenwärmetauscher (1), wobei jede Wärmeübertragungsplatte (2) einen äußeren Kantenabschnitt (10) umfasst, der sich um die Wärmeübertragungsplatte (2) in ihrem Kantenbereich herum erstreckt, sowie einen inneren Kantenabschnitt (11), der sich um die Wärmeübertragungsplatte (2) innerhalb des äußeren Kantenabschnittes (10) herum erstreckt, wobei die Wärmeübertragungsplatten (2) paarweise zu mindestens zwei Plattenpaaren (16) entlang der inneren Kantenabschnitte (11) an einer ersten Kontaktfläche (17) verbunden werden und wobei eines der Plattenpaare (16) an einer zweiten Kontaktfläche an ein benachbartes der Plattenpaare (16) entlang des äußeren Kantenabschnittes (10) mittels einer Schweißverbindung (21) geschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung (21) mittels eines hochenergetischen Strahles erzeugt wird und, im Querschnitt durch die äußeren Kantenabschnitte (10) gesehen, eine Mittellinie (c) aufweist, die einen Winkel (α) mit der anderen Kontaktfläche (20) bildet, der nicht rechtwinklig ist.
  10. Plattenpackung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im wesentlichen jede Wärmeübertragungsplatte (2) mit vier Durchgangslöchern (12', 12'', 13', 13'') versehen ist, wobei zwei der Durchgangslöcher (12', 12'') von ersten Durchgangsabschnitten (14', 14'') umgeben sind und die anderen beiden Durchgangslöcher (13', 13'') von zweiten Durchgangsabschnitten (15', 15'') umgeben sind, und dass die ersten Durchgangsabschnitte (14', 14'') der Wärmeübertragungsplatten (2) in den Plattenpaaren (16) miteinander verbunden sind.
  11. Plattenpackung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte zweite Durchgangsabschnitte (15', 15'') von zwei der Plattenpaare (16) miteinander durch eine zweite Schweißverbindung (22) verschweißt sind, die mittels eines hochenergetischen Strahles erzeugt wird.
  12. Plattenpackung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schweißstrahl (22), im Querschnitt durch die zweiten Durchgangsabschnitte (15', 15'') gesehen, eine Mittellinie (C) aufweist, die einen Winkel (β) mit der Kontaktfläche (20) bildet, der nicht rechtwinklig ist.
  13. Plattenstapel nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α, β) zwischen 50° und 70° liegt, vorzugsweise bei ungefähr 60°.
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