-
"Wärmetauscher, insbesondere Raumheizkörper, und Verfahren zur
-
Herstellung von dessen Verteilrohr." Die Erfindung bezieht sich auf
einen Wärmetauscher, insbesondere Raumheizkörper, gemäß dem Gattungsbegriff von
Anspruch 1. Bei derartigen Wärmetauschern erfolgt der Wärmetausch zwischen einem
die Wärmetauschrohre durchströmenden'meist flüssigen, gegebenenfalls aber auch gasförmigen,
z. B. dampfförmagen, ersten Wärmetauschfluid und einem die äußere Verrippung der
Wärmetauschrohre beaufschlagenden zweiten Wärmetauschfluid, bei Raumheizkörpern
der Raumluft. Der Wärmetausch erfolgt dabei teils durch Wärmestrahlung, teils durch
Konvektion. Raumheizkörper dieser Art sind auch als Radiatoren für Raumtemperierung
bekannt. Verteilrohre dienen dazu, das erste Wärmetauschfluid den Wärmetauschrohren
zuzuführen und/oder von diesen wieder abzuführen. Vor?ugsweise wird der Wärmetauscher
so angeordnet, daß die Wärmetauschrohre parallel zueinander vertikal verlaufen und
oben und unten an je ein Verteilrohr angeschlossen sind.
-
Bei dem bekannten Wärmetauscher verläuft die parallel mit dem Fortsatz
verlaufende Rippe in der gemeinsamen Ebene der Achsen des Verteilrohres und der
Wärmetauschrohre und greift in eine längs des Verteilrohres verlaufende Nut ein.
Im Verteilrohr sind zu beiden Seiten dieser Rippe zwei längs des Verteilrohres durchlaufende
Fortsätze vorgesehen. Diese greifen jeweils in eine Nut an je einer Rippe jedes
Wärmetauschrohres ein, die rechtwinklig zur Erstreckungsrichtung des Verteilrohres
verläuft. Von der Seite des Verteilrohres aus ist jeweils dieser Nuteingriff außenseitig
verschweißt, wofür aufwendige Lichtbogentechnik vorzusehen ist. Ferner behindern
die abstehenden Fortsätze an den Verteilrohren die konvektive Wärmeabgabe durch
Querschnittsverengung der Konvektionsschächte. Wenn der Wärmetauscher
von
oben einblickbar ist, ergibt sich dabei auch ein unansehnlicher Anblick des Aufbaus
infolge der breitflächig verlaufenden Schweißstelle. Ferner ist diese Art der Verschweißung
dann aufwendig, wenn Verteilrohre an beiden Enden der Wärmetauschrohre angeschweißt
werden müssen und daher beim Verschweißen entweder von beiden Stirnseiten der Wärmetauschrohre
her geschweißt werden muß oder das Schweißen in zwei Etappen vorgenommen werden
muß, wobei der Wärmetauscher zwischen den Etappen um 1800 zu drehen ist.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ohne Einbuße der Qualität
der Verbindung, insbesondere auch Schweißverbindung, zwischen Verteilrohrtn)und
Wärmetauschrohren eine solche Anordnung vorzusehen, bei der zum Zusammenbau des
Wärmetauschers auch mit zwei Verteilrohren nur von einer Seite her gearbeitet, z.B.
geschweißt zu werden braucht, und die erforderlichen Verbindungsstellen in einem
ästhetisch unbedenklichen Bereich vorgesehen sind.
-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem gattungsgemäßen Wärmetauscher
gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst. Die Erfindung macht dabei die schon
beim gattungsgemäßen Wärmetauscher vorhandene, sich zu dem Fortsatz des Verteilrohres
überlappend parallel erstreckende Rippe am Wärmetauschrohr für die Verbindung nutzbar.
Dabei wird es entbehrlich, am Verteilrohr zwei parallele Fortsätze auszubilden;
vielmehr kann man mit einem einzigen Fortsatz pro Wärmetauschrohr auskommen, der
sich zur Schaffung der Verbindung hinreichend nahe neben der sich längs des Verteilrohres
entsprechenden Rippe am Wärmetauschrohr befindet. Da ferner die Verbindung von der
Rückseite des Wärmetauschers aus hergestellt werden kann, erübrigt es sich auch
bei Wärmetauschern mit Verteilrohren an beiden wirksamen Enden der Wärmetauschrohre,
von verschiedener Seite her die Verbindung herstellen zu müssen.
-
Dabei kann man im Grenzfall sogar mit einer einzigen
Verbindungsstelle
an der Verbindung Wärmetauschrohr-Verteilrohr auskommen.
-
Da nach der Erfindung ferner zwischen zwei hintereinander liegenden
und nicht, wie im bekannten Fall, zwischen zwei einander kreuzenden Bauelementen
eine Verbindung herzustellen ist, kann man mit einfacherer Verbindungstechnik, insbesondere
Schweißtechnik, arbeiten, insbesondere auch weit verlaufene äußere Schweißstellen
vermeiden. Die Verbindungsstellen lassen sich im übrigen im inneren Bereich des
Wärmetauschers so anordnen, daß sie gegen äußere Betrachtung selbst dann weitgehend
durch das Verteilrohr abgedeckt sind, wenn sich auf dem Wärmetauscher keine stirnseitige
Verkleidung befindet.
-
Nach der Erfindung ist es bevorzugt, die Schweißstelle sowohl durch
die Rippe als auch durch den Fortsatz hindurch auszubilden. Hierfür eignet sich
besonders eine Nietverbindung gemäß Anspruch 2 oder die Ausbildung eines Schweißpunktes
gemäß Anspruch 3.
-
Wie im Falle des gattungsgemäßen Wärmetauschers kann jedes Wärmetauschrohr
mit einer Rippe versehen sein, die im wesentlichen längs einer gedachten gemeinsamen
Ebene der Achsen der Wärmetauschrohre verläuft. Anders als bei dem bekannten Wärmetauscher
ist dabei jedoch diese Rippe die Rippe, die für die Verbindung nutzbar gemacht wird.
-
Bei dem bekannten gattungsgemäßen Wärmetauscher beschreibt die gedachte
Ebene die Mittelebene der betreffenden Rippe.
-
Nach der Erfindung ist stattdessen vorzugsweise vorgesehen, daß die
gedachte Ebene eine Grenzfläche von Rippe und Fortsatz beschreibt. Diese Grenzfläche
kann eine Anlagefläche sein. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch allgemein auch
möglich, wenn auch nicht im gleichen Maße bevorzugt, daß zwischen Rippe
und
Fortsatz etwas Abstand verbleibt, solange eine einwandfreie Verbinduna, insbesondere
Verschweißung, möglich ist. Die Technologen, die dies ermöglichen, sind an sich
bekannt und bedürfen ir keiner näheren Erläuterungen.
-
Die genannte Anordnung der Grenzfläche hat den Vorteil, daß die wirksame
Beanspruchungsfläche der Verbindung in der gemeinsamen Ebene der Achsen der Wärmetauschrohre
und des Verteilrohres bzw. der Verteilrohre liegt und so unerwünschte Drehmomentbeanspruchungen
der Verbindungsstellen minimal gehalten oder gar gänzlich vermieden werden können.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders bevorzugt bei solchen
Wärmetauschern vorgesehen, bei denen längs des Verteilrohrs verlaufende Frontplatten
der Wärmetauschrohre vorhanden sind. Dies ist bereits auch bei den gattungsgemäßen
bekannten Wärmetauschrohren der Fall; dort jedoch ist die der Frontplatte abgewandte
Seite der Verrippung des jeweiligen Wärmetauschrohres durch eine zur Frontplatte
jeweils parallel verlaufende Rückplatte geschlossen. Anstelle der auch gegebenen
Möglichkeit, eine derartige Rückplatte vom übrigen Wärmetauschrohr abnehmbar auszubilden
(vgl. hierzu auch DE-OS 23 14 159) oder die Rückplatte mit Ausnehmungen zu versehen,
durch welche eine Schweißeinrichtung eingreifen kann, ist nach der Erfindung bevorzugt
vorgesehen, daß die der Frontplatte abgewandte Seite der Verrippung des jeweiligen
Wärmetauschrohres offen ausgebildet ist.
-
Eine solche Anordnung ist an sich bei Wärmetauschrohren ohne Offenbarung
einer Verschweißung zwischen Wärmetauschrohr und Verteilrohr bekannt (DE-OS 24 12
735).
-
In solchen Fällen ist es zweckmäßig, wenn die die Verschwei-Bungsebene
oder sonstige Verbindungsebene definierende Grenzfläche, welche mit der gedachten
gemeinsamen Ebene der Achsen der Wärmetauschrohre und damit meist auch der Achse
des Verteilrohres zusammenfällt, die der Frontplatte abgewandte Seitenfläche der
Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres ist.
-
Es ist nicht erforderlich, daß zum Ausführen der Erfindung das Verteilrohr
oder die Verteilrohre auf die freien Enden der Wärmetauschrohre aufgelegt ist, bzw.
sind. Vielmehr kann man in an sich bekannter Weise auch im Rahmen der Erfindung
die an die Abzweigungen des Verteilrohres anschliesenden Querschnittflächen der
Wärmetauschrohre relativ zu deren benachbarten Stirnflächen derart zurücksetzen,
daß das Verteilrohr in den Enden der Wärmetauschrohre eingebettet verläuft. Bekannte
Vorbilder zeigen dabei sowohl die Möglichkeit, in den Stirnseiten der Wärmetauschrohre
einen offenen Schlitz vorzusehen, in denderteilrohr in Achsrichtung der Wärmetauschrohre
eingeschoben wird, oder auch die Möglichkeit, an den Enden der Wärmetauschrohre
geschlossene Ausnehmungen auszubilden, in die das Verteilrohr zunächst von der Seite
her eingeschoben wird, ehe es mit seinen seitlichen Abzweigungen abgedichtet auf
freie Enden der Leitungsrohre der Wärmetauschrohre aufgelegt und dann fixiert wird.
Zum Fixieren dient hier die im einzelnen besprochene lterbzndung nach der Erfindung.
-
Um für den Fall, daß die Verbindung eine Schweißverbindung ist, eine
hinsichtlich der Verdrehung des.Verteilrohres zu den Wärmetauschrohren besonders
verdrehsteife Schweißverbindung zu erhalten, sind die Merkmale von Anspruch 9 vorgesehen.
Durch die Aufnahme der Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres zwischen den beiden
Lappen des Fortsatzes kann man das jeweilige Verteilrohr zu den jeweiligen Wärmetauschrohren
bereits von vornherein verdrehsicher halten, so daß die Schweißverbindung nur noch
Teilfunktionen der Gesamtverbindung übernehmen muß. Dabei kann man durch passende
räumliche Zuordnung der miteinander zu verbindenden Teile der Schweißverbindung
im Extremfall nur noch die Aufgabe zukommen lassen, eine Verschiebung des Verbindungsrohres
in Achsrichtung der Wärmetauschrohre zu verhindern, während die anderen fünf Freiheitsgrade
der Translation und der Rotation durch Formschluß festliegen können.
-
Wegen der beidseitigen Umfassung der Rippe des jeweiligen Wärmetauschrohres
durch beide Lappen ist dabei hier die
Anordnung gemäß Anspruch
40 zweckmäßig, um die Einwirkung etwa doch noch entstehender Torsionsmomente auf
die Schweißverbindung minimal zu halten oder gar ganz auszuschalten.
-
Wenn gemäß Anspruch 44 sich der eine Lappen weniger weit vom Verteilrohr
erstreckt als der andere, ist es zweckmäßig, die Schweißverbindung dann vom Rand
des Lappens mit kleinerer Erstreckungsweite ausgehen zu lassen. Dadurch ist es nicht
erforderlich, an der Seite des Lappens mit kleinerer Erstreckung eine Durchschweißung
durch diesen Lappen vorzunehmen, sondern es ist nur noch erforderlich, den Rand
des Lappens in die Schweißung mit einzubeziehen. Dies erleichtert die Schweißarbeiten
von einer Seite her, obwohl die Rippe beidseitig von Lappen umgriffen ist.
-
Ferner ist dabei zu berücksichtigen, daß man Schweißzeit und Erwärmungsaufwand
einspart, wenn man den Lappen nicht durchzuschweißen braucht. Dies gilt umso mehr
bei Weiterbildung dieses Gedankens gemäß Anspruch 42, da es hierbei nicht mehr erforderlich
ist, direkt durch das Material der Rippe hindurchzuschweißen. Dadurch erhält man
im ganzen eine geringere Erwärmung der Schweißzone, eine bessere Begrenzung des
Schweißbereichs, eine Vergleichmäßigung der Erwärmung der Lappen und der Rippe,
eine Sichtkontrolle der Verschweißung des Lappens mit größerer Erstreckung vom Verbindungsrohr
weg von der von der Schweißseite abgewandten Seite her sowie eine Kontrolle der
Güte der Verschweißung im Durchbrechungsbereich relativ zurRippe, wobei man zweckmäßig,
aber nicht notwendig, mit einem Schweißzusatzmaterial arbeitet und dann im Sinne
von Anspruch 43 die Querschnittsverringerung der Rippe im Bereich der Durchbrechung
durch Zugabe von Schweißzusatzmaterial mehr oder minder vollständig durch Auffüllung
wieder rückgängig machen kann.
-
Bereits bei dem gattungsgemäßen Wärmetauscher ist das Verteilrohr
durch Strangpressen unter integraler Anformung eines kontinuierlich längs des Verteilrohres
verlaufenden Fortsatzes hergestellt worden. Genauer gesagt sind zwei derartige mit
gegenseitigem Abstand an einer Seite des Verteilrohres ausgebildete Fortsätze ausgebildet
wurden. Im Rahmen der Erfindung ist es nur noch erforderlich, einen derartigen Fortsatz
vorzusehen. Bei dem bekannten Verteilrohr sind die beiden Fortsätze in bezug auf
die Wärmetauschrohre exzentrisch angeordnet.
-
Im Rahmen der Erfindung ist es zweckmäßiger, die Fortsätze mindestens
weitgehend zentriert auf die gemeinsame Ebene der Wärmtauschrohre anzuordnen. Dann
wird zweckmäßig dieser einzige Fortsatz mindestens zum Bereich der anzuschließenden
Querschnittflächen der Wärmetauschrohre mindestens teilweise abgetragen. Vorzugsweise
erfolgt dieses Abtragen zugleich mit der Ausbildung der Abzweigungen des Verteilrohres
mit zwei Werkzeugen, einem Bohr- und einem Stanzwerkzeug, die längs des schrittweise
vorgeschobenen Sammelrohres im Abstand benachbarter Wärmetauschrohre versetzt im
Gleichtakt arbeiten.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an
mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
Es zeigen: Fig. 1 eine Stirnansicht eines ersten Profilrohres für
Wärmetauscher, insbesondere Raumheizkörper; Fig. 2 eine Stirnansicht einer ersten
Abwandlung des Profilrohres gemäß Fig. 1; Fig. 3 eine Stirnansicht eines mit einem
der Profilrohre gemäß Fig. 1 oder 2 verbindbaren Sammelrohres; Fig. 4 eine teilweise
geschnittene Seitenansicht des Sammelrohres gemäß Fig. 3; Fig. 5 einen Querschnitt
durch einen Wärmetauscher, bei dem ein Profilrohr gemäß Fig. 1 mit einem Sammelrohr
gemäß den Fig. 3 und 4 verbunden ist und der als Raumheizkörper dient;
Fig.
6 eine Draufsicht auf den Wärmetauscher gemäß Fig. 5; sowie Fig. 7a eine alternativ
abgewandelte Darstellung von Fig. 1; Fig. 7b eine abgewandelte Darstellung der Ausführungsform
von Fig. 5 in einem Zustand vor Herstellung der Schweißverbindung; und Fig. 7c eine
Ausschnittsdarstellung aus Fig. 7b in dem Zustand nach Herstellung der Schweißverbindung.
-
Die Profilrohre gemäß den Fig. 1 und 2 stimmen zunächst in folgendem
überein: Ein Leitungsrohr 2 für ein Wärmetauschfluid, insbesondere Heizwasser oder
Heizdampf, ist mit einer wärmeleitenden Verrippung in Gestalt von Stegen oder Rippen
versehen. Diese Stege bilden eine sich längs der einen Seite des Leitungsrohres
2 erstreckende ebene Frontplatte 4 sowie eine zur entgegengesetzten Seite des Leitungsrohres
2 hin offene Steganordnung 6.
-
Diese weist einen sich vom Leitungsrohr 2 aus erstreckenden und unter
einem rechten Winkel zur Frontplatte 4 verlaufenden geraden zentralen Steg 8 auf,
dessen Mittelebene durch die Achse des Leitungsrohres 2 hindurch verläuft und der
unmittelbar aus dem Leitungsrohr 2 hervorgeht.
-
Je zwei gerade Seitenstege 10 und 12 erstrecken sich dabei zu beiden
Seiten des zentralen Steges 8 parallel zu diesem und mit gleichen Abständen b untereinander.
-
Der zentrale Steg 8 sowie die Seitenstege 10 und 12 haben gleichen
Abstand a zwischen der Frontplatte 4 und ihren freien Enden 14 auf der der Frontplatte
4 abgewandten Seite des Leitungsrohres 2; die freien Enden 1 4 liegen in einer zur
Frontplatte 4 parallelen Ebene und beschreiben die offene Seite der Steganordnung
6.
-
Das Verhältnis a:b liegt im Bereich zwischen 10:1 und 2:1 und beträgt
vorzugsweise etwa 3:1. Die Achse des Leitungsrohres 2
liegt in
diesem vorzugsweisen Fall zweckmäßig etwa ein Drittel der Länge a von der Frontplatte
4 entfernt (vgl. die Bemessungen in den Fig. 1 bis 3). Der Außendurchmesser des
Leitungsrohres 2 ist dabei zweckmäßig gleich oder etwas kleiner als der Abstand
b der Stege untereinander.
-
Die Frontplatte 4 ragt beidseitig um etwas weniger als das halbe Maß
b über den Seitensteg 12 hinaus, welcher von den Stegen 10, 12 dem zentralen Steg
fernerliegt. Die an den Uberständen 16 der Frontplatte 4 relativ zum jeweils benachbarten.
-
Seitensteg 12 ausgebildeten Außenränder 18 der Frontplatte 4 verlaufen
parallel zum Leitungsrohr 2.
-
Die Profilrohre der Fig. 1 bis 3 unterscheiden sich in folgendem:
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist das Leitungsrohr 2 über einen in der Ebene
des zentralen Stegs 8 verlaufenden geraden Stegansatz 20 mit der Frontplatte verbunden.
Die dem Leitungsrohr 2 benachbarten Seitenstege 10 erstrecken sich von ihren Enden
14 nur bis geringfügig über eine gedachte Ebene 22 hinaus, welche zur Frontplatte
4 parallel durch die Achse 24 des Leitungsrohres hindurch verläuft.
-
Diese gedachte Ebene 22 beschreibt dabei die der Frontplatte 4 abgewandte
Seitenfläche 26 je eines Zwischenstegs 28, der unter einem rechten Winkel an die
der Frontplatte 4 benachbarten Enden der Seitenstege 10 anschließt und als gerader
Steg parallel zur Frontplatte 4 verläuft und direkt in die Wandung des Leitungsrohres
2 einmündet.
-
Der Stegansatz 20 hat eine größere Stärke als die Stärke der Stege
8, 10 und 12 sowie die Stärke der Frontplatte 4.
-
Vorzugsweise ist dabei die Stärke doppelt so groß oder größer als
die Stärke der Stege der Steganordnung 6.
-
Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 zeigt Wärmeleitunasvorteile wegen
der direkten Anbindung der dem zentralen Steg 8 benachbarten Seitenstege 10 an das
Leitungsrohr 2.
-
Die Ausführungsform von Fig. 2 zeigt eine Variante der Ausführungsform
von Fig. 1. Bei dieser Variante ist der Stegansatz 20 unter Beibehaltung der Zwischenstege
28 durch geradlinige Verlänaerungen 30 der dem zentralen Steg 8 benachbarten Seitenstege
10 bis in rechtwinklige Einmündung in die Frontplatte 4 ersetzt. Dabei wird zwischen
der Frontplatte 4, den Verlängerungen 30, den Zwischenstegen 28 und dem Leitungsrohr
2 ein zusätzlicher rings umschlossener Konvektionsschacht 32 gebildet.
-
Bei Verwendung solcher Profilrohre gemäß den Fig. 1 oder 2 in WErmetauschern
für die Raumheizuna verlaufen zweckmäßig Profilrohre der beschriebenen Art in mehrfacher
Anordnung nebeneinander vertikal derart, daß zwischen ihren Frontplatten 4 jeweils
ein kleiner Spalt verbleibt und die Kammer zwischen benachbarten Seitenstegen 12
benachbarter Wärmetauschrohre etwa den gleichen Querabstand b hat wie die Seitenstege
der Steganordnung eines einzigen Profilrohres.
-
Die Steganordnung 6 weist dann zweckmäßig am oberen und am unteren
Ende jedes Wärmetauschrohres entweder einen rechteckigen stirnseitigen Ausschnitt
34 oder eine entsprechende Ausnehmung auf, in welcher ein Verteilrohr 36 von oben
bzw. von der Seite her eingeschoben werden kann. Derartige Verteilrohre 36 verlaufen
horizontal parallel zur Oberkante bzw.
-
Unterkante 38 der Frontplatte 2. Wie dargestellt können die Verteilrohre
einen zylindrischen Innenquerschnitt und eine quadratische - oder rechteckige -
Außenform haben. Die der Steganordnung 6 zugewandte Außenseite des Verteilrohres
36 kann dabei auf dem Grund des Ausschnittes bzw. der Ausnehmung 34 plan aufliegen,
wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
-
Zweckmäßig vermeidet man dabei sonst eine Berührung des Verteilrohres
36 mit der Frontplatte 4 sowie den achsferneren Bereichen der Steganordnung entsprechend
den in Fig. 5 eingezeichneten Abständen einerseits zur Frontplatte 4 und andererseits
zum unausgeschnittenen Bereich des zentralen Steges 8.
-
Die Auflagefläche der Steganordnung 6 ist mit 40 bezeichnet (Fig.
5), die Auflagefläche des Verteilrohres 36 auf dem jeweiligen Profilrohr ist mit
42 bezeichnet (Fig. 4). Man erkennt in Fig. 4, daß dabei das Verteilrohr 36 eine
umfangsseitig ausmündende Abzweigung 44 aufweist, deren Achse mit der Achse 26 des
als Wärmetauschrohr dienenden Profilrohres gemeinsam ist und dazu dient, die Kommunikation
des Verteilrohres mit den Wärmetauschrohren herzustellen. An der der Stirnfläche
des jeweiligen Leitungsrohres 2 des Profilrohres gegenüberliegenden Fläche des Verteilrohres
36 ist eine Ringnut 46 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtungsringes ausgespart,
der mit der planen Stirnfläche des Leitungsrohres 2 des anzuschließenden Profilrohres
zusammenwirkt.
-
Wenn der Zusammenbau der Profilrohre mit den Verteilrohren erfolgt
ist, dienen die Stege der Steganordnung 6 gemeinsam mit der Frontplatte 4 als Verrippung
des Leitungsrohres 2.
-
Die einzelnen Stege können daher auch als Rippen bezeichnet werden.
-
Zur mechanischen Befestigung des Verteilrohres 36 am jeweils als Wärmetauschrohr
48 dienenden Profilrohr der Ausführungsform der Fig. 1 und analog der Fig. 2 dient
ein Fortsatz 50, welcher von der dem Wärmetauschrohr 48 zugewandten Flachseite des
Verteilrohres 36 rechtwinklig und geradlinig ausgeht. Aus der gestrichelten Darstellung
von Fig. 4 kann man entnehmen, daß der Fortsatz 50 ursprünglich Teil eines kontinuierlich
mit dem Verteilrohr 36 stranggepreßten Seitenstegteils 50a des Verteilrohres war
und dessen nicht benötigte Bereiche ausgestanzt werden, so daß nur noch beidseitig
der Abzweigung 44 des Verteilrohres 36 je ein Lappen des Fortsatzes 50 übrigbleibt.
-
Gemäß Fig. 3 läuft die eine Seitenfläche des flachen Fortsatzes 50
in einer gedachten Ebene, welche durch die Achse 52 des Verteilrohres 36 hindurch
verläuft und im montierten
Zustand mindestens annähernd mit der
Seitenfläche 26 der vom Zwischensteg 28 gebildeten Rippe des Wärmetauschrohres zusammenfällt.
Dies ermöglicht es, die beiden Lappen des Fortsatzes 50 und den Zwischensteg 28
der Profilform gemäß Fig. 1 (dargestellt) oder Fig. 2 unmittelbar nebeneinander
in der Vertikalebene 26 anzuordnen und von der offenen Seite der Steganordnung 6
zu verbinden. Als sowohl den Fortsatz 50 als auch den Zwischensteg 28 durchdringendes
Verbindungsmittel ist in Fig. 5 ein punktartiges Verbindungsmittel 54 dargestellt,
welches eine Niete, eine Punktschweißung oder eine sonstige Verbindung, auch Schweißung
anderer Art, sein kann. Aus Symmetriegründen ist es zweckmäßig, wenn jedes Verteilrohr
36 mit beiden Zwischenstegen 26 jeweils durch einen eigenen Lappen des Fortsatzes
50 und je eine punktartige Verbindungsstelle 54 verbunden ist. Die Achse 56 des
jeweiligen Verbindungsmittels ist in Fig. 1 sowie in Fig. 5 eingezeichnet und entsprechend
in Fig. 2 zu denken.
-
Bei der abgewandelten Aus führungs form gemäß Fig. 7c stimmt mit Fig.
1 zunächst folgendes überein: Ein Leitungsrohr 2 für ein Wärmetauschfluid, insbesondere
Heizwasser oder Heizdampf, ist mit einer wärmeleitenden Verrippung in Gestalt von
Stegen oder Rippen versehen. Diese Stege bilden eine sich längs der einen Seite
des Leitungsrohres 2 erstreckende ebene Frontplatte 4 sowie eine zur entgegengesetzten
Seite des Leitungsrohres 2 hin offene Stegan-Ordnung 6. Diese weist einen sich vom
Leitungsrohr 2 aus erstreckenden und unter einem rechten Winkel zur Frontplatte
4 verlaufenden geraden zentralen Steg 8 auf, dessen Mittelebene durch die Achse
des Leitungsrohres 2 hindurch verläuft und der unmittelbar aus dem Leitungsrohr
2 hervorgeht.
-
Je zwei gerade Seitenstege 10 und 12 erstrecken sich dabei zu beiden
Seiten des zentralen Steges 8 parallel zu diesem und mit gleichen Abständen b untereinander.
-
Der zentrale Steg 8 sowie die Seitenstege 10 und 12 haben gleichen
Abstand a zwischen der Frontplatte 4 und ihren freien Enden 14 auf der der Frontplatte
4 abgewandten Seite des Leitungsrohres 2; die freien Enden 14 liegen in einer zur
Frontplatte 4 parallelen Ebene und beschreiben die offene Seite der Steganordnung
6.
-
Das Verhältnis a : b liegt im Bereich zwischen 10 : 1 und 2 : 1 und
beträgt vorzugsweise etwa 3 : 1. Die Achse des Leitungsrohres 2 liegt in diesem
vorzugsweisen Fall zweckmäßig etwa ein Drittel der Länge a von der Frontplatte 4
entfernt (vgl. die Bemessungen in Fig. 1). Der Außendurchmesser des Leitungsrohres
2 ist dabei zweckmäßig gleich oder etwas kleiner als der Abstand b der Stege untereinander.
-
Die Frontplatte 4 ragt beidseitig um etwas weniger als das halbe Maß
b über den Seitensteg 12 hinaus, welcher von den Stegen 10, 12 dem zentralen Steg
fernerliegt. Die an den Uberständen 16 der Frontplatte 4 relativ zum jeweils benachbarten
Seitensteg 12 ausgebildeten Außenränder 18 der Frontplatte 4 verlaufen parallel
zum Leitungsrohr 2.
-
Das Leitungsrohr 2 ist über einen in der Ebene des zentralen Steges
8 verlaufenden geraden Stegansatz 20 mit der Frontplatte verbunden. Die dem Leitungsrohr
2 benachbarten Seitenstege 10 erstrecken sich von ihren Enden 14 nur bis geringfügig
über eine gedachte Ebene 22 hinaus, welche zur Frontplatte 4 parallel durch die
Achse 24 des Leitungsrohres hindurch verläuft. Diese gedachte Ebene 22 beschreibt
dabei die der Frontplatte 4 abgewandte Seitenfläche 26 je eines Zwischenstegs 28,
der unter einem rechten Winkel an die der Frontplatte 4 benachbarten Enden der Seitenstege
10 anschließt und als gerader Steg parallel zur Frontplatte 4 verläuft und direkt
in die Wandung des Leitungsrohres 2 einmündet.
-
Der Stegansatz 20 hat eine größere Stärke als die Stärke der Stege
8, 10 und 12 sowie die Stärke der Frontplatte 4. Vorzugsweise ist dabei die Stärke
doppelt so groß oder größer als die Stärke der Stege der Steganordnung 6.
-
Bei Verwendung solcher Profilrohre in Wärmetauschern für die Rawnheizung
verlaufen zweckmäßig Profilrohre der beschriebenen Art in mehrfacher Anordnung nebeneinander
vertikal derart, daß zwischen ihren Frontplatten 4 jeweils ein kleiner Spalt verbleibt
und die Kammer zwischen benachbarten Seitenstegen 12 benachbarter Wärmetauschrohre
48 etwa den gleichen Querabstand b hat wie die Seitenstege der Steganordnung eines
einzigen Profilrohres.
-
Die Steganordnung 6 weist dann zweckmäßig am oberen und am unteren
Ende jedes Wärmetauschrohres 48 entweder einen rechteckigen stirnseitigen Ausschnitt
34 oder eine entsprechende Ausnehmung auf, in welcher ein Verteilrohr 36 von oben
bzw.
-
von der Seite her eingeschoben werden kann. Derartige Verteilrohre
36 verlaufen horizontal parallel zur Oberkante 38 bzw.
-
Unterkante der Frontplatte 2. Wie dargestellt, können die Verteilrohre
einen zylindrischen Innenquerschnitt und eine quadratische - oder rechteckige -
Außenform haben. Die der Steganordnung 6 zugewandte Außenseite des Verteilrohres
36 kann dabei auf dem Grund 40 des Ausschnittes bzw. der Ausnehmung 34 plan aufliegen,
wie dies in Fig. Wb dargestellt ist.
-
Zweckmäßig vermeidet man dabei sonst eine Berührung des Verteilrohres
36 mit der Frontplatte 4 sowie den achsferneren Bereichen der Steganordnung entsprechend
den in Fig. ib eingezeichneten Abständen einerseits zur Frontplatte 4 und andererseits
zum unausgeschnittenen Bereich des zentralen Steges 8.
-
Wenn der Zusammenbau der Profilrohre mit den Verteilrohren erfolgt
ist, dienen die Stege der Steganordnung 6 gemeinsam mit der Frontplatte 4 als Verrippung
des Leitungsrohres 2.
-
Die einzelnen Stege können daher auch als Rippen bezeichnet werden.
-
Zur mechanischen Befestigung des Verteilrohres 36 am jeweils als Wärmetauschrohr
48 dienenden Profilrohr dient ein Fortsatz 50, welcher von der dem Wärmetauschrohr
48 zugewandten Flachseite des Verteilrohres 36 rechtwinklig und geradlinig ausgeht.
-
Der Fortsatz 50 ist ursprünglich Teil eines kontinuierlich mit dem
Verteilrohr 36 stranggepreßten Seitenstegteils des Verteilrohres, und dessen nicht
benötigte Bereiche sind ausgestanzt, so daß nur noch beidseitig der Abzweigung 44
des Verteilrohres 36 je ein Lappen des Fortsatzes 50 übrigbleibt.
-
Die gezeigte Ausführungsform der Fig. 7 hat folgende Besonderheiten:
Der Fortsatz 50 ist in zwei zueinander parallele und längs des Verteilrohres 36
verlaufende Lappen 50a und 50b unterteilt, die zwischen sich einen ebenen Spalt
bilden. Dessen Weite ist so bemessen, daß die Rippe 28 eines an das Verteilrohr
36 anzuschließenden Wärmetauschrohres 48 formschlüssig aufgenommen wird. Vorzugsweise,
aber nicht notwendig, kommt dabei das freie Ende der Rippe 28 am rechteckigen Körper
des Verteilrohres 36 zur Anlage. Eine gedachte Ebene 22, die sich parallel zur Frontplatte
4 durch die Achse 52 des als Verteilrohr dienenden Verbindungsrohres 36 erstreckt,
bildet hierbei zugleich die gedachte Mittelebene der Rippe 28 bzw. des Spalts zwischen
den beiden vorzugsweise gleich dicken Lappen 50a und 50b des Fortsatzes 50.
-
Der der Frontplatte 4 benachbarte und zu ihr parallele Lappen 50a
erstreckt sich weiter von dem Verteilrohr 36 fort als der näher zur offenen Seite
der Steganordnung 6 gelegene Lappen 50b. Die Rippe weist eine Durchbrechung 58 auf,
die von dem Lappen 50a überdeckt ist; der Lappen 50a erstreckt sich dabei noch weiter
vom Verteilrohr 36 fort, als die Durchbrechung 58 der Rippe 28 reicht. Der andere
Lappen 50b erstreckt sich nur teilweise, vorzugsweise bis zur Hälfte, über die Durchbrechung
58. Jedenfalls gilt diese Konfiguration im vormontierten Zustand gemäß Fig. 7b.
-
Zur Verbindung des Verteilrohres 36 mit dem jeweiligen Wärmetauschrohr
48 wird der über die Durchbrechung 58 ragende Bereich des Lappens 50b von der offenen
Seite der Steganordnung 6 aus in die Durchbrechung hinein geschweißt und mit der
Rippe 28 sowie dem Lappen 50a verschweißt. Unter Hinzufügung von Schweißzusatzmaterial
kann man dabei gemäß Fig. 7c eine knopfartige. Schweißverbindung 54 gewinnen, die
an beiden Außenseiten der Lappen 50a und 50b etwas gewölbt hervorsteht, nur geringfügig
größere Ausdehnung als die Durchbrechung 58 hat, massiv ist und deren Achse 56 mit
der Achse 56 der Durchbrechung 58 zusammenfällt.
-
Die Lappen 50a und 50b verlaufen ebenso wie die Rippe 28 im vormontierten
Zustand vertikal. Aus Symmetriegründen ist es zweckmäßig, wenn gemäß Fig. 7a je
eine Durchbrechung 58 in den Rippen 28 zu beiden Seiten des Leitungsrohres 2 vorgesehen
ist, dort entsprechend je zwei Lappen 50a und 50b angeordnet sind und entsprechend
der obigen Darstellung zu beiden Seiten des Leitungsrohres 2 je eine Schweißverbindung
54 geschaffen ist.
-
Sinngemäß läßt sich die Verbindung auch bei abgewandelten Formen der
Steganordnung schaffen, solange der Rippe 28 äquivalente Rippen oder Stege vorhanden
sind.