CH538661A - Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers - Google Patents

Description

  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers, welcher mindestens zwei miteinander koaxiale, einander mit Spiel umschliessende, zylindrische Mäntel und einen zwischen ihnen liegenden, schraubenlinienförmig verlaufenden Strömungskanal für ein Wärmemedium aufweist, welcher von in einem äusseren Mantel eingepressten, schraubenlinienförmig verlaufenden Wulst gebildet wird, der gegen den entsprechenden inneren Mantel anliegt.



   Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man den äusseren Mantel, in welchem eine schraubenlinienförmig verlaufende Rille eingepresst ist, über den inneren Mantel schiebt und zwischen ringförmige Presswerkzeuge anordnet, welche anschliessend gegeneinander bewegt werden, wodurch der äussere Mantel, unter Ausbildung des Wulstes entlang der Rille, in axiale Richtung zusammengepresst wird, welcher Wulst sich gegen den inneren Mantel legt und sich dadurch einer weiteren Zusammenpressung entgegensetzt.



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit besonderem Vorteil verwendet werden bei der Herstellung eines Wärmeaustauschers, in welchem der innere Mantel aus der Mantelwand eines zylindrischen Gefässes besteht, welches an jedem Ende durch einen gewölbten Boden abgeschlossen ist, wobei, nachdem der Wulst in dem das Gefäss umschliessenden äusseren zylindrischen Mantel fertiggestellt worden ist, die Kraft an den Presswerkzeugen vergrössert wird, so dass jedes Mantelende zum Anliegen gegen den entsprechenden Boden des Innengefässes eingerollt und anschliessend mit dem Innengefäss mit Hilfe einer Rundschweissung an jedem Ende zusammengefügt wird.



   Die Erfindung soll jetzt beispielsweise beschrieben werden anhand der beigelegten Zeichnung.



   Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, und die Fig. 2 und 3 zeigen Endansichten eines Wärmeaustauschers mit geschlossenem Innengefäss, welcher gemäss dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt worden ist.



   Fig. 4 zeigt einen vertikalen Axialschnitt durch den Wärmeaustauscher gemäss den Fig. 1 bis 3.



   Die Fig. 5 bis 7 veranschaulichen das erfindungsgemässe Verfahren zur Ausformung des schraubenlinienförmig verlaufenden Wulstes in dem äusseren Mantel.



   Der in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Wärmeaustauscher ist desjenigen Types, der nur zwei miteinander koaxiale, einander mit Spiel umschliessende zylindrische Mäntel 9 und 11 aufweist. Der innere zylindrische Mantel 9 ist an jedem Ende mit einem gewölbten Boden abgeschlossen und bildet ein geschlossenes Innengefäss 10, während der äussere zylindrische Mantel 11 an jedem Ende eingebogen ist und dort mittels einer Rundschweissung 12 mit dem inneren Mantel 9 verbunden ist. Der äussere Mantel 11 ist ausgeformt mit einem eingepressten, schraubenlinienförmig verlaufenden Wulst 13, mit welchem der Mantel 11 gegen den inneren Mantel 9 anliegt, so dass der Wulst 13 einen schraubenlinienförmig verlaufenden Kanal 14 abgrenzt. In diesen mündet an einem Ende ein Rohr 15 und an dem anderen Ende ein Rohr 16. Das wärmeabgebende Medium, z. B.

  Heisswasser von einem Heizkessel, wird durch das Rohr 15 eingeleitet, strömt mit grosser Geschwindigkeit durch den Kanal 14 in direkter Berührung mit der Mantelwand 9 des Innengefässes 10 und geht durch das Rohr 16 ab. Das wärmeabnehmende Medium, z. B. Kaltwasser von einer Wasserleitung, wird in das Innengefäss 10 durch den Stutzen 17 über ein sich erweiterndes Mundstück 18 am Boden des Gefässes 10 eingeleitet und wird von dem oberen Teil des Gefässes 10 in erhitztem Zustand abgeleitet über das Mundstück 19 und den Rohrstutzen 20. Zum Fördern des Heisswassers oder eines anderen wärmeabgebenden Mediums mit der gewünschten grossen Geschwindigkeit durch den Kanal 14 wird zweckmässig eine nicht dargestellte Pumpe verwendet, die von einem Thermostaten gesteuert ist, welcher dic Temperatur des vom Innengefäss 10 abgeleiteten Verbrauchswarmwassers abtastet.



   In dem einen gewölbten Boden des Innengefässes 10 ist ein Inspektionsloch aufgenommen, das gewöhnlich mit einem Deckel 21 abgeschlossen ist.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung des Wärmeaustauschers des in Fig. 1 bis 4 gezeigten Typs geht aus den schematischen Fig. 5 bis 7 hervor.



   Nachdem das Innengefäss 10 fertiggestellt ist, wird über das Gefäss ein zylindrischer Mantel 11' geschoben, in welchem eine schraubenlinienförmig verlaufende Rille 13' ausgeformt ist (Fig. 5). Das Innengefäss 10 wird danach zusammen mit dem Mantel 11' zwischen zwei ringförmige Presswerkzeuge 22 placiert, welche mit einer im Querschnitt konkav gekrümmten Fläche 23 zum Anliegen gegen die Enden des Mantels 11' ausgebildet sind. Danach werden die Werkzeuge 22 in Richtung gegeneinander gepresst, zum Beispiel mit Hilfe einer hydraulischen Presse, wobei zunächst der schraubenlinienförmige Wulst 13 entlang der Rille 13' ausgebildet wird, siehe Fig. 6.

  Wenn der Wulst 13 überall zum Anliegen gegen das Innengefäss 10 gepresst worden ist, setzt sich der Mantel 11 einer weiteren Zusammenpressung in die Längsrichtung entgegen, und der Druck gegen die Mantelenden wird dann so gross, dass jedes Mantelende eingerollt wird unter Gleiten gegen die konkaven Anliegeflächen des entsprechenden Presswerkzeuges 22, bis die Kanten zum Anliegen gegen die Böden des Innengefässes 10 kommen, siehe Fig. 7. Danach wird der Mantel 11 mittels einer Rundschweissung an jedem Ende mit dem Innengefäss 10 verbunden.



   Der schraubenlinienförmige Wulst 13 versteift den Mantel 11 und macht ihn widerstandskräftiger gegen äusseren Überdruck. Das direkte Anliegen gegen das Innengefäss hat zur Folge, dass der Mantel 11 als eine Verstärkung des Innengefässes 10 wirkt in bezug auf dessen Vermögen, die Expansionskräfte aufzunehmen, welche von dem im Innengefäss 10 herrschenden relativ hohen   Überdruck   herrühren, der in der Regel dem Wasserleitungsdruck entspricht, so dass das Innengefäss 10 mit einer kleineren Manteldicke ausgeführt werden kann, als was sonst möglich wäre. Dies ist von grosser wirtschaftlicher Bedeutung, insbesondere dann, wenn das Innengefäss 10, wie es häufig der Fall ist, aus rostfreiem Stahl oder aus einem anderen verhältnismässig teuren Metall ausgeführt ist.



   Durch eine zweckmässige Abwägung des Ausgangsspiels zwischen dem Innengefäss 10 und dem äusseren Mantel 11 bzw. des Spieles an den Mantelenden erhält der äussere Mantel 11 eine korrekte Ausformung. In Vergleich mit früher bekannten Verfahren zum Zustandebringen eines schraubenlinienförmigen Strömungsweges für das eine Medium um ein Gefäss herum, das vom anderen Medium durchströmt wird, bietet das oben beschriebene Herstellungsverfahren beträchtliche Aufwandersparnisse.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist in bezug auf die Herstellung eines Wärmeaustauschers mit nur zwei, ineinandergeschobenen, zylindrischen Mänteln beschrieben worden, von denen der innere Mantel an beiden Enden abgeschlossen ist. Es ist offenbar, dass die Erfindung auch in solchen Fällen zur Verwendung kommen kann, wo ein innerer Mantel an beiden Enden offen ist. Wesentlich für die Erfindung ist nur, dass ein zylindrischer innerer Mantel vorgesehen ist, gegen welchen sich der Wulst im am nächsten umschliessenden, zylindrischen Mantelende legen kann, unter Bildung eines allseitig geschlossenen, schraubenlinienförmig verlaufenden Strömungskanals. Die Erfindung kann natürlich auch in solchen   Fällen verwendet werden, wo der Wärmeaustauscher mehr als zwei ineinandergeschobene zylindrische Mäntel aufweist.



   In diesem Falle ist vorgesehen, dass die schraubenlinienförmigen Rillen bzw. Wulste benachbarter Mäntel in deren Längsrichtung bezüglich einander verschoben sind, damit Strömungswege bzw. Kanäle entstehen. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschers, welcher mindestens zwei miteinander koaxiale, einander mit Spiel umschliessende zylindrische Mäntel und einen zwischen ihnen liegenden, schraubenlinienförmig verlaufenden Strömungskanal für ein Wärmemedium aufweist, welcher von in einem äusseren Mantel eingepressten, schraubenlinienförmig verlaufenden Wulst gebildet wird, der gegen den entsprechenden inneren Mantel anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass man den äusseren Mantel (11'), in welchem eine schraubenlinienförmig verlaufende Rille (13') eingepresst ist, über den inneren Mantel (9) schiebt und zwischen ringförmige Presswerkzeuge (22) anordnet, welche anschliessend gegeneinander bewegt werden, wodurch der äussere Mantel (11'), unter Ausbildung des Wultes (13) entlang der Rille (13'), in axiale Richtung zusammengepresst wird,

   welcher Wulst (13) sich gegen den inneren Mantel (9) legt und sich dadurch einer weiteren Zusammenpressung entgegensetzt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, wobei der innere Mantel aus der Mantelwand eines zylindrischen Gefässes besteht, welches an jedem Ende durch einen gewölbten Boden abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem der Wulst (13) in dem das Gefäss (10) umschliessenden äusseren zylindrischen Mantel (11) fertiggestellt worden ist, die Kraft an den Presswerkzeugen (22) vergrössert wird, so dass jedes Mantelende zum Anliegen gegen den entsprechenden Boden des Innengefässes (10) eingerollt und anschliessend mit dem Innengefäss (10) mit Hilfe einer Rundschweissung an jedem Ende zusammengefügt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man mehr als zwei Mäntel übereinander anordnet.