DE1938928A1

DE1938928A1 - Ribbed heat exchanger pipe construction

Info

Publication number: DE1938928A1
Application number: DE19691938928
Authority: DE
Inventors: Schoell Prof Dr-Ing Guenter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-07-31
Filing date: 1969-07-31
Publication date: 1971-02-11

Abstract

Pipe rib is attached to the profile of the pipe. Openings in the ribs are enlarged with small toothed or dove tailed gaps. The metal cast on each side of each rib surrounds the pipe wall in the form of a mantle. The ribs are embedded in the cast metal along the pipe circumference and the gaps are filled with metal.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rippenrohren und berippten Taschen aus Rippenteilstücken In der Patentanmeldung P 19 30 040.4 ist ein Verfahren nebst Vorrichtungen zur Rersteilung von Rippenrohren aus Rippenteilstücken beschrieben, bei weIchem zur Verbindung der Rippenteilstücke mit dem Rohr flüssiges Metall verwendet wird, und bei welchem nach der Erstarrung -des flüssigen Metalls, dieses sowohl die'Aufgabe der mechanisch festen Verbindung zwischen Rippenteilstücken und Rohr übernimmt, und gleichzeitig die wärmeleitende Brücke zwischen Rippenteilstücken und Rohr. darstellt.Method and device for the manufacture of finned tubes and finned Bags made of rib sections In the patent application P 19 30 040.4 is a method together with devices for dividing finned tubes from fin sections described, who use liquid metal to connect the fin sections to the pipe becomes, and at which after the solidification of the liquid metal, this both The task of the mechanically strong connection between the rib sections and the pipe takes over, and at the same time the heat-conducting bridge between rib sections and pipe. represents.

Das Verfahren besteht im wes-entlichen darin, daß die aus.gestanzten Rippenteilstücke nicht nur. eine dem Profil des Rohres angepaßte Ausstanzen erhalten, sondern darüb-er hinaus noch zahn- oder schwalbenschwanzarti.ge kleine Ausstanzungen besitzen, die nach der Erstarrung des. eingegos.senen.Verbindungsmetalls mit diesem Metall aus.gefüllt sind und auch dann eine gut wärmeleitende und mechanisch -feste Verbindung zwischen Rippenteilstücken und Rohr.er.geb'en, wenn zwischen den Rippenteilstücken und dem erstarrten,- eingegossenen Metall keine dem Löt- oder Schweißprozess ähnliche metallische Verbindung eintritt.The main part of the process is that the punched out Not only rib cuts. receive a punching adapted to the profile of the pipe, but also tooth-like or dovetail-like small cutouts which after the solidification of the. cast.senen.connector metal with this Metal aus. Filled are and also then a good thermally conductive and mechanically stable There should be a connection between the rib sections and the pipe if between the rib sections and the solidified, - poured metal, nothing similar to the soldering or welding process metallic connection occurs.

Praktisch ausgedrückt bedeutet dies, daß auch Rippenteilstücke aus Metallen mit fest haftender Oxidschicht, z.B. Aluminium, gut wärmeleitend und mechanisch fest mit Rohren verbunden werden können.In practical terms, this means that rib sections also consist of Metals with a firmly adhering oxide layer, e.g. aluminum, good thermal conductivity and mechanical can be firmly connected to pipes.

Ein weiterer Gegenstand der vorgenannten Patentanmeldung betrifft die Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens, wobei die Rippenteilstücke von außen her durch mit Schlitzen versehene Kokillenhälften eingeführt werden.Another subject matter of the aforementioned patent application relates the device for realizing the method, wherein the rib sections of are introduced from the outside through slotted mold halves.

Die Kokillenhälften sind hierbei so beschaffen, daß für das einzuspritzende flüssige Metall Hohlräume vorhanden sind, die das flüssige Metall veranlassen, das Rohr zu umhüllen und dabei gleichzeitig in diese Umhüllung die Rippenteilstücke einzubetten, und deren kleine zahn- oder schwalbenschwanzförmigen Ausstanzungen auszufüllen. Nach dem Erstarren des Metalls sind die Rippenteilstücke fest mit dem Rohr verbunden, so daß sie beim öffnen der Kokillenhälften aus diesen herausgezogen werden.The mold halves are designed so that for the injected liquid metal voids are present that cause the liquid metal to To wrap the pipe and at the same time in this wrap the rib sections to embed, and their small tooth-shaped or dovetail-shaped cutouts to be filled out. After the metal solidifies, the rib sections are firmly attached to the Pipe connected so that they are pulled out of these when opening the mold halves will.

Das vorbeschriebene Herstellungsverfahren ist nur für Rippenrohre mit lichten Rippenabständen bis herunter auf etwa 5 mm anwendbar und lohnend, da bei geringeren lichten Abständen die Standzeit der Kokillenhälften infolge des Auftretens von Verformungen durch thermische Längenänderung zu kurz ist.The manufacturing method described above is only for finned tubes Applicable with clear rib spacings down to about 5 mm and worthwhile, there in the case of smaller clearances, the service life of the mold halves as a result of the occurrence from deformations due to thermal change in length is too short.

Die nachs.tehend beschriebene Erfindung betrifft die Anwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Rer.stellung von Rippenrohren und berippten Taschen aus Rippenteilstücken, wobei auch lichte Rippenabstände bis herunter auf etwa 1 mm wirtschaftlich hergestellt werden können.The invention described below relates to the application of the previously described method for making finned tubes and ribbed pockets from rib sections, with clear rib spacings down to about 1 mm can be produced economically.

Erreicht wird dies. erfindungs.gemäß dadurch, daß die Rippenteilstücke unter Zwischenlage von Zwischenstücken .gestapelt sind, wobei zwischen den äußeren Begrenzungsflächen d-er eingelegten Rohre oder Taschen und den damit korrespondierenden äußeren Begrenzungsflächen der Zwischenstücke Spalte zum Umgießen der Rohre oder Taschen freib.leiben, die nach Ausfüllung mit flüssigem Metall. eine Einbettung der Rippenteilstücke bewirken.This is achieved. according to the invention in that the rib sections are stacked with intermediate pieces, with the outer Boundary surfaces of the inserted tubes or pockets and the corresponding ones outer boundary surfaces of the intermediate pieces column for casting around the pipes or Keep pockets free after filling them with liquid metal. an embedding of the rib sections.

Ein wei.terer Gegenstand der Erfindung ist, daß die Zwischenstücke schwalbenschwanzförmige Ausschnitte besitzen, mit welchen sie nach Erstarrung des flüssigen Metalls aus den berippten Rohren oder Taschen, ähnlich wie eine Kokillenhälfte zur Wiederverwendung herausgezogen wenden können.Another object of the invention is that the intermediate pieces Have dovetail-shaped cutouts with which they can after solidification of the liquid metal from the finned tubes or pockets, similar to a mold half pulled out for reuse.

Schliesslich ist es Gegenstand der Erfindung, daß die Zwischenstücke aus ausgestanzter Pappe oder einem ähnlich billigen Werkstoff, der nach dem erfolgten Eingießen nicht wiederverwendet wird, bestehen, und durch Ausziehen, Ausrdtteln, Ausblasen oder Ausbrennen leicht zu entfernen sind.Finally, it is the subject of the invention that the intermediate pieces made of punched cardboard or a similar cheap material that was made after Pouring is not reused, persists, and by pulling out, riddling, Blow out or burnout are easy to remove.

Die Erfindung werde anhand der Abbildungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt den Schnitt durch eine Montageplatte (1), welche schwalbenschwanzförmige Profilvorsprünge (2) nebst daran anschliessenden Distanzierungsprofilen (3) besitzt.Fig. 1 shows the section through a mounting plate (1), which is dovetail-shaped Has profile projections (2) and adjoining spacing profiles (3).

In Fig. 2 ist die Ansicht auf ein Zwischenstück (4) mit schwalbenschwanzförmigen und der Distanzierung dienenden Aussparungen (5) und (6) wiedergegeben.In Fig. 2 is the view of an intermediate piece (4) with dovetail-shaped and recesses (5) and (6) used for spacing.

Fig. 3 zeigt ein Rippenteilstück (7), z.B. aus dünner Aluminiumfolie mit zahnartigen kleinen, in ihrer Tiefe der späteren Einbettungstiefe entsprechenden Ausstanzungen (8), sowie den der Distanzierung dienenden Ausstanzungen (9).Fig. 3 shows a rib section (7), for example made of thin aluminum foil with tooth-like small ones, corresponding in their depth to the later embedment depth Cutouts (8) and the cutouts (9) used for spacing.

In Fig. 4 ist der Schnitt durch ein Flachröhren- oder Taschenbündel, bestehend aus den Taschen (10) dargestellt.In Fig. 4 is the section through a flat tube or pocket bundle, consisting of the pockets (10) shown.

Fig. 5 zeigt die Stapelung von Rippenteilstücken (7) und Zwischenstücken (4), die abwechselnd aufeinandergelegt sind und in ihrer Zusammenfassung eine Kokille darstellen, in welche das Taschenbündel, bestehend aus den einzelnen Taschen (10), eingelegt ist. Die Dicke der Rippenteilstücke (7) und der Zwischenstücke (4) ist - zur besseren Darstellung - in Fig. 5 übertrieben stark gezeichnet.Fig. 5 shows the stacking of rib sections (7) and intermediate pieces (4), which are alternately placed on top of one another and, in their summary, a mold represent in which the pocket bundle, consisting of the individual pockets (10), is inserted. The thickness of the rib sections (7) and the spacers (4) is - for better illustration - drawn exaggerated in Fig. 5.

Wie aus der Abbildung 5 weiter ersichtlich ist, entstehen nach dem Einlegen des Taschenbündels zahlreiche Spalte (11), die nach Ausfüllung mit flüssigem Metall die Rippenteilstücke zwischen sich unverrückbar einbetten und ein Umgießen der Taschen (10) mit flüssigem Metall gestatten.As can be seen from Figure 5, arise after Inserting the bundle of pockets numerous column (11), which after filling with liquid Metal embed the rib sections immovably between them and cast around them allow the pockets (10) with liquid metal.

Der Stapelprozess erfolgt zweckmäßig im Zusammenhang mit dem Ausstanzen der Rippenteilstücke (7), wobei jeweils ein Zwischenstück (4) eingefügt wird. Der ganze Stapel wird hierbei durch die schwalbenschwanzförmigen Vorsprünge (2) der Montageplatte zusammengehalten, wobei das Einfädeln sowohl während, wie auch nach dem Stapelprozess erfolgen kann.The stacking process expediently takes place in connection with the punching out of the rib sections (7), an intermediate piece (4) being inserted in each case. Of the whole stack is here by the dovetail-shaped projections (2) of the Mounting plate held together, the threading both during and after the batch process can be done.

Bei Verwendung des Werkstoffes Pappe zur Herstellung der Zwischenstücke werden auch diese - ebenso wie die Rippenteilstücke (7) - auf einer weiteren Stanze ausgestanzt.When using the material cardboard to manufacture the spacers are also these - just like the rib sections (7) - on another punch punched out.

Beide Stanzen arbeiten in diesem Fall im gleichen - jedoch um eine halbe Periode versetzten Takt - so daß sich über eine kombinierte Auswurfvorrichtung der ausgestanzten Teile eine automatische Stapelung und Einfädelung in die Montageplatte (1) erreichen läßt.In this case, both punches work in the same way - but around one half period offset clock - so that a combined ejector the punched parts are automatically stacked and threaded into the mounting plate (1) can be achieved.

Bei Verwendung von Pappe zur Herstellung der Zwischenstücke (4) kann die Präzisierung der Rippenteilstücke (7) beim Stapelprozess auch durch einen Klebstoff erfolgen. Allerdings muß dieser Klebstoff die Eigenschaft besitzen, daß er nach dem Eingießen des flüssigen Metalls, z.B. durch die dabei auftretende Erwärmung seine Klebefähigkeit völlig verliert und ein leichtes Entfernen der Zwischenstücke (4) nach Eingießen des flüssigen Metalls durch Ausziehen, Ausrütteln oder Ausblasen usw. zuläßt.When using cardboard to produce the intermediate pieces (4) can the precision of the rib sections (7) during the stacking process also by means of an adhesive take place. However, this adhesive must have the property that he pouring in the liquid metal, e.g. due to the resulting heating completely loses its adhesiveness and easy removal of the spacers (4) after pouring in the liquid metal by pulling it out, shaking it out or blowing it out etc. allows.

Claims

Expectations

1 Method and device for the production of finned tubes and ribbed pockets made of rib sections, in which to connect the rib sections liquid metal is used with the pipe, and with which after solidification of the liquid metal this both the task of the mechanically strong connection between rib sections and pipe takes over, and at the same time the heat conductive Represents bridge between rib sections and pipe and in which the rib sections Tooth-shaped or dovetail-shaped small cutouts distributed around the circumference of the pipe profile have, characterized in that the rib sections (7) are interposed of intermediate pieces (4) are stacked, with between the outer boundary surfaces the inserted tubes or pockets (10) and the corresponding outer ones Boundary surfaces of the intermediate pieces (4), column (11) for casting around the pipes or Pockets (10) remain free which, after being filled with liquid metal, are embedded effect of the rib sections (7).

2 Process and device for the production of finned tubes and ribbed pockets made of rib sections according to claim 1, characterized in that that the intermediate pieces (4) have dovetail-shaped cutouts (5).

3 Method and device for the manufacture of finned tubes and finned Bags according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate pieces (4) made of punched cardboard or a similar cheap material.

L e r s e i t e