DE4108763A1 - Radiator fuer raumtemperierung sowie verfahren und vorrichtung zum herstellen von sektionen des radiators - Google Patents

Description

Radiatoren für Raumtemperierung werden für die Gebäudehei­ zung eingesetzt. Das Material solcher Radiatoren wird nach Ge­ sichtspunkten wie Verformbarkeit und vertretbarer Rohstoff- und Bearbeitungspreis ausgewählt. Moderne Radiatoren bestehen zu­ nehmend aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, z. B. AlMgSi 0,5. Daneben werden weiterhin Radiatoren aus Eisen oder einer Eisenlegierung verwendet. Sofern man nicht gerade die Ko­ sten für korrosionsfesten Stahl aufbringen will, ergibt sich dabei häufig die Gefahr, daß das in den Radiatoren geführte wärmeabgebende Wärmeträgerfluid den Radiator allmählich von in­ nen her durch Korrosion zerstört.

Die Korrosionsgefahr von Eisen oder Eisenlegierungen durch Sauerstoffanteile im Wärmetauschfluid bedarf keiner nähe­ ren Erläuterung. Aber auch im Falle von Aluminium und Alumini­ umlegierungen besteht eine erhebliche Korrosionsgefahr durch Bildung von AlOH oder im Sonderfall auch anderer Aluminiumver­ bindungen. Bezogen auf den besonders üblichen Fall, daß als wärmeabgebendes Wärmeträgerfluid Wasser oder Wasserdampf Ver­ wendung findet, kann man davon ausgehen, daß ein Restgehalt von 0,5 bis 1 mg/l von Sauerstoff im Wasser oder Wasserdampf auch im Dauerbetrieb noch relativ unschädlich ist. Es gibt jedoch eine Reihe von Fällen, in denen dieser Sauerstoffanteil be­ trächtlich korrosionsbildend dauerhaft überschritten wird. Das gilt trivial z. B. dann, wenn der Radiator in einen Brauchwas­ serkreislauf eingeschaltet ist. In etwas geringerem Maße treten vergleichbare Effekte dann auf, wenn ein Installateur in schneller zeitlicher Folge in einem geschlossenen Heizwasser­ oder Heizdampfkreislauf das Heizfluid immer wieder durch Brauchwassereinfüllung erneuert. In anderen Fällen kann ein ge­ schlossener Wärmeträgerfluidkreislauf eine Leckage besitzen, durch die ständig Sauerstoff aus der umgebenden Atmosphäre in den Wärmeträgerfluidkreislauf einsickert. Schließlich kommt es auch vor, daß in einem geschlossenen Wärmeträgerfluidkreislauf Abschnitte eingebaut sind, in denen Sauerstoff unmittelbar durch das verwendete Material langsam eindiffundieren kann, insbesondere bei Verwendung bestimmter Kunststoffe.

Der erläuterten Oxydationsgefahr pflegt ein Installa­ teur dadurch entgegenzuwirken, daß er in einem geschlossenen Wärmeträgerfluidkreislauf sauerstoffbindende Mittel zusetzt, und zwar vorsorglich meist im Übermaß. Der Überschuß derartiger sauerstoffbindender Mittel kann sehr leicht den pH-Wert des Wärmeträgerfluids im geschlossenen Kreislauf auf Dauerbetriebs­ grenzwerte von 9 und mehr im alkalischen Bereich ansteigen las­ sen, so daß es nunmehr zu korrodierenden Reaktionsprodukten zwischen dem Material des Radiators und im Übermaß zugesetzten Chemikalien kommt. Die Reaktionsprodukte können je nach der Art des Chemikalienzusatzes dabei verschieden sein. Die Auswirkung derartiger Schädigungsgefahren ist für den Fachmann, der die Heizungsanlage installiert hat, nicht vorhersehbar, da er die Praxis des jeweiligen Installateurs nicht kennt. Ähnliche un­ vorhersehbare Schädigungsgefahren bestehen bei Anschluß des Ra­ diators an ein Fernheizungssystem, indem erfahrungsgemäß stoß­ weise Fremdchemikalien einwandern können, die dann auch im Dau­ erbetrieb schädlich sind. Außer bewußt im Fernheizungssystem zugegebenen Chemikalien kommen dabei auch Zersetzungsprodukte im Leitungssystem in Frage.

Auch bei anderen Wärmeträgerfluiden als Wasser oder Wasserdampf kann es zu Korrosionsproblemen kommen.

Wie sich aus den obigen Fällen ergibt, sind die Mate­ rialien, die man normalerweise als Werkstoff für Radiatoren verwendet, nicht zugleich optimal als korrosionssichere Mate­ rialien auswählbar, wenn man einmal von dem besonders kosten­ trächtigen Fall der Verwendung von Edelstahl bzw. korrosionsfe­ sten Chrom/Nickel-Stählen absieht, die überdies auch wieder bei der Bearbeitung zusätzlichen Aufwand erfordern.

Man hat schon daran gedacht, die Innenfläche bekann­ ter Radiatoren, z. B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegie­ rung, zu eloxieren. Dabei haben sich jedoch schwer bewältigbare technische Probleme ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ra­ diator für Raumtemperierung mittels eines wärmeabgebenden Wär­ meträgerfluids, insbesondere Wasser oder Wasserdampf, unter Verwendung der üblicherweise für den Radiatorenbau verwendeten Materialien zu schaffen, der aber überdies innen zuverlässig gegen korrodierende Einflüsse der genannten Art des Wärmeträ­ gerfluids auf die üblichen Materialien geschützt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Radiator gemäß dem Ober­ begriff von Anspruch 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale ge­ löst.

Der Oberbegriff von Anspruch 1 bezieht sich dabei auf die übliche Bauweise eines Radiators mit Zu- und Abläufen für das Wärmeträgerfluid sowie mindestens eine Radiatorsektion, welche den Wärmetausch zwischen dem Wärmetauschfluid und der Umgebungsluft bewirkt.

Bei dem erfindungsgemäßen Radiator wird nur ein Au­ ßenwandbereich der jeweils wärmetauschwirksamen Radiatorsektion aus üblichem Material ausgebildet, während zusätzlich eine In­ nenwand eingezogen ist, die aus gegenüber Korrosionseinflüssen des Wärmeträgerfluids resistentem Material besteht oder ent­ sprechend vorbehandelt ist. Für die Innenwand und die Außenwand werden dabei zweckmäßig metallische Werkstoffe verwendet. Durch flächige Verbindung zwischen Außen- und Innenwand der jeweili­ gen Radiatorsektion wird deren Wärmeleitfähigkeit wenig beein­ flußt, insbesondere wenn man für die Innenwand Metalle wählt, die gut wärmeleitend sind. Auch ist für die Innenwand keine große Wandstärke erforderlich, und man kann die Gesamtauslegung so treffen, daß Innen- und Außenwand gemeinsam, also nicht nur die Außenwand, die erforderliche statische Festigkeit ergeben. Indem die jeweilige Innenwand an die Zu- und Abflüsse ange­ schlossen wird, kann man im ganzen Bereich des Radiators die das Wärmeträgerfluid strömungsmäßig führenden Bereiche korrosi­ onsfest ausbilden. Ein strömungsführender Anschluß der Zu- und Abläufe an das übliche Material von Radiatoren ist dabei ver­ mieden. Man kann auch gänzlich von einer mechanischen Verbin­ dung zwischend den Zu- und Abläufen und dem Außenwandbereich des jeweiligen Radiators absehen.

Unter Innen- und Außenwand der Radiatorsektion werden deren das Wäremträgerfluid rohrförmig leitenden Bereiche ange­ sprochen. Eine Wärmetauschverrippung der Außenwand kann zusätz­ lich vorhanden sein, sei es integral mit der Außenwand, sei es wärmeleitend mit dieser als eigener Konstruktionsteil verbun­ den.

Im Grundsatz ist es möglich, daß die Innenwand des Radia­ tors und die Zu- und Abflüsse aus unterschiedlichem, aber je­ weils gegenüber dem Wärmetauschfluid korrosionsfestem Material bestehen, solange man die genannten Teile dicht aneinander an­ schließen kann. Vorzugsweise werden jedoch Zu- und Abläufe so­ wie die Innenwand der jeweiligen Radiatorsektion aus demselben Material gewählt.

Die Erfindung schließt auch solche Radiatoren ein, die nur eine einzige wärmeübertragungswirksame Radiatorsektion besitzen. Insbesondere befaßt sich die Erfindung jedoch mit solchen Radiatoren, bei denen mehrere Radiatorsektionen in Re­ gisteranordnung angeordnet sind. Besonders wird dabei die Bau­ art nach Anspruch 4 mit Sammelrohren in Betracht gezogen, ohne aber die an sich auch bekannte Bauart mit Verbindungskrümmern ausschließen zu wollen.

Die Erfindung befaßt sich aufgrund der bevorzugten Herstellungsweise der doppelwandigen Radiatorsektionen vornehm­ lich mit solchen Radiatorsektionen, die geradlinig verlaufen. Die Erfindung gibt aber auch ein Herstellungsverfahren an, bei dem unter der Ausnutzung von Fliehkraft eines Aufweitwerkzeuges ein Aufweiteingriff in solche Radiatorsektionen vorgenommen werden kann, die in einem gewissen Maße im Verhältnis zu einer geraden Achse gekrümmt verlaufen. Geradlinig verlaufende Radia­ torsektionen sind daher nur ein allerdings bevorzugter Sonder­ fall.

Zwei bevorzugte Bauarten von erfindungsgemäßen Radia­ toren, deren äußere Geometrie an sich bekannt ist, zeigen die Ansprüche 6 und 7.

Die Erfindung schließt auch unrunde Querschnitte, z. B. ovale Querschnitte, von Innenwand und Außenwand des Radia­ tors ein und gibt hierzu auch ein mögliches Herstellungsverfah­ ren an. Bevorzugt ist jedoch eine Axialsymmetrie mindestens von Innenwand und Außenwand im Sinne von Anspruch 8, auf die auch das andere erfindungsgemäße Herstellungsverfahren, welches eine Aufweitung mittels eines rotierenden Werkzeuges unter Flieh­ krafteinwirkung betrifft, abgestellt ist.

Das zuletzt angesprochene Herstellungsverfahren er­ möglicht auch die Geometrie eines Radiators gemäß Anspruch 9. Im Gegensatz zu einer auch denkbaren axialen Profilierung wirkt eine Profilierung, die wie hier überwiegend in Umfangsrichtung verläuft, auf die Strömung des Wärmeträgerfluids turbulenzer­ zeugend und verbessert damit die Wärmeübertragungseigenschaf­ ten. Bei Radiatoren, die im wesentlichen im Strangpreßverfahren hergestellt werden, hat man eine derartige turbulenzverstär­ kende Profilierung überhaupt noch nicht herstellen können.

Im übrigen kann man die zusätzliche Wandstärke der nach der Erfindung vorgesehenen Innenwand in vielen Fällen durch Wandstärkenreduzierung der Außenwand der jeweiligen Ra­ diatorsektion ganz oder teilweise kompensieren, indem man auf statische Festigkeit nunmehr der Doppelwandausbildung abstellt. Dann wird die Turbulenzerzeugung um so wirksamer.

In anderen Fällen liegt einem mehr an einer möglichst ungestörten Strömung des Druckfluids durch den Radiator, etwa bei Anpassung des Strömungswiderstandes an vorgegebene Umwälz­ pumpen. Dann ist eine innen glatte Ausbildung nach Anspruch 10 bevorzugt.

Die Merkmale nach Anspruch 11 fördern die Anschluß­ möglichkeit der Radiatorsektion an den jeweiligen Zu- und Ab­ lauf.

Die nach der Erfindung angestrebte innige wärmelei­ tende Verbindung von Innenwand und Außenwand der jeweiligen Ra­ diatorsektion kann auch am äußeren Erscheinungsbild und den entsprechenden Materialverformungslinien im Querschnitt gemäß Anspruch 12 deutlich werden.

Die Ansprüche 13 und 14 geben bevorzugte Materialwah­ len und Wandstärken an.

Es ist denkbar, einen erfindungsgemäßen Radiator durch Aufschrumpfen der späteren Außenwand auf die spätere In­ nenwand herzustellen. Dies ist jedoch schon vom Energieaufwand her sehr kostspielig. Außerdem sind erfahrungsgemäß Radiator­ teile, wie man sie früher insgesamt als Radiatorsektionen ver­ wendet hat, mit herstellungsbedingten Toleranzen im Hinblick auf Unrundheit behaftet. Derartige Unrundheiten können zu er­ heblichen, die Wärmeleitung störenden Fehlern bei der Verbin­ dung zwischen Außenwand und Innenwand im Aufschrumpfungsverfah­ ren führen.

Gemäß Anspruch 15 nach der Erfindung bevorzugt wird daher eine Aufweitung des die spätere Innenwand bildenden zunächst lose eingeschobenen Teils an das sich gegebenenfalls mitverformende, als äußeres radiales Widerlager dienende Teil, welches die spätere Außenwand der Radiatorsektion bildet. Es ist dabei denkbar, zum Aufweiten eines Fluids Druckkissen zu verwenden. Bevorzugt wird jedoch eine mechanische Aufweitung durch mechanisches Anpressen nach Anspruch 16.

Die Ansprüche 17 und 18 geben in diesem Zusammenhang zwei alternative Verfahrensweisen wieder, von denen die erste (Anspruch 17) die in anderem Zusammenhang an sich bekannte Auf­ weittechnik mittels Aufweitdorn betrifft und die zweite (Anspruch 18) im Gegensatz dazu ein dynamisches Verfahren mit Ausnutzung der Fliehkraft eines lose eingeschobenen drehenden Arbeitswerkzeug zum Gegenstand hat. Das erstgenannte Verfahren ist besonders geeignet zur Herstellung auch unrunder Konfigura­ tionen der Radiatorsektion bzw. von deren Wänden und Wandflä­ chen. Das zweitgenannte Verfahren ermöglicht demgegenüber, auch herstellungsbedingte Unrundheiten sonst im wesentlichen zylin­ drischer Leitungsquerschnitte unter Ausnutzung von radialer Be­ wegung eines Arbeitswerkzeuges unter Fliehkraft so auszuglei­ chen, daß auch bei derartigen Toleranzen eine optimale flächige und gut wärmeleitende Verbindung zwischen Innenwand und Außen­ wand der Radiatorsektion besteht. Zugleich eröffnet das letzt­ genannte Verfahren die Möglichkeit, die im Anspruch 9 erwähnten turbulenzerzeugenden Profilierungen an der strömungsführenden Innenfläche der Innenwand der Radiatorsektion zu erzeugen. Da­ bei kann man in einem Arbeitsgang ein wendelförmiges Profil oder mehrere parallellaufende wendelförmige Profile erreichen. Bei mehrfachem Arbeitsgang kann man dabei sogar solche Profile erzeugen, welche sich schneiden, sei es mit unterschiedlicher Steigung der wendelförmigen Profile bei gleicher Drehrichtung des Arbeitswerkzeugs während der Herstellung, sei es mit gegen­ läufigem, im Grenzfall absolut gleichem, Steigungswinkel mit unterschiedlicher Drehrichtung des Arbeitswerkzeugs während der Herstellung. Die Profile sind dabei im wesentlichen Einprägun­ gen in der Innenfläche der Innenwand der Radiatorsektion, wobei zwischen diesen Einprägungen stegartige Strukturen stehenblei­ ben oder gar durch Materialverdrängung nach innen aufgewölbt werden. Anspruch 21 gibt bevorzugte Betriebsbedingungen an, in deren Rahmen mehr oder minder gut praktisch brauchbare Stei­ gungswinkel der wendelförmigen Profilierung(en) mit der Auf­ bringung der notwendigen Fliehkraft des Arbeitswerkzeugs ver­ eint werden können; denn die Fliehkrafteinwirkung muß so groß sein, daß sie stets zuverlässig den erforderlichen Anpreßdruck der Innenwand an die Außenwand der hergestellten Radiatorsek­ tion gewährleistet. Insbesondere wenn keine solche Profilierung an der Innenfläche der Innenwand der Radiatorsektion ausgebil­ det werden soll, kommen auch andere Betriebsbedingungen in Frage.

Das Herstellungsverfahren nach Anspruch 22 bezieht sich auf die Herstellung eines Radiators nach Anspruch 10. Das Herstellungsverfahren nach Anspruch 23 bezieht sich auf die Herstellung eines Radiators nach Anspruch 11.

Die Vorrichtung nach den Ansprüchen 24 bis 27 bezieht sich auf die Ausführung der Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Anspruch 18. Als aktives Aufweitteil am Ar­ beitskopf verwendet man dabei nach Anspruch 25 zweckmäßig einen Wälzkörper. Je nach Art des Wälzkörpers gemäß Anspruch 26 oder 27, oder vergleichbarer Wälzkörper, kann man dabei entweder in­ nen unprofilierte Radiatoren nach Anspruch 10 in der Verfah­ rensführung nach Anspruch 22 oder innen profilierte Radiatoren nach Anspruch 9 in der Verfahrensführung nach Anspruch 20 her­ stellen.

Außer dem ganzen Radiator mit Zu- und Abläufen umfaßt die Erfindung auch die einzelne, im Bereich der Führung des Wärmeträgerfluids doppelwandig ausgeführte Radiatorsektion, wie sie insbesondere durch das erfindungsgemäße Verfahren und mit der Vorrichtung nach der Erfindung herstellbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ei­ ner ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Radiators;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ei­ ner zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Radiators;

Fig. 3 eine Stirnansicht einer bei den Radiatoren nach den Fig. 1 und 2 möglichen Raumform einer Radiatorsektion;

Fig. 4 eine detaillierte Teilansicht des das wärmeab­ gebende Wärmeträgerfluid des Radiators führenden doppelwandigen Bereichs einer Radiatorsektion, nur beispielsweise der der Fig. 3, in Stirnansicht mit Schnitt durch die Innenwand an der Stirnseite der Außenwand;

Fig. 5 eine Funktionsskizze einer ersten Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5a einen radialen Schnitt durch den doppelwandi­ gen rohrförmigen Bereich einer Radiatorsektion, wie sie mittels einer Vorrichtung nach Art der der Fig. 5 herstellbar ist;

Fig. 6 eine Funktionsskizze einer zweiten Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 7 eine Funktionsskizze einer dritten Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 7a eine Stirnansicht des doppelwandigen Rohrbe­ reichs einer Radiatorsektion, wie sie mit der Vorrichtung nach Fig. 7 herstellbar ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei Prototypen von Radiato­ ren in Registeranordnung. Dabei verlaufen zwei, drei oder mehr Radiatorsektionen 2 parallel zueinander, meist im Montagezu­ stand mit vertikaler Ausrichtung der Achsen A ihres jeweiligen Leitungsrohres 4, das von einem wärmeabgebenden Wärmeträger­ fluid, insbesondere Wasser oder Wasserdampf, durchflossen wer­ den kann.

Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann die Radia­ torsektion 2 dabei das Profil haben, dessen Geometrie in Fig. 3 dargestellt ist. Dieses Profil geht auf Fig. 4 des deutschen Patentes P 32 29 757.2-09 zurück. Hierbei ist das Leitungsrohr 4 mit einer wärmeleitenden Verrippung in Gestalt von Stegen oder Rippen versehen, die mit dem Leitungsrohr 4 integral ge­ fertigt sind. Die ganze Radiatorsektion ist dabei ein Strang­ preßteil. Die Stege bilden eine sich längs der einen Seite des Leitungsrohres 4 erstreckende ebene Frontplatte 6. Diese ist in Draufsicht rechteckig und längs ihrer vertikalen gedachten Mit­ telhalbierenden B über einen Stegansatz 8 mit der äußeren Man­ telfläche des Leitungsrohres 4 verbunden. Die wärmeleitende Verrippung weist dabei außer der Frontplatte 6 und dem Stegan­ satz 8 noch eine Steganordnung 10 auf, die auf der der Front­ platte 6 abgewandten Seite des Leitungsrohres 4 offen ist. Da­ bei erstreckt sich längs einer gedachten Ebene C, die recht­ winklig zur Ebene der Frontplatte 6 angeordnet ist und die mittlere Symmetrielinie B von Platte 6 schneidet sowie zugleich die gedachte Mittelebene des Stegansatzes 8 darstellt, ein gerader zentraler Steg 12, der auf der dem Stegansatz 8 gegen­ überliegenden Seite des Leitungsrohres 4 von dessen äußerer Mantelfläche ausgeht und somit unmittelbar aus dem Leitungsrohr 4 hervorgeht. Je zwei gerade Seitenstege 14 und 16 erstrecken sich zu beiden Seiten des zentralen Steges 12 parallel zu die­ sem und mit gleichen Abständen untereinander, wobei die Ab­ stände zwischen den einander zugewandten Seitenflächen gemessen sind. Die freien Enden 18 des zentralen Steges 12 sowie der Seitenstege 14 und 16 liegen in einer gemeinsamen Ebene, welche die Rückseite der offenen Steganordnung beschreibt.

Die entgegengesetzten Enden der Seitenstege 14 und 16 gehen im wesentlichen rechtwinklig in einen Zwischensteg 20 über, der sich geradlinig parallel zur Frontplatte 6 mit Ab­ stand zu dieser erstreckt und zu beiden Seiten des Leitungsroh­ res 4 von diesem ausgeht. Die jeweilige seitliche Erstreckung der Zwischenstege 20 ist etwas geringer als die der Frontplatte 6, so daß diese optisch die Verrippung überdeckt. Das Leitungs­ rohr 4 ist näher an der Frontplatte 6 als an der gedachten Ebene durch die freien Enden 18 der nach hinten offenen Stegan­ ordnung angeordnet. Wie in Fig. 3 zeichnerisch deutlich gemacht ist, sind die Stärken der Verrippungsstege unterschiedlich, teilweise auch abgestuft, gewählt, wobei außer statischen Ge­ sichtspunkten insbesondere auch Gesichtspunkte optimaler Wärme­ leitfähigkeit vom Leitungsrohr 4 in alle von der Umgebungsluft beaufschlagten wirksamen Flächen der Verrippung berücksichtigt sind.

Wie in der Herauszeichnung des Details von Fig. 4 der Radiatorsektion 2 nach Fig. 3 verdeutlicht ist, ist das Lei­ tungsrohr der jeweiligen Radiatorsektion 2 doppelwandig ausge­ bildet, und zwar mit einer Innenwand 22 und einer Außenwand 24. Die Außenwand 24 ist dabei integral vorgefertigt mit der ganzen Verrippung der Stege 6, 8, 20 sowie 12, 14 und 16, wie dies auch Fig. 4 des bereits genannten deutschen Patentes 32 29 757 zeigt.

Die Innenwand 22 ist ein nachträglich in der Außen­ wand 24 eingebrachtes Rohr, welches seinerseits zur unmittelba­ ren Leitung des wärmeabgebenden Wärmeträgerfluids dient. Die Innenwand 22 liegt dabei vollflächig an der Innenfläche der Au­ ßenwand 24 an, so daß optimaler radialer Wärmeübergang von in­ nen nach außen über alle Flächenbereiche des Leitungsrohres 4 der betreffenden Radiatorsektion 2 gewährleistet ist.

Die Konfiguration nach den Fig. 3 und 4 stellt unter den möglichen Konfigurationen einer Radiatorsektion 2 eine be­ vorzugte geometrische Form dar.

Bei den Radiatoren der Fig. 1 und 2 in Registeranord­ nung überdecken die Frontplatten 6 der einzelnen Radiatorsek­ tionen 2 sowohl deren Leitungsrohr 4 als auch deren ganze Steganordnung. Dabei fluchten die Ober- bzw. Unterkanten (in Fig. 1 nicht gezeigt) der einzelnen Frontplatten 6 jeweils in horizontaler Richtung miteinander. Die Radiatorsektionen 2 sind durch nicht dargestellte Mittel zu dem Radiator mechanisch ver­ eint. Dabei verbleibt jeweils ein kleiner vertikaler Längsspalt 28 zwischen den einzelnen Frontplatten 6.

Oben und unten ist dabei die Erstreckung des jeweili­ gen Leitungsrohres 4 gegenüber der vertikalen Erstreckung der zugehörigen Frontplatte 6 so zurückgeschnitten, daß in dem zu­ rückgeschnittenen Bereich Zu- und Abläufe für das wärmeabge­ bende Wärmeträgerfluid angeordnet werden können. Die Steganord­ nung ist dabei entsprechend ganz oder teilweise zurückgeschnit­ ten oder auch in Querrichtung durchtunnelt. Bei den konkreten Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 sind - gegebenenfalls unter Vereinfachung einer konkret komplizierteren Zurückschneidungs­ situation - die Außenwände 24 der Leitungsrohre 4 sowie die Stege 8, 20 sowie 12, 14 und 16 stirnseitig gleich bei einem Zurückschneiden in axialer Richtung, da sie eine gemeinsame Ebene bzw. untere Stirnseite haben. Dies ist bezüglich der In­ nenwand 22 sowie der Zwischenstege 20 der Steganordnung 10 in den Fig. 1 und 2 zu erkennen und bezüglich der übrigen Stege 12, 14 und 16 sowie 8 der Steganordnung 10 sinngemäß ergänzt zu denken. Die zurückgeschnittenen Stirnseiten 30 sind bei benach­ barten Radiatorsektionen 2 horizontal fluchtend.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist nur der obere Bereich des Radiators dargestellt; der untere Bereich ist gleichartig gestaltet.

Man erkennt, daß sowohl bei der Ausführungsform eines Radiators nach Fig. 1 als auch bei der Ausführungsform nach Fig. 2 die jeweiligen Innenwände 22 der Leitungsrohre 4 axial über die Außenwände 24 sowie die anschließende Stirnseite 30 der Verrippung überstehen. Der jeweilige Überstand 32 dient da­ bei zur strömungsmäßigen Verbindung der Leitungsrohre 4 der Ra­ diatorsektoren 2 mit dem jeweiligen Zu- und Ablauf für das wär­ meabgebende Wärmeträgerfluid.

Bei dem Radiator nach Fig. 1 sind die Leitungsrohre 4 parallel zueinander an ihren beiden Enden jeweils an ein Sam­ melrohr 34 kommunizierend angeschlossen, das Zu- bzw. Abfluß für das Wärmeträgerfluid bildet und hierzu im konkreten Aus­ führungsbeispiel der Fig. 1 an seinem einen Ende mit einem An­ schlußschraubgewinde 36 versehen ist. Das jeweilige Sammelrohr 34 erstreckt sich parallel zu den Oberkanten bzw. den Unterkan­ ten 26 der Frontplatten 6 etwas unter und unten sinngemäß etwas oberhalb von deren Niveau. Das jeweilige Sammelrohr 34 weist in seinem Mantel Umfangsbohrungen 38 auf, die jeweils dem Lei­ tungsrohr 4 jeder Radiatorsektion 2 zugewandt sind. In die Um­ fangsbohrungen 38 ist jeweils das freie Ende 40 des Überstandes 32 der Innenwand 22 des jeweiligen Leitungsrohres 4 der zugehö­ rigen Radiatorsektion 2 abgedichtet eingesetzt. Dabei können Abdichtungen üblicher Art wie mit gesonderten Dichtmitteln oder durch Lötung, Verschweißung u. dgl. vorgesehen sein. Ebenso könnte man andere Anschlußweisen, wie etwa mit Anschlußflan­ schen, Muffenverbindungen u. dgl., vorsehen.

Konkret eine Muffenverbindung ist bei dem alternati­ ven Radiator gemäß Fig. 2 vorgesehen. Bei diesem Radiator sind die Sammelrohre 34 von Fig. 1 durch Rohrkrümmer 42 ersetzt, die ebenfalls in einem zurückgeschnittenen Bereich hinter den Frontplatten 6 der Radiatorsektionen 2 angeordnet sind und mit Außenmuffen 44 jeweils benachbarter Überstände 32 der jeweili­ gen Innenwände 22 der Leitungsrohre 4 benachbarter Radiatorsek­ tionen übergreifen. Bei dieser Anordnung mit Krümmern erfolgt im Gegensatz zur Parallelschaltung der Durchströmung gemäß Fig. 1 nunmehr eine Hintereinanderschaltung der einzelnen Radiator­ sektionen. Es versteht sich, daß man zwischen den Anschlüssen der Überstände 32 an die Krümmer ebenfalls andere übliche ab­ dichtende Verbindungsmittel vorsehen kann. Die sonstige Geome­ trie des Radiators gemäß Fig. 2 ist dieselbe wie bei dem Radia­ tor nach Fig. 1.

Die Fig. 5 bis 7 veranschaulichen nur das Grundprin­ zip von Vorrichtungen nach der Erfindung, mit denen jeweils eine zunächst lose mit Schiebesitz in die Außenwand 24 einge­ schobene Innenwand 22 an die Außenwand 24 des doppelwandigen Leitungsrohres 4 einer Radiatorsektion 2 angepreßt werden kann.

Anhand von Fig. 7a wird zunächst verdeutlicht, daß der Querschnitt eines hergestellten Leitungsrohres 4 auch von der üblichen kreisförmigen Konfiguration abweichen kann, z. B. wie dargestellt oval sein kann. Die gewonnene Doppelwandigkeit ist in Fig. 7a nicht besonders dargestellt.

Hierfür kann das die Innenwand 22 bildende Teil in das als radiales Widerlager dienende Teil, nämlich die Außen­ wand 24, zunächst mit etwas radialem Untermaß eingeführt werden und dann durch einen Aufweitdorn 46, der einen konischen Kopf­ teil 48 aufweist, radial gegen die Außenwand 24 aufgeweitet werden. Hierbei hat der Aufweitdorn 46 etwa radiales Untermaß in bezug auf das radiale Innenmaß, der zunächst lose in der Au­ ßenwand 24 eingeschobenen Innenwand mit einer solchen Dimensio­ nierung, daß nach dem Aufweiten die Außenfläche der Innenwand 22 ganzflächig an die Innenfläche der Außenwand 24 angepreßt ist. Der Aufweitdorn wird nach dem Aufweiten wieder aus der In­ nenwand 22 herausgezogen.

Bei der beschriebenen Arbeitsweise hat sinngemäß der Aufweitdorn auch den Querschnitt des herzustellenden Leitungs­ rohres 4, im Falle der Konfiguration nach Fig. 7a daher auch einen ovalen Querschnitt.

Man kann mittels dieser Arbeitsweise auch kreisför­ mige Konfigurationen des Leitungsrohres 4 herstellen. Es hat sich aber gezeigt, daß gerade vorgefertigte Außenwände 24 von Leitungsrohren 4 von Radiatorsektionen in einem deutlichen Maße unrund ausfallen, wobei die Toleranzschwankungen eine angepaßte Verwendung von Aufweitdornen 46 nicht mit der gewünschten An­ passungsfähigkeit an die Unrundheit erlauben. Die Arbeitsweise nach den Fig. 5 und 6 ist demgegenüber gerade auf den Ausgleich derartiger Unrundheiten abgestellt.

Bei dieser Arbeitsweise hat ein zweckmäßig nur ein­ seitig gelagerter drehbarer Aufweitdorn 50 einen Arbeitskopf 52, der längs der Achse D in das zusammengesteckte Aggregat aus Innenwand 22 und Außenwand 24 unter wendelförmiger Bewegung, also gleichzeitig Vorschub und Drehung, eingeschoben wird und sich dabei unter der Fliehkraft des Arbeitskopfes beim Drehen an die Innenwand 22 und an die für diese als Widerlager die­ nende Außenwand 24 anpreßt.

Wenn man dabei gemäß Fig. 6 am Arbeitskopf 52 einen Wälzkörper in Form einer achsparallelen Walze 54 vorsieht, er­ hält man eine gleichmäßige unprofilierte Oberfläche der dem Wärmetauschfluid zugewandten Innenfläche der Innenwand 22 des Leitungsrohres 4.

Wenn man statt der Walze 54 einen Wälzkörper in Ge­ stalt einer Kugel 56 wählt, prägt man statt dessen in die dem Wärmeträgerfluid zugewandte Innenfläche der Innenwand 22 ein wendelförmiges Profil 58 ein. In Fig. 5 ist anhand von zwei weiteren Kugeln 56a und 56b ferner deutlich gemacht, daß auch gleichzeitig mehrere Profile mit gleichem Drehsinn erzeugt wer­ den können. Analog könnte man auch in Fig. 6 mehrere Walzen 54 zur weiteren Glättung der Innenfläche des Innenrohres 22 vorse­ hen.

An Fig. 5a ist schließlich deutlich gemacht, daß sich bei dem Zusammenpressen von Innenwand 22 und Außenwand 24 des jeweiligen Leitungsrohres 4 einer Radiatorsektion 2 auch eine Verformung der Außenwand 24 ergibt, die sich hier als Außenpro­ fil 60 der Außenwand 24 gegenüberliegend dem Profil 58 dar­ stellt.

Die zeichnerische Darstellung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der dazugehörigen Verfahren ist grobschematisch. So sind beispielsweise Halterungsmittel für das Zusammenpressen von Innenwand 22 und Außenwand 24 des jeweiligen Leitungsrohres 4 ebenso nicht dargestellt wie An­ triebsmittel für die Aufweitdorne 46 bzw. 50. Während bei­ spielsweise der Aufweitdorn 46 mit einem reinen Vorschubantrieb auskommen kann, benötigt der Aufweitdorn 50 einen kombinierten Vorschub- und Drehantrieb.

Claims (27)

1. Radiator für Raumtemperierung mittels eines wärmeab­ gebenden Wärmeträgerfluids, insbesondere Wasser oder Wasser­ dampf, das über Zu- und Abläufe durch mindestens eine Radiator­ sektion (2) geführt wird, deren Außenfläche in Wärmetausch mit der Umgebungsluft tritt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Radiatorsektion(en) (2) bzw. ihr jeweiliges Leitungs­ rohr (4) doppelwandig ausgebildet ist (bzw. sind),
daß die Innenwand (22) der jeweiligen Radiatorsektion die der Innenwand zugeordnete Innenfläche der Außenwand (24) der Radia­ torsektion flächig überzieht,
daß die Zu- und Abläufe (34; 42) an die Innenwand (22) der je­ weiligen Radiatorsektion angeschlossen sind, und
daß das Material der Innenwand (22) der jeweiligen Radiatorsek­ tion (2) inert gegen Korrosion durch das Wärmeträgerfluid und dabei verschieden von dem Material der Außenwand (24) der je­ weiligen Radiatorsektion gewählt ist.

2. Radiator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abläufe (34; 42) aus demselben Material wie die In­ nenwand (22) der jeweiligen Radiatorsektion (2) bestehen.

3. Radiator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Radiatorsektionen (2) in Registeranordnung an­ geordnet sind.

4. Radiator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abläufe (34; 42) an die beiden Enden der jeweiligen Radiatorsektionen (2) angeschlossene Sammelrohre sind.

5. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiatorsektion(en) (2) geradlinig ver­ läuft (bzw. verlaufen).

6. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (24) der jeweiligen Radiator­ sektion (2) eine zylindrische Oberfläche hat.

7. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (24) der jeweiligen Radiator­ sektion (2) mit einer Wärmetauschverrippung (6, 8, 20, 12, 14, 16) versehen ist, vorzugsweise in Ausbildung der Außenwand mitsamt der Wärmetauschverrippung als Strangpreßextrusionsteil (Fig. 3).

8. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Außenwand (24) sowie die Innenwand (22) der jeweiligen Radiatorsektion (2) zylin­ drisch verlaufen.

9. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Innenwand (22) der je­ weiligen Radiatorsektion (2) mit mindestens einem wendelförmi­ gen Profil (58) versehen ist, wobei sich vorzugsweise im Falle mehrerer wendelförmiger Profile mindestens zwei derselben schneiden.

10. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Innenwand (22) der je­ weiligen Radiatorsektion (2) unprofiliert ausgebildet ist.

11. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (22) der jeweiligen Radiator­ sektion (2) mindestens an deren einem Ende, vorzugsweise an beiden Enden, einen über die Stirnfläche (30) der Außenwand (24) derselben Radiatorsektion (2) hervorragenden Überstand (32) bildet.

12. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (22) der jeweiligen Radiator­ sektion (2) derart an die mitverformte Außenwand (24) derselben Radiatorsektion mindestens reibschlüssig angepreßt ist, daß bei allen vorkommenden Betriebstemperaturen die innige wärmelei­ tende flächenhafte Haftung des Innenrohrs am Außenrohr der je­ weiligen Radiatorsektion bestehen bleibt.

13. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Außenwand (24) der jewei­ ligen Radiatorsektion Aluminium oder eine Aluminiumlegierung vorzugsweise AlMgSi 0,5, oder Eisen oder eine Eisenlegierung ist, und daß das Material der Innenwand (22) der jeweiligen Ra­ diatorsektion Kupfer oder eine schmiegsame Kupferlegierung, vorzugsweise Messing oder eine Kupferknetlegierung, ist.

14. Radiator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Innenwand (22) der je­ weiligen Radiatorsektion im Bereich von 0,3 bis 1,0 mm liegt, vorzugsweise von 0,4 bis 0,6 mm, höchstvorzugsweise 0,5 mm.

15. Verfahren zum Herstellen von Radiatorsektionen, ins­ besondere eines Radiators nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Innenwand (22) der herge­ stellten Radiatorsektion (2) bildendes Rohr in ein die Außen­ wand (24) der hergestellten Radiatorsektion bildendes äußeres radiales Widerlager axial eingeschoben und unter radialer Auf­ weitung an die Innenfläche des Widerlagers angepreßt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mechanisch angepreßt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das die Innenwand (22) der hergestellten Radiatorsektion bildende, mit etwas radialem Untermaß bis Schiebesitz in das die Außenwand (24) der hergestellten Radiatorsektion (2) bil­ dende äußere Widerlager axial eingeführte Teil von einem mit etwas größerem radialen Außenmaß als das Innenmaß dieses Teils versehenen inneren Widerlager axial fortschreitend aufgeweitet wird, vorzugsweise unter etwas gleichzeitiger radialer Verfor­ mung auch des äußeren Widerlagers.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das die Innenwand (22) der hergestellten Radiatorsektion (2) bildende, mit etwas radialem Untermaß bis Schiebesitz in das die Außenwand (24) der hergestellten Radiatorsektion (2) bildende äußere Widerlager axial eingeführte Teil mittels eines wendelförmig durch das eingeschobene Teil (22) hindurchgeführ­ ten inneren Widerlagers (52) unter der Fliehkraft der wendel­ förmigen Bewegung des inneren Widerlagers (24) an das äußere Widerlager wendelförmig fortschreitend angepreßt wird, vorzugs­ weise unter etwas gleichzeitiger radialer Verformung auch des äußeren Widerlagers.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die wendelförmige Verformung des eingeführten Teils (22) in mehreren axial verlaufenden Durchgängen ausgeführt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei mindestens einem wendelförmigen Durchgang des inneren Widerlagers (52) durch das eingeführte Teil in der In­ nenfläche desselben wendelförmige Profile (58) geformt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das wendelförmige Hindurchführen des inneren Widerlagers (52) mit einem axialen Vorschub im Bereich von 1 bis 20 mm/Umdrehung und mit einer Drehzahl von 20 bis 500 Umdrehun­ gen/min vorgenommen wird.

22. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beim wendelförmigen Hindurchführen des inneren Widerlagers (52) die Innenfläche des eingeführten Teils unpro­ filiert belassen wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeführte Teil (22) mit größerer axi­ aler Länge als das als äußeres Widerlager (24) dienende Teil gewählt wird und das Einführen vorzugsweise so vorgenommen wird, daß das eingeführte Teil an beiden axialen Enden des äu­ ßeren Widerlagers hervorsteht.

24. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 18 bis 23, gekennzeichnet durch einen Aufweitdorn (50) mit einem Arbeitskopf (52), der ein radiales Untermaß in bezug auf das die Innenwand (22) der hergestellten Radiatorsek­ tion bildende Teil vor dessen Aufweitung an die Außenwand (24) der hergestellten Radiatorsektion hat, durch einen Antrieb für einen wendelförmigen Vorschub des Aufweitdorns (50), und durch eine solche Lagerung und einen solchen Vorschub des Aufweit­ dorns, daß dessen Arbeitskopf bei seinem wendelförmigen Vor­ schub in dem eingeschobenen Teil unter der Zentrifugalkraft des wendelförmigen Vorschubs mit einer solchen Stärke radial fliegt, daß das eingeschobene Teil (22) an das die Außenwand (24) der hergestellten Radiatorsektion bildende äußere Widerla­ ger unter der Fliehkraft angepreßt wird.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (52) des Aufweitdorns (50) mit mindestens einem radial hervorstehenden Wälzkörper (54; 56) versehen ist, der in aufweitenden Eingriff mit dem eingeschobenen Teil (22) tritt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper eine sich axial erstreckende Walze (54) ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper eine Kugel (60) ist.