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(11) |
EP 0 565 813 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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03.04.1996 Patentblatt 1996/14 |
| (22) |
Anmeldetag: 16.01.1993 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)6: F28F 9/16 |
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Wärmeaustauscher
Heat-exchanger
Echangeur de chaleur
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT DE FR GB IT |
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Priorität: |
16.04.1992 DE 4212717
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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20.10.1993 Patentblatt 1993/42 |
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Patentinhaber: Längerer & Reich GmbH & Co. |
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D-70790 Filderstadt (DE) |
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Erfinder: |
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- Knecht, Wolfgang, Dipl.-Ing. (FH)
W-7024 Filderstadt (DE)
- Strähle, Roland, Dipl.-Ing. (FH)
W-7441 Unterensingen (DE)
- Weiss, Gerhard
W-7440 Nürtingen-Zizishausen (DE)
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| (74) |
Vertreter: Kratzsch, Volkhard, Dipl.-Ing. |
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Patentanwalt
Postfach 90 D-73701 Esslingen D-73701 Esslingen (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 387 678 CH-A- 259 213 FR-A- 2 304 885 FR-A- 2 676 533
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EP-A- 0 246 111 DE-A- 3 242 842 FR-A- 2 605 726 US-A- 1 450 399
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher der im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Art.
[0002] Es sind Wärmeaustauscher dieser Art bekannt (EP-A1-0387678), bei denen ovale Rohrenden
durch Aufweiten des Ovals zu einem anderen Oval mit den Bodenplatten verbunden werden.
Selbst wenn die Bodenplatten hierbei im Bereich ihrer Durchbrüche mit zu einer Seite
abstehenden Kragen zur Vergrößerung der Anlagefläche versehen sind, ergibt sich bei
diesen Wärmeaustauschern der Nachteil, daß die Bodenplatten eine relativ geringe Biegesteifigkeit
aufweisen. Es ist daher notwendig, die Materialstärke für die Bodenplatten relativ
groß zu wählen, was das Gewicht des gesamten Wärmeaustauschers erhöht. Zur Steigerung
der Biegesteifigkeit wird ferner als Werkstoff für die Bodenplatten Stahl verwendet,
wobei dieser mit einer Korrosionsschutzschicht versehen werden muß. Dadurch ergeben
sich Recyclingprobleme, abgesehen davon, daß derartige Materialien relativ teuer sind.
[0003] Von Nachteil ist außerdem, daß der Übergangsbereich zwischen den aufgeweiteten ovalen
Rohrenden und dem übrigen Rohrbereich gefährdet ist, da dieser Übergangsbereich Querkräfte
nur schlecnt aufnehmen kann. Bei der Montage ist daher Vorsicht jeboten, um etwaige
Schäden zu vermeiden.
[0004] Es sind Wärmeaustauscher bekannt (CH-A-259 213, US-A 14 50 399), bei denen die Rohre
einen dreieckförmigen Querschnitt haben, wobei die Dreieckform und die Abmessungen
über die gesamte Rohrlänge unverändert die gleiche ist. Auf den Rohren sitzen Leitbleche,
die durch Schweißen bzw. Löten an den Rohren befestigt sind. Soweit der Wärmeaustauscher
beidseitige Tanks aufweist, die mit Bodenplatten versehen sind (US-A 14 50 399), sind
die Rohrenden mit diesen Platten durch Löten verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem die Bodenplatte eine größere Biegesteifigkeit hat und somit
hinsichtlich der Querschnittsdicke kleiner und hinsichtlich des Materials leichter
und aus solchem gestaltet werden kann, das keiner besonderen Korrosionsschutzschicht
bedarf.
[0005] Die Aufgabe ist bei einem Wärmeaustauscher der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung
durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte
Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 18.
[0006] Durch die dreieckförmige Gestaltung der Durchbrüche, insbesondere der Kragen, der
Bodenplatten wird eine erhebliche Steigerung der Biegesteifigkeit der Bodenplatten
erreicht. Die Materialstärke der Bodenplatten kann somit ohne Festigkeitsverlust reduziert
werden. Dies führt zu einer Kostenersparnis und Gewichtsreduzierung, die insbesondere
z. B. bei der Fahrzeugtechnik wünschenswert ist. Ferner kann trotz geringer Materialstärke
als Werkstoff für die Bodenplatten Aluminium eingesetzt werden, das zugleich einen
Korrosionsschutz bietet und somit keiner besonderen Korrosionsschutzschicht bedarf
und somit auch vorteilhafte Recyclingeigenschaften hat. Die Dreieckform der Durchbrüche
der Dichtungselemente, insbesondere der Dichtungskragen, führt zu einer höhren Gestaltfestigkeit
der Dichtungselemente. Dadurch wird deren Montage vereinfacht und eine größere Sicherheit
gegen Fehlmontagen, Ausschuß od. dgl. erreicht. Durch die Dreieckform der Durchbrüche
in den Bodenplatten einerseits und der Dichtungskragen andererseits ist eine formschlüssige
Montageposition fest vorgegeben. Die Dreieckkontur der Rohrenden führt in vorteilhafter
Weise zu einem stabileren und steiferen übergangsbereich zum ovalen Bereich des Rohres
hin zum Wärmeaustauschernetz. Kräfte und sonstige Belastungen, die bei der Montage
und im Betrieb auftreten, werden so sicher aus diesem empfindlichen Bereich geleitet.
Durch die dreieckige Kontur werden Querkräfte besser aufgenommen. Durch die Merkmale
in Anspruch 6 wird erreicht,daß sich in den Bodenplatten in platzsparender Weise mehr
Durchbrüche vorsehen lassen und somit die Zahl der Rohre bei gleichen Abmessungen
der Bodenplatten erheblich erhöht werden kann,was eine Steigerung der Wärmeaustauschleistung
mit sich bringt.Bei vorgegebener Rohranzahl können die Abmessungen der Bodenplatte
reduziert und kompaktere Wärmeaustauscher gestaltet werden.
[0007] Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 19 bis 23
. Hierdurch ist die Herstellung des Wärmeaustauschers vereinfacht. Ferner ist eine
Kostensenkung und Qualitätssteigerung erreichbar. Durch die zusätzlichen, etwa tulpenförmigen
Aufweitungen ergeben sich trichterartige Querschnittserweiterungen, durch die Einström-Druckverlustanteile
in vorteilhafter Weise reduziert werden, so daß bei kleiner Pumpenleistung ein möglichst
hoher Massendurchsatz des Kühlmediums erzielt werden kann. Außerdem wirken die Rohre
mit diesen Rohrenden wie Zugstreben auf die Bodenplatten, da die schrägen Rohrwandbereiche,
gebildet durch die tulpenförmige zusätzliche Aufweitung, über das Dichtungselement
eine Normalkraft auf die Bodenplatte bewirken. Zusätzliche Hilfsmittel zur Lagesicherung,
z. B. seitlich des Wärmeaustauschernetzes angebrachte Träger, Rahmen od. dgl., die
mit der Bodenplatte bzw. dem Deckel, Sammelbehälter, Wasserkasten od. dgl. verbunden
sind, sind somit entbehrlich.
[0008] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung.
[0009] Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht eines Teils eines Wärmeaustauschers,
- Fig. 2
- einen schematischen Schnitt eines ovalen Rohres des Wärmeaustauschers in Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Draufsicht einer Dichtungsplatte des Wärmeaustauschers in Fig. 1,
- Fig. 4 und 5
- jeweils einen schematischen Schnitt entlang der Linie IV-IV bzw. V - V in Fig. 3,
- Fig. 6
- eine schematische Draufsicht eines Teils einer Bodenplatte des Wärmeaustauschers in
Fig. 1,
- Fig. 7
- einen schematischen Schnitt etwa entsprechend der Linie V - V eines oberen Teils des
Wärmeaustauschers in Fig. 1 in einer Zwischenphase der Herstellung bei eingesteckten
jedoch noch nicht aufgeweiteten Rohrenden,
- Fig. 8
- einen schematischen Schnitt etwa entsprechend demjenigen in Fig. 7 nach dem Aufweiten
der Rohrenden,
- Fig. 9
- eine schematische Ansicht des aufgeweiteten Rohrendes in Pfeilrichtung IX in Fig.
8,
- Fig. 10
- einen schematischen Schnitt eines unter Beibehaltung der Dreieckform aufgeweiteten
Rohrendes einer gegenüber Fig. 9 abgewandelten Ausführungsform.
[0010] In Fig. 1 ist schematisch ein Wärmeaustauscher 10 gezeigt, der z. B. als Kühler,
insbesondere Wasserkühler, für Brennkraftmaschinen od. dgl. verwendet werden kann.
Der Wärmeaustauscher 10 weist ein nur schematisch angedeutetes Wärmeaustauschernetz
11 auf, das aus einer Vielzahl von Rohren 12 gebildet ist, die z. B. entsprechend
Fig. 2 einen ovalen Querschnitt aufweisen. Das Wärmeaustauschernetz 11 weist ferner
eine Anzahl z. B. etwa plattenförmiger Leitbleche 13 auf, die etwa parallel zueinander
und in Abstand voneinander verlaufen und die jeweils den Rohren 12 entsprechende ovale
Öffnungen enthalten, die von den Rohren 12 durchsetzt sind. Die Öffnungen können durch
dazu koaxiale, nicht gezeigte Kragen verlängert sein, die die Anlagefläche der Rohre
12 vergrößern. Die im Querschnitt z. B. ovalen Rohre 12 werden mit den Leitblechen
13 dadurch verbunden, daß die Rohre 12 in ein Paket von Leitblechen 13 eingesteckt
werden und dann die ovalen Rohre von innen her aufgeweitet werden, so daß eine feste
Klemmverbindung entsteht. Dabei können die Rohre 12 z.B. so aufgeweitet werden, daß
ihr großer Durchmesser und auch ihr kleiner Durchmesser vergrößert wird, wobei z.
B. das Durchmesserverhältnis in der Größenordnung von etwa 3,8:1 reduziert wird auf
ein Durchmesserverhältnis etwa in der Größenordnung 3,6:1.
[0011] Der Wärmeaustauscher 10 weist ferner zumindest eine Bodenplatte auf, beim gezeigten
Ausführungsbeispiel in Fig. 1 eine obere Bodenplatte 14 und eine untere Bodenplatte
15, die jeweils gleich ausgebildet sind, weswegen weitere Einzelheiten nachfolgend
lediglich am Beispiel der oberen Bodenplatte 14 erläutert sind. Beide Bodenplatten
14, 15 sind an den zugewandten Enden der Rohre 12 durch Aufweiten dieser Enden befestigt
und damit dauerhaft fest und dicht verbunden. Jede Bodenplatte 14, 15 ist mit dem
Deckel 16 bzw. 17 eines Sammelkastens in herkömmlicher Weise dicht verbunden.
[0012] Die Rohre 12, die Leitbleche 13 und zumindest die Bodenplatten 14 und 15 bestehen
z. B. aus Aluminium. Die dauerhaft feste und dichte Verbindung zwischen den Bodenplatten
14, 15 und den Enden der Rohre 12 erfolgt allein durch Klemmung und somit ohne die
Notwendigkeit eines Lötvorganges.
[0013] Wie am Beispiel in Fig. 6 bis 8 für die obere Bodenplatte 14 gezeigt ist, weist die
Bodenplatte 14 eine Vielzahl von Durchbrüchen 18 auf, die alle jeweils etwa dreieckförmig
ausgebildet sind. Von besonderem Vorteil kann es dabei sein, daß jede Bodenplatte
14, 15, wie in Fig. 6 bis 8 für die Bodenplatte 14 gezeigt ist, im Bereich der Durchbrüche
18 zu einer Seite hin abstehende Kragen 19 aufweist, die im Querschnitt ebenfalls
etwa dreieckförmig ausgebildet sind. Die Kragen 19 sind z. B. dem Wärmeaustauschernetz
11 zugewandt. Sie sind einstückiger Bestandteil der Bodenplatte 14 und z. B. als Durchzüge
ausgebildet. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel entfallen die
Kragen 19, so daß die Bodenplatten 14, 15 lediglich über die Querschnittsdicke verlaufende
Durchbrüche 18 und nicht solche aufweisen, die gemäß Fig. 7 und 8 sich über die Querschnittsdicke
der Bodenplatte 14 und die Länge der Kragen 19 erstrecken. Insbesondere aus Fig. 6
ist ersichtlich, daß die Bodenplatte 14 zwei zueinander etwa parallele Reihen jeweils
etwa dreieckförmiger Durchbrüche 18 enthält. Diese beiden Reihen sind in Längsrichtung
um einen halben Durchbruch 18 zueinander versetzt. In jeder dieser beiden Reihen folgen
jeweils mit einer Ecke des Dreiecks um 180° zueinander in Umfangsrichtung versetzte
Durchbrüche 18 im Wechsel aufeinander. So weist z. B. der in Fig. 6 rechts befindliche
Durchbruch 18 mit der Ecke des Dreiecks in Fig. 6 nach unten, während der in der Reihe
nächstfolgende Durchbruch 18 mit der Ecke des Dreiecks nach oben weist.Dadurch läßt
sich in den Bodenplatten 14,15 eine größere Anzahl von Durchbrüchen 18 unterbringen,so
daß der Wärmeaustauscher 10 bei gleichen Abmessungen eine größere Anzahl Rohre 12
und somit eine größere Leistung aufweist.Bei vorgegebener Anzahl der Rohre 12 können
die Gesamtabmessungen reduziert und somit kompaktere Wärmeaustauscher 10 gestaltet
werden. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist statt der zwei
Reihen von Durchbrüchen 18 gemäß Fig. 6 lediglich eine Reihe derartiger Durchbrüche
18 vorgesehen oder es sind statt dessen auch drei oder mehr Reihen solcher Durchbrüche
18 vorhanden.
[0014] Das Verhältnis der Höhe A zur Basis B des Dreiecks jedes Durchbruchs 18 der Bodenplatte
14 ist größer als 1 bemessen und liegt z. B.in der Größenordnung zwischen 1,01 bis
1,1. Die jeweilige Dreieckform der Durchbrüche 18 ist z. B. durch etwa gleichschenklige
Dreiecke gebildet, wobei die Dreiecke im jeweiligen Eckbereich gerundet sind.
[0015] Die Bodenplatten 14 und 15 sind ferner auf der Seite, die dem Wärmeaustauschernetz
11 abgewandt ist, mit Dichtungselementen versehen, von denen in den Zeichnungen allein
die Dichtungselemente 20 der oberen Bodenplatte 14 dargestellt sind. Die Dichtungselemente
20 weisen auf die jeweiligen Durchbrüche 18 ausgerichtete Durchgangsöffnungen 21 auf,
die im fertigen Zustand des Wärmeaustauschers 10 gemäß Fig. 8 mit in den Durchbrüchen
18 befindlichen und die hindurchgreifenden Rohrenden 22 umgebenden Dichtungskragen
23 versehen sind, die einstückige Bestandteile der Dichtungselemente 20 sind. Mit
Vorteil sind die Dichtungselemente 20 z.B.an einer die Bodenplatte 14 ganz überdeckenden
Dichtungsplatte 24 oder an mehreren kleinen Platten einstückig ausgebildet. Die einzelnen
Durchgangsöffnungen 21 der Dichtungselemente 20 sind so wie die Durchbrüche 18 ebenfalls
etwa dreieckförmig ausgebildet. Insbesondere können dabei auch die Dichtungskragen
23 der Dichtungselemente 20 im Querschnitt etwa dreieckförmig ausgebildet sein. Im
Zustand gemäß Fig. 7 und vor der Befestigung der Bodenplatte 14 durch Aufweiten der
Rohrenden 22 greifen die Dichtungskragen 23, die im wesentlichen formgleich mit den
Durchbrüchen 18, z. B. der Innenkontur der Kragen 19, sind, in die Durchbrüche 18
formschlüssig ein. Auch die Dreieckform der Durchgangsöffnungen 21, insbesondere Dichtungskragen
23, ist in Anpassung an diejenige der Durchbrüche 18 so gewählt, daß die Durchgangsöffnungen
21 z. B. etwa die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit vorzugsweise gerundeten
Ecken aufweisen. Jeder Dichtungskragen 23 steht über den davon durchsetzten Kragen
19 der Bodenplatte 14 hinaus über. Dieser überstehende Randabschnitt 25 ist gemäß
Fig. 4, 5 und 7 nach außen gerichtet. Er wird beim Aufweiten des hindurchgreifenden
Rohrendes 22 (Fig. 8) von innen nach außen verformt und gegen den Durchbruch 18, insbesondere
den in Fig. 8 unten befindlichen Rand des Kragens 19, gepreßt, wobei er mit seinem
Ende über den Kragen 19 hinweggreift.
[0016] Die Außenmaße des Dichtungskragens 23 jedes Dichtungselements 20 entsprechen den
Innenmaßen des jeweiligen Durchbruchs 18, insbesondere des Kragens 19, der Bodenplatte
14 zumindest im wesentlichen. Dabei kann das Verhältnis der Höhe A zur Basis B des
Dreiecks jeder Durchgangsöffnung 21 der Dichtelemente 20 im unverformten Zustand gemäß
Fig. 3 und 7 größer als 1 bemessen sein, z. B. in der Größenordnung zwischen 1,01
bis 1,1 liegen. Die Dichtungselemente 20 enthalten auf der dem Dichtungskragen 23
gegenüberliegenden Seite eine umlaufende Vertiefung 26, die etwa dreieckförmig entlang
einer Dreiecklinie verläuft, die der dreieckigen Außenkontur des Dichtungskragens
23 folgt. Im noch nicht durch Aufweiten der Rohrenden 22 verpreßten Zustand der Dichtungselemente
20 hat die Vertiefung 26 noch ihre ursprüngliche Breite, wie Fig. 7 zeigt. Nach Aufweiten
der Rohrenden 22 und Verpressen der Dichtungselemente 20 ist die Vertiefung 26 hingegen
nahezu verschwunden, wie Fig. 8 zeigt. Die Vertiefung 26 ermöglicht es dem daran angrenzenden
oberen Randbereich des Dichtungselements 20, der sich zwischen dem eingesetzten Rohrende
22 und der Vertiefung 26 befindet, beim Aufweiten des Rohrendes 22 und Verpressen
der Dichtungselemente 20 nachzugeben und nach außen auszuwandern.
[0017] Die im Bereich des Wärmeaustauschernetzes 11 ovalen Rohre 12 haben Rohrenden 22,
deren Querschnitt etwa dreieckförmig ausgebildet ist. Diese dreieckförmigen Rohrenden
22 sind dadurch hergestellt worden, daß die im Querschnitt ovalen Rohrenden des hergestellten
Wärmeaustauschernetzes 11 zur Dreieckform umgeformt sind. Bei dieser Umformung kann
der große Durchmesser des ovalen Rohres erheblich auf die Höhe A der im Querschnitt
etwa dreieckförmigen Rohrenden 22 verkleinert und der kleine Durchmesser der ovalen
Rohre auf das Basismaß B erheblich vergrößert werden, wobei der Wert für die Basis
B z. B. das zweifache bis 2,5-fache des kleinen Durchmessers des Ovalrohres betragen
kann. Der große Durchmesser, der zur Höhe A der dreieckförmigen Rohrenden 22 wird,
kann z. B. etwa um den Faktor 0,7 bis 0,75 dabei reduziert werden. Bei der Befestigung
der Bodenplatte 14 an den zu einem etwa dreieckförmigen Querschnitt umgeformten Rohrenden
22 durchgreifen diese Rohrenden den Dichtungskragen 23 innerhalb des Kragens 19, wobei
die Rohrenden 22 über die Dichtungselemente 20 nach oben hin überstehen, wie Fig.
7 zeigt. Sodann werden die im Querschnitt etwa dreieckförmigen Rohrenden 22 unter
Beibehaltung ihrer Dreieckform von innen nach außen aufgeweitet, wie Fig. 8 zeigt.
Dabei wird das jeweilige Dichtungselement 20 dem Grad der Aufweitung entsprechend
verpreßt, z. B. etwa um 50 %, was sich in Fig. 8 im reduzierten Querschnitt des Dichtungskragens
23 widerspiegelt. Die im Querschnitt etwa dreieckförmigen Rohrenden 22 werden z. B.
so aufgeweitet, daß sich die Höhe A und auch die Basis B vergrößert. Ein solches aufgeweitetes
Rohrende 22, bei dem der dreieckförmige Querschnitt dieses Rohrendes beibehalten ist,
zeigt Fig. 10. Demgegenüber kann es von Vorteil sein, beim Aufweiten etwa im Bereich
der Längenmitte zumindest einer Dreieckseite eine weitere Aufweitung von innen nach
außen mit einer Auswölbung vorzunehmen, die in Fig. 9 hinsichtlich aller drei Dreieckseiten
mit 27 bezeichnet ist. Werden alle drei Dreieckseiten zusätzlich von innen nach außen
in dieser Weise aufgeweitet und ausgewölbt, so ergibt sich eine etwa tulpenförmige
Gestalt.
[0018] Bei der Herstellung einer dichten Befestigung der Bodenplatte 14 am Wärmeaustauschernetz
11, z. B. zur Herstellung des Wärmeaustauschers 10, geht man so vor, daß nach Herstellung
des Wärmeaustauschernetzes 11 in eingangs beschriebener Weise, bei dem die Rohrenden
22 ovale Querschnitte aufweisen, zunächst diese ovalen Rohrenden zu einer etwa dreieckförmigen
Kontur umgeformt werden. Dies kann durch Einstecken eines Dornes mit oder ohne äußeres
Gegenhalten erfolgen. Dabei stellt sich ein Übergangsbereich 28 ein, der den Übergang
zwischen Ovalquerschnitt und etwa dreieckförmigem Querschnitt der Rohrenden 22 bildet.
Die sich in diesem Übergangsbereich 28 befindenden Leitbleche 13 passen sich durch
Verformung an die entsprechende Verformung im Übergangsbereich 28 an. Nach der Umformung
der Rohrenden 22 zu einem etwa dreieckförmigen Querschnitt werden diese Rohrenden
22 nun in die Durchgangsöffnungen 21 der Dichtungselemente 20 eingeführt und soweit
eingesteckt, wie Fig. 7 zeigt. Im Anschluß daran erfolgt eine Aufweitung der Rohrenden
22 in allen Richtungen quer zur Rohrlängsrichtung, wobei die dreieckförmigen Rohrenden
22 dreieckförmig aufgeweitet werden und sich dicht an die Dichtungskragen 23 anlegen
(Fig. 8). Bei dieser dreieckförmigen Aufweitung der dreieckförmigen Rohrenden 22 kann
zugleich eine etwa tulpenförmige Aufweitung im Bereich der Dreieckseiten unter Bildung
der Auswölbungen 27 erfolgen, z. B. in einer Umformstufe und somit im gleichen Arbeitsgang.
Statt dessen kann die tulpenförmige Aufweitung auch erst in einer nachfolgenden Stufe
nach dem bereits erfolgten Aufweiten der dreieckförmigen Rohrenden 22 erfolgen.
[0019] Die Querschnittsveränderung und anschließende Aufweitung der Rohrenden 22 wird so
vorgenommen, daß ausgehend von einem Ovalquerschnitt mit einem Durchmesserverhältnis
von zumindest 3:1 die dreieckförmigen und aufgeweiteten Rohrenden 22 ein Verhältnis
der Höhe A zur Basis B von z. B. 1,05:1 bis 1,1:1 aufweisen. Hier ergeben sich besonders
günstige Umformverhältnisse und hohe Festigkeiten mit dauerhafter und dichter Befestigung
ohne die Gefahr etwaiger Beschädigungen des Rohrmaterials, insbesondere ohne Gefahr
von Rissen oder ähnlichem.
[0020] Dadurch, daß bei den Bodenplatten 14, 15 die Durchbrüche 18, insbesondere die Kragen
19, etwa dreieckförmig ausgebildet sind,wird die Biegesteifigkeit der Bodenplatten
14, 15 wesentlich erhöht. Dies hat den Vorteil, daß die Materialstärke der Bodenplatte
14, 15 reduziert werden kann, was zu einer Gewichts- und Kostenersparnis führt. Insbesondere
eine Gewichtsersparnis ist in vielen Anwendungsbereichen für Wärmeaustauscher wünschenswert,
z. B. in der Fahrzeugtechnik. Von Vorteil ist ferner, daß aufgrund der gesteigerten
Biegesteifigkeit für die Bodenplatten 14, 15 Aluminium statt Stahl verwendet werden
kann. Auch dies führt zu einer Gewichtsreduzierung. Außerdem sind Bodenplatten 14,
15 aus Aluminium nicht korrosionsgefährdet, so daß ein sonst für die Gestaltung dieser
Bodenplatten aus Stahl notwendiger Korrosionsschutzüberzug, der nicht nur teuer ist
sondern auch Recyclingprobleme mit sich bringt, entbehrlich ist. Daher ergeben sich
für den Wärmeaustauscher 10 somit auch vorteilhafte Recyclingeigenschaften.
[0021] Die dreieckförmigen Durchgangsöffnungen 21, insbesondere Dichtungskragen 23, der
Dichtungselemente 20 haben den Vorteil, daß die Dichtungselemente 20 dadurch eine
größere Gestaltfestigkeit haben. Es ergibt sich eine leichte und sichere Montage der
Dichtungselemente 20 in der jeweiligen Bodenplatte 14, 15. Dadurch, daß sowohl die
Durchbrüche 18 als auch die Dichtungskragen 23 etwa dreieckförmige Gestalt aufweisen,
ist die Montageposition formschlüssig vorgegeben und auch dadurch erleichtert.
[0022] Dadurch, daß die in die Bodenplatte 14, 15 eingreifenden Rohrenden 22 im Querschnitt
etwa dreieckförmig ausgebildet sind, ergibt sich ein stabiler und steifer Übergangsbereich
28 zum Wärmeaustauschernetz 11 mit dort verlaufenden Rohren 12 mit ovalem Querschnitt.
Kräfte und sonstige Belastungen, die bei der Montage und im Betrieb auftreten, werden
so sicher aus diesem empfindlichen Bereich geleitet.
[0023] Die dreieckige Kontur der Rohrenden 22 hat ferner den Vorteil, daß diese Querkräfte
besser aufnehmen kann.
[0024] Wenn bei der Befestigung der dreieckförmigen Rohrenden 22 durch Aufweitung zusätzlich
eine etwa tulpenförmige Aufweitung unter Bildung der Auswölbungen 27 vorgenommen wird,
ergeben sich folgende Vorteile. Die am dreieckigen Rohrende 22 dadurch gebildeten
zusätzlichen drei Aufweitungen in Form der Auswölbungen 27 mit schrägen Rohrwandbereichen
stellen eine trichterartige Querschnittserweiterung dar. Eine solche hat den Vorteil,
daß dadurch der Einström-Durckverlustanteil beim einströmenden und durchströmenden
Medium vorteilhaft verringert wird. Es ergeben sich somit im Betrieb geringe Strömungsdruckverluste
des Kühlmediums, wodurch bei kleiner Pumpenleistung ein hoher Massendurchsatz des
Kühlmediums erreicht wird. Von Vorteil ist ferner, daß die in beschriebener Weise
aufgeweiteten Rohrenden wie Zugstreben auf die Bodenplatten 14, 15 wirken, da die
schrägen, durch die Auswölbungen 27 erzeugten Rohrwandbereiche, von denen in Fig.
8 rechts ein solcher zu sehen ist, über das jeweilige Dichtungselement 20 eine Normalkraft
auf die jeweilige Bodenplatte 14, 15 ausüben. Zusätzliche Maßnahmen zur Lagesicherung
der jeweiligen Bodenplatte 14, 15 mit daran angebrachtem Deckel 16 bzw. 17 bezüglich
des aus den Rohren 12 und Leitblechen 13 gebildeten Wärmeaustauschernetzes 11 können
somit überflüssig werden. So kann z. B. auf seitlich am Wärmeaustauschernetz 11 angebrachte
Träger, Rahmen od. dgl., die mit den Bodenplatten 14, 15 oder den Deckeln 16, 17 verbunden
sind, als Hilfsmaßnahmen zur Lagesicherung aus den genannten Gründen gänzlich verzichtet
werden.
1. Wärmeaustauscher, mit einem Wärmeaustauschernetz (11), das eine Vielzahl von Rohren
(12) aufweist, und mit zumindest einer an den Rohrenden (22) durch Aufweiten dieser
befestigten Bodenplatte (14, 15), die eine Vielzahl von durchbrüchen (18) und ferner
Dichtungselemente (20) mit aut die Durchbrüche (18) ausgerichteten Durchgangsöffnungen
(21) aufweist, die mit In den Durchbrüchen (18) befindlichen und die hindurchgreifenden
Rahrenden (22) umgebenden Dichtungskragen (23) versehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchbrüche (18) der Bodenplatte (14,15) etwa dreieckförmig ausgebildet sind
und daß die Rohrenden (22) zur Dreieckform umgeformt sind.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchgangsöffnungen (21) der Dichtungselemente (20) etwa dreieckförmig ausgebildet
sind.
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungskragen (23) der Dichtungselemente (20) im Querschnitt etwa dreieckförmig
ausgebildet sind.
4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenplatte (14) im Bereich der Durchbrüche (18) zu einer Seite hin abstehende
Kragen (19) aufweist, die im Querschnitt etwa dreieckförmig ausgebildet sind.
5. Wärmeaustauscher nacn einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenplatte (14) zumindest eine Reihe von etwa dreieckförmigen Durchbrüchen
(18) enthält, in der jeweils mit einer Ecke des Dreiecks um 180° In Umfangsrichtung
zueinander versetzte Durchbrüche (18) im Wechsel aufeinanderfolgen.
6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bodenplatte (14) zwei zueinander etwa parallele Reihen von etwa dreieckförmigen
Durchbrüchen (18) enthält, die in Längsrichtung um einen halben Durchbruch (18) versetzt
zueinander sind.
7. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungselemente (20) an einer die Bodenplatte (14) ganz oder teilweise überdeckenden
Dichtungsplatte (24) einstückig mit dieser ausgebildet sind, deren im Querschnitt
etwa dreieckförmige Dichtungskragen (23) formgleich mit den Durchbrüchen (18) sind
und in diese eingreifen.
8. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungselemente (20) auf der dem Dichtungskragen (23) gegenüberliegenden
Seite eine umlaufende Vertiefung (26) enthalten, die etwa entlang einer Dreiecklinie
verläuft, die der dreieckigen Außenkontur des Dichtungskragens (23) folgt.
9. Wärmeaustauscher nacn einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Dichtungskragen (23) über den davon durchsetzten Kragen (19) hinaus
übersteht.
10. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige beim Aufweiten des hindurchgreifenden Rohrendes (22) von innen nach
außen verformte und gegen den Durchbruch (18), z. B. dessen Kragen (19), gepreßte
Dichtungskragen (23) mit seinem Ende (25) über den Rand des Durchbruchs (18), insbesondere
des Kragens (19), hinweggreift.
11. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenmaße des Dichtungskragens (23) den Innenmaßen des Durchbruchs (18), insbesondere
des Kragens (19), der Bodenplatte (14) zumindest im wesentlichen entsprechen.
12. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchbrüche (18) der Bodenplatte (14) und/oder die Durchgangsöffnungen (21)
der Dichtungselemente (20) etwa die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, vorzugsweise
mit gerundeten Ecken, aufweisen.
13. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis der Höhe (A) zur Basis (B) des Dreiecks jedes Durchbruches (18)
der Bodenplatte (14) größer als bemessen ist, z. B. in der Größenordnung zwischen
1,01 bis 1,1 liegt.
14. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis der Höhe (A) zur Basis (B) des Dreiecks jeder Durchgangsöffnung
(21) des unverformten Dichtungselementes (20) größer als 1 bemessen ist, z. B. in
der Größenordnung zwischen 1,01 bis 1,1 liegt.
15. Wärmeaustauscher nacn einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohre (12) einen ovalen Querschnitt aufweisen und die Rohrenden (22) zur Dreieckform
umgeformt sind.
16. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Durchgangsöffnungen (21) der Dichtungselemente (20) durchgreifenden Rohrenden
(22) unter Beibehaltung ihrer Dreieckform von innen nach außen derart aufgeweitet
sind, daß das jeweilige Dichtungselement (20) etwa um 30 bis 50% oder mehr verpreßt
ist.
17. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Durchgangsöffnungen (21) der Dichtungselemente (20) durchgreifenden und
unter Beibehaltung ihrer Dreieckform von innen nach außen aufgeweiteten Rohrenden
(22) etwa im Bereich der Längenmitte zumindest einer Dreieckseite weiter von innen
nach außen aufgeweitet und ausgewölbt sind.
18. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Durchgangsöffnungen (21) der Dichtungselemente (20) durchgreifenden und
unter Beibehaltung ihrer Dreieckform von innen nach außen aufgeweiteten Rohrenden
(22) etwa im Bereich der Längenmitte aller Dreieckseiten weiter von innen nach außen
aufgeweitet und etwa tulpenförmig ausgewölbt sind.
19. Verfahren zur dichten Befestigung einer Bodenplatte an einem Wärmeaustauschernetz
(11), zur Herstellung eines Wärmeaustauschers nach Anspruch 1, wobei die Bodenplatte
(14, 15) eine Vielzahl von dreieckförmigen Durchbrüchen (18) und ferner Dichtungselemente
(20) mit auf die Durchbrüche (18) ausgerichteten Durchgangsöffnungen (21) und in den
Durchbrüchen (18) befindlichen Dichtungskragen (23) aufweist, wobei das Wärmeaustauschernetz
(11) eine Vielzahl von Rohren (12) aufweist, deren Rohrenden in die Durchgangsöffnungen
(21) eingeführt und dann durch Aufweitung in alle Richtungen quer zu ihrer Längsrichtung
dicht an die Dichtungskragen (23) angelegt werden, und wobei
die Querschnitte der Rohrenden vor deren Einführung in die Bodenplatte (14, 15) zu
einer etwa Dreieckförmigen Kontur umgeformt werden und nach ihrer Einführung etwa
dreieckförmig aufgeweitet werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrenden durch Einstecken eines Dornes mit oder ohne äußeres Gegenhalten
zur Dreieckform umgeformt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eingeführten, etwa dreieckförmigen Rohrenden (22) etwa tulpenförmig aufgeweitet
werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die etwa tulpenförmige Aufweitung nach der etwa dreieckförmigen Aufweitung oder
zusammen mit letzterer, z. B. in einem Arbeitsgang, erfolgt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsveränderung und anschließende Aufweitung der Rohrenaen (22) so
vorgenommen werden, daß ausgehend von einem Ovalquerschnitt mit einem Durchmesserverhältnis
von zumindest 3:1 die dreieckförmigen und aufgeweiteten Rohrenden (22) ein Verhältnis
der Höhe (A) zur Basis (B) von etwa 1,05:1 bis 1,1:1 aufweisen.
1. Heat exchanger with a heat exchanger grid (11) having a plurality of pipes (12) and
with at least one base plate (14, 15) which is fastened on the pipe ends (22) by enlargement
thereof and has a plurality of apertures (18) and also sealing elements (20) with
through-orifices (21) which are orientated towards the apertures (18) and are provided
with sealing collars (23) located in the apertures (18) and surrounding the penetrating
pipe ends (22), characterized in that the apertures (18) in the base plate (14, 15)
are substantially triangular and in that the pipe ends (22) are shaped to a triangle
shape.
2. Heat exchanger according to Claim 1, characterized in that the through-orifices (21)
in the sealing elements (20) are substantially triangular.
3. Heat exchanger according to Claim 1 or 2, characterized in that the sealing collars
(23) of the sealing elements (20) are substantially triangular in cross-section.
4. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the base plate
(14) has, in the region of the apertures (18), collars (19) which project toward one
side and are substantially triangular in cross-section.
5. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the base plate
(14) contains at least one row of substantially triangular apertures (18) in which
apertures (18) which are peripherally offset from one another by 180° in each case
with one corner of the triangle follow one another alternately.
6. Heat exchanger according to Claim 5, characterized in that the base plate (14) contains
two substantially mutually parallel rows of substantially triangular apertures (18)
which are mutually offset in the longitudinal direction by half an aperture (18).
7. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the sealing
elements (20) are formed integrally with a sealing plate (24) on a sealing plate (24)
which completely or partially covers the base plate (14) and of which the sealing
collars (23) which are substantially triangular in cross-section are congruent with
the apertures (18) and engage in them.
8. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the sealing
elements (20) contain, on the side opposite the sealing collar (23), a peripheral
recess (25) extending substantially along a triangular line which follows the triangular
external contour of the sealing collar (23).
9. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the respective
sealing collar (23) projects beyond the collar (19) penetrated by it.
10. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the respective
sealing collar (23) which is deformed from the interior outwardly during enlargement
of the penetrating pipe end (22) and is pressed against the aperture (18), for example
its collar (19), engages with its end (25) beyond the edge of the aperture (18), in
particular of the collar (19).
11. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the external
dimensions of the sealing collar (23) at least substantially correspond to the internal
dimensions of the aperture (18), in particular of the collar (19), of the base plate
(14).
12. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the apertures
(18) in the base'plate (14) and/or the through-orifices (21) in the sealing elements
(20) have substantially the form of an equilateral triangle, preferably with rounded
corners.
13. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the ratio
of the height (A) to the base (B) of the triangle of each aperture (18) in the base
plate (14) is greater than 1, for example, between about 1.01 and 1.1.
14. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the ratio
of the height (A) to the base (B) of the triangle of each through-orifice (21) in
the unshaped sealing element (20) is greater than 1, for example between about 1.01
and 1.1.
15. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the pipes
(12) have an oval cross-section and the pipe ends (22) are shaped into a triangle.
16. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 15, characterized in that the pipe
ends (22) penetrating the through-orifices (21) in the sealing elements (20) are enlarged
outwardly from the interior while maintaining their triangular shape in such a way
that the respective sealing element (20) is compressed substantially by 30-50% or
more.
17. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the pipe
ends (22) which penetrate the through-orifices (21) in the sealing elements (20) and
are enlarged outwardly from the interior while maintaining their triangular shape
are further enlarged and cambered outwardly from the interior substantially in the
region of the longitudinal centre of at least one side of the triangle.
18. Heat exchanger according to one of Claims 1 to 17, characterized in that the pipe
ends (22) which penetrate the through-orifices (21) in the sealing elements (20) and
are enlarged outwardly from the interior while maintaining their triangular shape
are further enlarged outwardly from the interior and are cambered substantially in
the form of a tulip substantially in the region of the longitudinal centre of all
sides of the triangle.
19. Process for the tight fastening of a base plate on a heat exchanger grid (11) for
producing a heat exchanger acccrding to Claim 1, wherein the base plate (14, 15) has
a plurality of triangular apertures (18) and also sealing elements (20) with through-orifices
(21) orientated toward the apertures (18) and sealing collars (23) located in the
apertures (18), wherein the heat exchanger grid (11) has a plurality of pipes (12)
of which the pipe ends are introduced into the through-orifices (21) and are then
placed tightly on the sealing collar (23) by enlargement in all directions transversely
to their longitudinal direction and wherein the cross-sections of the pipe ends are
shaped to a substantially triangular contour before the introduction thereof into
the base plate (14, 15) and are enlarged substantially triangularly after the introduction
thereof.
20. Process according to Claim 19, characterized in that the pipe ends are shaped to the
triangular shape by insertion of a mandrel with or without external holding means.
21. Process according to Claim 19 or 20, characterized in that the introduced, substantially
triangular pipe ends (22) are enlarged substantially in the form of a tulip.
22. Process according to Claim 21, characterized in that the substantially tulip-shaped
enlargement takes place after the substantially triangular enlargement or together
with it, for example in one operation.
23. Process according to one of Claims 19 to 22, characterized in that the change in cross-section
and subsequent enlargement of the pipe ends (22) are carried out in such a way that,
starting from an oval cross-section with a diameter ratio of at least 3:1, the triangular
and enlarged pipe ends (22) have a ratio of the height (A) to the base (B) of about
1.05:1 to 1.1:1.
1. Echangeur de chaleur comprenant un réseau d'échangeurs de chaleur (11), présentant
un grand nombre de tubes (12), et au moins une plaque de base (14, 15), qui est fixée
aux extrémités des tubes (22) par l'élargissement de ceux-ci et qui présente un grand
nombre d'ajours (18) et, en outre, d'éléments d'étanchéité (20) donc les orifices
de passage (21) sont orientés vers les ajours (18), lesdits orifices de passage sont
munis de collets d'étanchéité (23) placés dans les ajours (18) et enveloppant les
extrémités de tubes (22) qui traversent lesdits ajours,
caractérisé en ce que les ajours (18) de la plaque de base (14, 15) ont à peu près
la forme d'un triangle et que les extrémités de tubes (22) ont été formées en triangle.
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices
de passage (21) des éléments d'étanchéité (20) ont à peu près la forme d'un triangle.
3. Echangeur de chaleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les collets
d'étanchéité (23) des éléments d'étanchéité (20) ont une section à peu près triangulaire.
4. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que la plaque de base (14) présente dans la zone des ajours (18) des collerettes
(19) en saillie d'un côté, dont la section est à peu près triangulaire.
5. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce que la plaque de base (14) contient au moins une série d'ajours (18) à peu près
triangulaires, dans laquelle chaque ajour (18) alterne avec l'autre, le sommet de
chaque triangle étant décalé de 180° par rapport à l'autre dans le sens périphérique.
6. Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque de
base (14) contient deux séries parallèles d'ajours (18) à peu près triangulaires,
qui, en sens long, sont décalés l'un par rapport à l'autre d'un demi-ajour (18).
7. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé
en ce que les éléments d'étanchéité sont agencés dans une plaque d'étanchéité (24),
recouvrant totalement ou partiellement la plaque de base (14), dont les collets d'étanchéité
ont une section à peu près triangulaire identique à celle des ajours (18) dans lesquels
ils s'engagent.
8. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce que le côté des éléments d'étanchéité (20) opposé aux collets d'étanchéité (23)
est formé d'une bosse (25) périphérique, qui s'étend à peu près le long d'une ligne
triangulaire qui suit le contour extérieur triangulaire du collet d'étanchéité (23).
9. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé
en ce que chaque collet d'étanchéité (23) avance au-dessus de la collerette (19) qu'il
traverse.
10. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que l'extrémité (25) de chaque collet d'étanchéité (23), déformé de l'intérieur
vers l'extérieur en évasant l'extrémité du tube (22) qui le traverse et serré contre
l'ajour (18), contre la collerette (19) de celui-ci, par exemple, s'avance au-dessus
du bord de l'ajour (18), en particulier de la collerette (19).
11. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé
en ce que les dimensions extérieures du collet d'étanchéité (23) coïncident, au moins
sensiblement, avec les dimensions intérieures de l'ajour (18), en particulier de la
collerette (19), de la plaque de base (14).
12. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé
en ce que les ajours (18) de la plaque de base (14) et/ou les orifices de passage
(21) des éléments d'étanchéité (20) présentent à peu près la forme d'un triangle équilatéral,
de préférence avec les sommets arrondis.
13. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé
en ce que le rapport de la hauteur (A) sur la base (B) du triangle formé par chaque
ajour (18) de la plaque de base (14) est supérieur à 1 ; il se situe, par exemple,
dans un ordre de grandeur compris entre 1,01 et 1,1.
14. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé
en ce que le rapport de la hauteur (A) sur la base (B) du triangle formé par chaque
crifice de passage (21) de l'élément d'étanchéité (20) non déformé est supérieur à
1 ; il se situe, par exemple, dans un ordre de grandeur entre 1,01 et 1,1.
15. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé
en ce que les tubes (12) présentent une section ovale et les extrémités des tubes
(22) sont formées en triangle.
16. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé
en ce que les extrémités des tubes (22) qui traversent les orifices de passage (21)
des éléments d'étanchéité (20) sont évasées de l'intérieur vers l'extérieur tout en
conservant leur forme triangulaire, de telle sorte que chaque élément d'étanchéité
(20) est comprimé d'environ 30 à 50 % ou davantage.
17. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé
en ce que les extrémités des tubes (22) qui traversent les orifices de passage (21)
des éléments d'étanchéité (20) et qui sont évasées de l'intérieur vers l'extérieur
tout en conservant leur forme triangulaire continuent à être évasés ou bombés de l'intérieur
vers l'extérieur pratiquement dans la zone du milieu de la longueur, du moins d'un
côté du triangle.
18. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé
en ce que les extrémités des tubes (22) qui traversent les orifices de passage (21)
des éléments d'étanchéité (20) et qui sont évasées de l'intérieur vers l'extérieur
tout en conservant leur forme triangulaire et continuent à être évasés ou bombés en
forme de U de l'intérieur vers l'extérieur à peu près dans la zone du milieu de la
longueur des trois côtés du triangle.
19. Procédé destiné à fixer étroitement une plaque de base sur un réseau d'échangeurs
de chaleur (11), destiné à la fabrication d'un échangeur de chaleur selon la revendication
1, la plaque de base (14, 15) présentant un grand nombre d'ajours (18) triangulaires
et en outre d'éléments d'étanchéité (20) ccmprenant des orifices de passage (21) orientés
vers les ajours (18) et des collets d'étanchéité (23) placés dans les ajours (18),
le réseau d'échangeurs de chaleur (11) présentant un grand nombre de tubes (12) dont
les extrémités pénètrent dans les orifices de passage (21) et qui, par leur élargissement,
sont serrées étroitement dans tous les sens, par rapport au sens long, contre les
collets d'étanchéité (23), les sections des extrémités des tubes étant refaçonnées
suivant un contour à peu triangulaire avant leur insertion dans la plaque de base
(14, 15) et élargies de manière à peu près triangulaire après leur insertion.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que les extrémités des tubes
sont refaçonnées en triangle par l'insertion d'un mandrin avec ou sans maintien.
21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que les extrémités des
tubes (22) pratiquement triangulaires insérées sont élargies en forme de U.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'élargissement en U est
réalisé après l'élargissement en triangle ou en même temps que cette dernière, dans
une opération de travail, par exemple.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que la
modification de la section et l'élargissement consécutif des extrémités de tubes (22)
sont réalisés de telle sorte que, partant d'une section ovale avec un rapport de diamètre
d'au moins 3:1, les extrémités de tubes (22) triangulaires et évasées présentent un
rapport de la hauteur (A) sur la base (B) d'environ 1,05:1 jusqu'à 1,1:1.