Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rippenrohr mit einem Rohrkörper und daran befestigten Blechrippen, die einen seitlich von der Rohroberfläche abstehenden Schenkel und einen sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Rohrkörpers erstreckenden Steg aufweisen sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Rippenrohres.

Rippenrohre werden häufig als Heizkörper eingesetzt. Der Rohrkörper wird von warmem Wasser durchflössen, wobei die Wärme über die Wandung des Rohrkörpers an die Rippen übertragen wird. Durch die Rippen wird die für den Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft nutzbare Oberfläche gegenüber der Oberfläche eines einfachen Rohres erheblich vergrößert. Für einen guten Wärmeübergang sind die Rippenrohre im Normalfall aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.

Aus der Schrift DE 100 20 011 ist es bekannt, ein Rippenrohr aus einem endlosen Band herzustellen, das schraubenförmig um einen in Rotation versetzten Rohrkörper aufgewickelt wird, wobei an das Band ein etwa rechtwinklig abgebogener Steg angeformt ist. Das Band wird sodann über den Steg mit dem Rohrkörper verschweißt. Die Verschweißung ist vergleichsweise aufwendig. Zudem sind die Schweißnähte rostanfällig und bedürfen der mechanischen Nachbearbeitung.

Aus der Schrift DE 722 235 ist es bekannt, ein Rippenrohr herzustellen, indem ein Dorn durch ein Rohr gezogen und dieses dabei aufgeweitet wird, und sich auf das Rohr lose aufgesteckte Lochscheiben mit dem inneren Lochrand dabei an die Rohroberfläche anlegen und sich auf diese Weise eine Verbindung zwischen dem Rohr und der Lochscheibe einstellt, die dann eine Rippe bildet. Insbesondere soll das Rohr eine Wellenform erhalten, durch die die Lochscheiben an ihrem Einbauort gehalten bleiben sollen. Durch viele aufeinander folgende Erwärmungs- und Abkühlungszyklen lockern sich die Lochscheiben jedoch. Zudem ist die Kontaktfläche zwischen dem Rohr und der Lochscheibe sehr gering, so dass sich nur eine geringe Wärmeübertragung vom Rohr auf die Lochscheiben einstellt.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rippenrohr zu schaffen, das leicht und kostengünstig herstellbar ist und bei dem sich ein fester Sitz der Rippen auf dem Rohrkörper ergibt.

Die Aufgabe wird für ein gattungsgemäßes Rippenrohr gelöst, indem der Steg über seinen Umfang um den Rohrkörper herum klemmend auf dem Rohrkörper befestigt ist.

Bei der klemmenden Befestigung wird die für eine Reibschlussverbindung erforderliche Flächenpressung in der Berührungsfläche der miteinander klemmenden Bauteile durch Spannkräfte erzeugt, die aus einer vorherigen Formveränderung resultieren. Dadurch, das sich die Blechrippe nicht mehr nur über den Lochrand der Lochscheibe, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, sondern über den Steg auf dem Rohrkörper abstützt, ist die Materialspannung und die daraus resultierende Vorspannkraft erhöht. Da der Steg eine gewisse Baulänge aufweist, die in jedem Fall größer ist als die Blechstärke der Rippe selbst, kann die Baulänge des Stegs und dessen Flexibilität dazu genutzt werden, darin durch eine Aufbiegung Klemmkräfte zu erzeugen.

Die Formveränderung kann aus einer Verformung des Stegs resultieren, der mit einem knapp zu engen Lochkreisdurchmesser des umlaufenden Stegs auf den Rohrkörper aufgeschoben wird, wobei sich der Steg aufweitet, dem Außenumfang des Rohrkörpers anpasst und dabei verformt, oder der Rohrkörper ist durch einen durch den Innenraum hindurch gezogenen Dorn aufgeweitet, so dass der Rohrkörper dabei seine Form verändert und seinen Außenumfang vergrößert hat, bis dieser in eine Anlage zum Steg gerät, oder beide Bauteile haben ihre Form in der vorstehend erläuterten Weise verändert, insbesondere wenn der Außendurchmesser des Rohrkörpers auf ein Maß aufgeweitet wird, das größer ist als der vom Steg umgrenzte Innendurchmesser der Blechrippe. Die Klemmung ist besonders wirksam, wenn die Formveränderung als Kaltumformung erfolgt ist. Bei der Kaltumformung bleibt der umgeformte metallische Werkstoff noch unterhalb seiner Rekristallisationstemperatur, bei der sich die Spannungen im Material durch eine Veränderung der Lage der Moleküle und der Kristallverbindungen abschwächen würden. Bei einer Kaltumformung wird auch eine zusätzliche Korrosion wie bei einer Schweißverbindung vermieden, und ein kalt umgeformter Materialverbund benötigt auch keine aufwendige spezielle Nachbearbeitung.

Die Aufgabe wird für ein gattungsgemäßes Verfahren gelöst, indem der Steg klemmend auf den Außenumfang des Rohrkörpers befestigt wird und die Klemmung aus einer Formveränderung des Stegs und/oder des Rohrkörpers resultiert. Für das erfindungsgemäße Verfahren gelten die vorstehend beschriebenen Vorteile entsprechend.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung bestehen eine oder mehrere Blechrippen aus einem Teller mit einem mittigen zur Aufnahme des Rohrkörpers bestimmten Loch, bei dem Teller ist der Steg als einwärts umgebogener Bundkragen ausgebildet, und die auf den Rohrkörper weisende Oberfläche des Bundkragens liegt zumindest teilweise auf der Oberfläche des Rohrkörpers klemmend auf. Durch die Konstruktion einer Blechrippe aus einem Teller mit dem einwärts gebogenen Bundkragen können einteilige Bleche zu einer Blechrippe verarbeitet werden, indem der Bundkragen entsprechend umgeformt wird. Ein umlaufender Bundkragen kann besonders effektiv Klemmkräfte erzeugen, da das Material des umlaufenden Bundkragens die Klemmkräfte in einem Ring sehr gleichmäßig verteilt erzeugt und eventuelle Kraftspitzen in dem Ring aufnimmt und verteilt. Die Klemmkräfte sind besonders hoch.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Baulänge des Stegs länger als die Materialdicke der Blechrippe. Durch eine Baulänge, die länger ist als die Materialdicke der Blechrippe, kann der Steg auf eine einwirkende Kraft ausweichen und dabei Rückstellkräfte aufbauen, die als Klemmkräfte die kraftschlüssige Verbindung bewirken. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Teller in einem Abstand zueinander an dem Rohrkörper befestigt, der durch die Baulänge des Stegs bestimmt ist. Bei dieser Ausgestaltung können die Teller aneinanderstoßend auf einen Rohrkörper aufgeschoben werden. Die gleichmäßigen Abstände der Rippen voneinander sowie die genaue seitliche Ausrichtung der Schenkel zueinander stellen sich dabei über die Stege selbsttätig ein, wenn die Stege an die benachbarte Blechrippe anstoßend mit dem Rohrkörper verbunden werden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Steg in seinem entspannten Zustand in einem nicht rechtwinkligen, nach innen auf den Rohrkörper weisenden Anstellwinkel zum Schenkel angewinkelt. Durch seine in Längsrichtung des Rohrkörpers schräge Ausrichtung kann sich der Steg unter Einwirkung einer Aufbiegekraft zumindest abschnittsweise an die Außenoberfläche des Rohrkörpers anlegen. Durch die flächige Anlage des Stegs an die Außenoberfläche des Rohrkörpers vergrößert sich die Fläche, über die der Rohrkörper Wärme an die Blechrippe übertragen kann.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Steg kaltumgeformt. Durch die Kaltumformung unterhalb der Rekristallisationstemperatur des verwendeten Werkstoffs bleibt die Klemmkraft aus einer Kaltumformung des Stegs erhalten.

Es wird darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung jede für sich, aber auch in beliebigen Kombinationen untereinander mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs kombinierbar sind.

Weitere Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 : eine Querschnittsansicht durch ein Rippenrohr, und Fig. 2: eine weitere Querschnittsansicht durch ein anderes Rippenrohr.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein Rippenrohr 2 gezeigt. Auf den Rohrkörper 4 sind im Ausführungsbeispiel acht Blechrippen 6 aufgesetzt, deren Stege 8 den Außenumfang des Rohrkörpers 4 umgreifen. Von der Längsachse des Rohrkörpers 4 stehen seitlich die Schenkel 10 ab, die die eigentlichen Rippen ausbilden.

In der Querschnittsansicht ist ein Dorn 12 gezeigt, der in Pfeilrichtung durch den Rohrkörper 4 hindurchgezogen wird. Beim Hindurchziehen des Doms 12 durch den Rohrkörper 4 weitet sich dieser auf. Durch die Aufweitung des Rohrkörper 4 verringert sich der Abstand 14, den der Innenrand der Blechrippen 6 am Lochkreis zur Außenoberfläche des Rohrkörpers 4 noch einhält, auf null. Aus der Fig. 1 ist gut erkennbar, dass der Rohrkörper 4 sogar so weit aufgeweitet wird, dass der Steg 8 durch die Aufweitung verformt und gestaucht wird. Der Lochkreis des Steges 8 weitet sich nach außen auf, um den vergrößerten Rohrkörper 4 noch aufnehmen zu können. Dadurch verformt sich der Steg 8, und der Steg 8 ist auf der Außenoberfläche des vergrößerten Rohrkörpers 4 festgeklemmt.

Aus Fig. 1 ist zudem ersichtlich, dass die Baulänge 16 des Stegs 8 größer ist als die Materialdicke des Blechrippe 6.

Aus Fig. 1 ist außerdem ersichtlich, dass der Steg 8 in seinem entspannten Zustand in einem nicht rechtwinkligen, nach innen auf den Rohrkörper 4 weisenden Anstellwinkel 18 zum Schenkel 10 angewinkelt ist. Im Ausführungsbeispiel hat der Steg 8 gegenüber dem Schenkel 10 einen Anstellwinkel von 120 °. Aus dem Anstellwinkel des Stegs 8 ergibt sich bei der nachfolgenden Umformung eine Art federnde Vorspannung, die vom Steg 8 und/oder vom Rohrkörper 4 zum Aufbau von Rückstellkräften genutzt werden kann, aus denen die kraftschlüssige Verklemmung resultiert. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Blechrippen 6 in einem größeren Abstand voneinander gezeigt. Zwischen benachbarten Blechrippen 6 verbleibt ein Freiraum, in dem die Blechrippen 6 nicht aneinanderstoßen.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform eines Rippenrohres 2 gezeigt, bei dem die Blechrippen 6 aneinanderstoßend auf dem Rohrkörper 4 angeordnet sind. Die Baulänge 16 des Stegs 8 definiert in diesem Ausführungsbeispiel den Abstand, den die Blechrippen 6 zueinander einhalten. Durch die dichtere Aufeinanderfolge von Blechrippen 6 und der daraus resultierenden größeren Wärmeaustauschfläche können mit dieser Ausgestaltung größere Wärmemengen umgesetzt werden.

Die Blechrippen 6 können aus einem einstückigen Blechstück hergestellt werden, bei dem der Steg 8 mittels eines Werkzeugs zu einem Bundkragen umgebogen wird. Der als Bundkragen ausgebildete Steg 8 umgrenzt ein Loch, durch das ein zugehöriger Rohrkörper 4 hindurchgeführt werden kann.

Aus den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, dass der Steg 8 mit einem Teil seiner Baulänge 16 auf dem Außenumfang des Rohrkörpers 4 aufliegt. Durch die zumindest teilweise Auflage des Steges 8 auf dem Außenumfang des Rohrkörpers 4 ergibt sich eine vergrößerte Kontaktfläche, über die Wärme aus dem Rohrkörper 4 auf die Blechrippen 6 und von diesen auf die Umgebungsluft übertragen werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt. Dem Fachmann bereitet es keine Schwierigkeiten, das Ausführungsbeispiel auf eine als ihm geeignet erscheinende Weise an die Besonderheiten eines konkreten Anwendungsfalles anzupassen. So ist es insbesondere möglich, die Materialdicke der Blechrippen 6, die Baulänge 16 und den Anstellwinkel 18 der Stege 8 zu verändern. Abweichend vom Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, den Rohrkörper 4 nicht mittels eines Dorns 12 in seinem Durchmesser aufzuweiten, sondern die Blechrippen 6 so zu gestalten, dass der Durchmesser des vom Steg 8 umgrenzten Loches kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohrkörpers 4, so dass die Blechrippe 6 nur unter einer Umformung des Steges 8 auf den Rohrkörper 4 aufschiebbar ist. Die Schenkel 10 der Blechrippen 6 müssen nicht glatt gestaltet sein, es können auch beliebige Unebenheiten in die Oberfläche eingebracht werden.