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Verfahren zur Herstellung eines Rohrkühlers aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen
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dem gewünschten gegenseitigen Abstand übereinander angeordnet werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass durch Lochungen, die in den mit Lotmetall kombinierten Strahlungsblechen vorgesehen sind, Distanzhalter hindurchgesteckt, und durch Verdrehen und/oder Verschieben an den Strahlungsblechen verankert werden, dass hierauf nach Entfernung der Haltevorrichtung die Kühlröhrchen in die für sie in den mit Lotmetall kombinierten Strahlungsblechen vorgesehenen Lochungen eingeschoben werden und dass schliesslich der Block nach an sich bekannten Aufbringen eines gegebenenfalls erforderlichen Flussmittels im Ofenlötverfahren gelötet wird.
Erfindungsgemäss werden also die mit Lotmetall kombinierten Strahlungsbleche für Kühler aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen mit scharfkantigen Lochungen versehen, die genau der Form des Aussenquerschnittes der Kühlröhrchen entsprechen, so dass die Strahlungsbleche rechtwinklig stumpf an der Aussenwandung der Kühlröhrchen anliegen. Die dadurch ermöglichte ebene Beschaffenheit der Strahlungsbleche bietet gleichzeitig die Möglichkeit, auch die nach der bekannten, bisher allgemein angewendeten Bauweise benutzten Distanzlappen durch Distanzhalter zu ersetzen, welche gegenüber den Distanzlappen wesentliche Vorteile aufweisen.
Es hat sich-nämlich gezeigt, dass bei Rohrkühlern mit grosser Länge der Kühlröhrchen infolge der starken Reibung zwischen den Strahlungsblechen alter Form und den Röhrchen ein einwandfreier Zusammenbau sich kaum durchführen lässt, da sich die aus verhältnismässig dünnem Blech bestehenden Distanzlappen umbiegen. Das Umbiegen kann schon beim Zusammenbau des Kühlerblockes oder aber während des Lötprozesses eintreten. Dabei erweicht nämlich der Werkstoff der Strahlungsbleche. Unter der Einwirkung der Schwerkraft oder auch unter dem Einfluss von sich ausgleichenden mechanischen Spannungen verlieren die Distanzlappen ihre Standfestigkeit und biegen sich um.
Die parallel zu den Kühlröhrchen verlaufenden Distanzhalter bestehen aus Blechstreifen, die vor zugsweise zahnartige Vorsprünge aufweisen. Sie werden in Lochungen der Strahlungsbleche eingesetzt und
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ten Strahlungsblechen verankert.
Die Distanzhalter können aus verschiedenen metallischen Werkstoffen bestehen, wie z. B. auch aus Eisen. In diesem Fall müssen sie nach beendetem Lötvorgang wieder entfernt werden. Vorzugsweise sollen sie jedoch aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen hergestellt sein.
Bei der Aufschichtung der Strahlungsbleche in der gewünschten Entfernung werden zweckmässig einzelne Kämme aus Metall oder auch aus Kunststoff verwendet, die zu einem Block zusammengefasst sind. Der Zwischenraum zwischen den Zinken der einzelnen Kämme ist so ausgebildet, dass die Distanzhalter hindurchgesteckt werden können. Die Dicke der Kämme bestimmt den gegenseitigen Abstand der Strahlungsbleche. Eine derartige Vorrichtung zum Aufschichten der Strahlungsbleche kann auch aus einem einzigen Block bestehen, der schmale Querschlitze zum Einsetzen der Strahlungsbleche und breite Längsschlitze zum Einschieben der Distanzhalter aufweist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung können mit den Strahlungsblechen an sich bekannte, mit korre- spondierenden Lochungen versehene Lotfolien eingebracht werden, wobei diese Lotfolien ein-oder beiderseitig der Strahlungsbleche angeordnet und gegebenenfalls von, aus dem gleichen oder einem ähnlichen Werkstoff wie diese bestehenden Blechen oder Folien mit korrespondierenden Lochungen und zusätzlichen schlitzartigen Lochungen abgedeckt sind. Durch diese Abdeckbleche werden die Lotbleche gegen die unmittelbare Einwirkung der Ofenatmosphäre geschützt.
Dadurch wird erreicht, dass die Lotbleche (Lotfolien) erst schmelzflüssig werden, wenn die Strahlbleche und die Abdeckbleche die Schmelztemperatur des Lotes (Löttemperatur) erreicht haben, wodurch die Lotkugelbildung und das Abfliessen des schmelzflüssigen
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Stahlblech herangezogenen Abdeckblech an die Lötfugen bzw. Lötnähte herangeführt wird. Diese Ab- deckbleche können lose auf das Lotblech aufgelegt, oder aber es können diese mit den Lotblechen beispielsweise durch Plattieren zu einer Einheit vereinigt sein ; es können aber auch Abdeck ech, Lotblech und Strahlungsblech auf die gleiche Weise (Plattieren) verbunden sein.
Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Rohrkühlers.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem vertikalen Längsschnitt durch einen Aluminiumkühler mit Strahlungsblechen nach Art der bei Schwermetallkühlern verwendeten Strahlungsbleche mit Durchzügen (Bördel) an den Löchern für den Durchtritt der Kühlerröhrchen. Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Teil eines Strahlungsbleches, wie es zum Aufbau eines Kühlers nach Fig. l bisher verwendet wurde. Fig. 3 lässt einen Ausschnitt eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Kühlers erkennen. Die Fig. 4 und 5 stellen je eine Ansicht von oben auf einen Ausschnitt eines Strahlungsbleches
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und/oder einer Lotfolie nach Fig. 3 dar.
Die Fig. 6 und 7 zeigen je einen entsprechenden Ausschnitt aus einem Abdeckblech oder einer Abdeckfolie, wenn diese nicht mit dei Lotfolie und dem Strahlungsblech fest verbunden ist. Fig. 8 ist eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Zusammenbau des erfindungsgemäss herzustellenden Rohrkühlers. Fig. 9 zeigt die Seitenansicht eines Distanzhalters und Fig. 10 einen Querschnitt durch denselben in Richtung X-X.
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nahme der Röhrchen l (Fig. 1) dienenden Öffnungen 2 mit Blechlappen 3 umgeben, welche durch entsprechendes Aufdornen des zuvor an diesen Stellen geschlitzten Bleches 4 gebildet werden.
Es lässt sich nicht vermeiden, dass diese Lappen 3 beim Einschieben der Röhrchen 1 in die Strahlungsbleche 4 teilweise deformiert und etwas zurückgebogen werden, wie dies bei 3a in Fig. l angedeutet ist. Die Folge davon ist, dass der Wärmeübergang von den Röhrchen 1 zu den Lappen 3a gestört ist, bzw. da* die Oberfläche der das zu kühlende Medium (Kühlwasser) enthaltenden Röhrchen an diesen Stellen gegen den Luftstrom abgeschirmt ist, wodurch selbstverständlich die Kühlwirkung entsprechend herabgesetzt ist.
Dazu kommt, dass sich sowohl an den selbstverständlich nicht scharf abgebogenen Rändern 6 eine entsprechend breite Rinne für die Ansammlung des Lotes bildet. Die Folge davon ist, dass sich an einzelnen Stellen, insbesondere auch dort, wo die nicht vollkommen an den Röhrchen l anliegenden Lappen 3 Taschen und mehr oder minder flache Schlitze bilden, unerwünscht grosse Lotmengen ansammeln, die zu Anfressungen und zu Zerstörungen der Röhrchen l an diesen Stellen führen, wodurch der ganze Kühler unbrauchbar wird, da keine Möglichkeit besteht, diese Schäden nachträglich zu beseitigen.
Aus den Strahlungsblechen 4 bjkaniiter Form sind die als Abstandhalter dienenden Lappen 7 herausgestanzt und rechtwinklig abgebogen, mit denen sich jedes Strahlungsblech an dem benachbarten abstützt, wie dies aus Fig. l ersichtlich ist.
Bei den im Tauchlötverfahren mit Zinn gelöteten Schwermetallkühlern, wo reichlich Lot zur Verfügung steht, das auch keinerlei Zerfressungen des Kühlerwerkstoffes hervorruft, der seinerseits bei den während de3 Lötverfahrens auftretenden Temperaturen keine Festigkeitsminderungen erleidet, haben sich die Strahlungsbleche bekannter Form mit aus ihnen herausgestanzten Distanzlappen 7 (Fig. 2) bestens bewährt. Auch werden alle zwischen den Röhrchen 1 und den Lappen 3 verbleibenden Taschen und Schlitze
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Strahlungsblechen gewährleistet ist.
Bei den in den Fig. 4 und 5 in Aufsicht dargestellten Ausschnitten aus Strahlungsblechen sind die Öffnungen 21 für die Röhrchen in den Strahlungsblechen 41 bzw. 411 durch Ausstanzen mit scharfen glatten Rändern hergestellt, so dass die Strahlungsbleche 41 bzw. 411 stumpf und etwa rechtwinklig an der Aussenseite der Röhrchen anliegen (Fig. 3). Auch besitzen die Strahlungsbleche 41 keine aus ihnen herausgestanzte Lappen als Abstandhalter wie bei den bekannten Ausführungen, die-ohne selbst wirksam zur Wärmeabfuhr beizutragen-nur dazu dienen, den Strömungswiderstand für die Kühlluft nachteiligerweise zu erhöhen.
Zwischen den Aussparungen 21 sind, ohne die Steifigkeit und Festigkeit der Strahlungsbleche allzu sehr zu beeinflussen, Ausstanzungen 81 bzw. 811 vorgesehen, die etwa dreieckige bzw. rhombische Form haben, so dass ein Distanzhalter von der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Form im breitesten Teil dieser Aussparungen ohne Widerstand eingeschoben werden kann, um nach Einschieben in die zwi- schen den schmalen Stirnflächen zweier Kühlröhrchen liegenden Ecken dieser Aussparungen 81 bzw. 811 im Windschatten der Röhrchen durch Reibung gehalten zu werden.
Werden zum Abdecken der etwa die gleiche Form wie die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Strahlungsbleche aufweisenden Lotbleche bzw. Lotfolien - gleichgültig, ob diese Lotbleche bzw. Lotfolien durch Aufwalzen mit den eigentlichen Strahlungsblechen fest verbunden sind, oder ob sie in an sich bekannter Weise als besondere, mit korrespondierenden Lochungen versehene Lotbleche oder Lotfolien auf die Strahlungsbleche aufgelegt sind-Abdeckbleche oder Abdeckfolien verwendet, so gibt man diesen Abdeckblechen bzw. Abdeckfolien zweckmässigerweise die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Form, bei der anschliessend an die für das Hindurchstecken der Distanzhalter bestimmten Durchbrechungen 81 bzw. 811 zusätzliche schlitzartige Aussparungen 82 zwischen den Röhrchenaussparungen 21 angebracht sind.
Durch die zusätzlichen Schlitze oder Aussparungen 82 steht deswegen in ausreichendem Masse Lotmetall an den Lötstellen 21 zur Verlötung der Röhrchen mit den Strahlungsblechen zur Verfügung, weil durch den Wegfall des Deckblechmaterials an diesen Stellen das schmelzflüssige Lotmetall durch die verbliebenen schmalen Stege um die Aussparungen 21 für die Röhrchen bzw. durch die Kapillarwirkung hauptsächlich nach dieser Lötnaht gezogen wird. Diese Aussparungen oder zusätzlichen Schlitze 82 bewirken weiter, dass beim Lötprozess das geschmolzene Flussmittel, das zwischen Abdeckblech und Lotblech, bzw. Abdeckfolie und Lotfolie durch die Kapillarkraft eingesaugt wurde, bei diesen Schlitzen austreten kann und
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dadurch verhindert wird, dass zwischen Abdeckfolie bzw.
Abdeckblech und geschmolzenem Lot-und eigentlichen Strahlungsblech schädliche Flussmitteleinschlüsse verbleiben können, denn durch das geschmolzene Lotmetall wird die Abdeckfolie oder das Abdeckblech an das Strahlungsblech herangezogen und dabei das leichtere, geschmolzene Flussmittel an diesen Schlitzen quasi herausgepresst.
Sind Strahlungsblech, Lotmetallfolie und Abdeckfolie Jedoch belspidswelbe durch Aufwalzen (Plat- tieren) fsst miteinander verbunden, dann gibt man diesem Trimetall-Strahlungsblech die in den Fig. 4 und 5 vorgeschlagene oder eine ähnliche zweckentsprechende Stanzform, da hiebei das Flussmittel lediglich zwischen Röhrchen und Aussparung 21 bzw. Distanzhalter und Aussparung 81 bzw. 811 wirken soll, und nicht zwischen die drei fest miteinander verbundenen (walzverschweisstea) Schichten eindringen kann.
Der Aufbau des Röhrchenkühlers erfolgt nach dem erfindungsgemässen Verfahren in der Weise, dass
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durch breite, zum Durchstecken für die Distanzhalter dienende Längsschlitze 10 voneinander getrennt sind.
Nachdem die erforderliche Anzahl von Strahlungsblechen 41 bzw. 411 in der richtigen Lage untereinander in die Haltevorrichtung eingeschoben sind, werden die Distanzhalter durch alle übereinander-
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stimmen Aussparungen 21 liegenden Ecken geschoben und/oder verdreht, wie dies am rechten Rand der Fig. 4 und 5 angedeutet ist.
Nachdem auf diese Weise die Strahlungsbleche zusammen mit den Distanzhaltern in die richtige gegenseitige Lage gebracht und miteinander verankert sind, wird dieser provisorische Block aus dem in Fig. 8 im Teilausschnitt dargestellten Halteblock herausgenommen, und in an sich bekannter Weise nunmehr die Röhrchen 1 in die für sie bestimmten Lochungen 21 eingeschoben, worauf schliesslich der Block nach an sich bekanntem Aufbringen eines gegebenenfalls erforderlichen Flussmittels im Ofenlötverfahren gelö- tet wird.
PATENTANSPRUCHES
1. Verfahren zur Herstellung eines Rohrkühlers, insbesondere aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, bei dem die gelochtenStrahlungsbleche mit einer vorläufigenHaltevorrichtung in dem gewünsch- ten gegenseitigen Abstand übereinander angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch Lochungen, die in den mit Lotmetall kombinierten Strahlungsblechen vorgesehen sind, Distanzhalter hindurchgesteckt und durch Verdrehen und/oder Verschieben an den Strahlungsblechen verankert werden, dass
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gelötet wird (Fig. 3-10).