DE10212309C1 - Verfahren zum Abtrennen eines Flachrohrprofils aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung von einem lotbeschichteten dünnwandigen Flachrohrprofilstrang - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen eines Flachrohrprofils von einem lotbeschichteten dünnwandigen Flachrohrprofilstrang, beispielsweise einem Strangpress-Flachrohrprofilstrang, insbesondere eines lotbeschichteten dünnwandigen Mehrkammerrohrprofilstrangs, die bei Wärmetauschern Anwendung finden, können nach diesem Verfahren bearbeitet werden. Um den Verschleiß der den Trennschnitt verursachenden Werkzeuge deutlich zu verringern, wird an der vorgesehenen Schnittstelle die Lotbeschichtung mechanisch entfernt. Dies erfolgt ohne große Änderung im Produktionszyklus durch einen zusätzlichen, aber zeitneutralen Arbeitsgang.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen eines Flachrohrprofils aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung von einem lotbeschichteten dünnwandigen Flachrohrprofilstrang, beispielsweise einem Strangpress- Flachrohrprofilstrang, insbesondere eines lotbeschichteten dünnwandigen Mehrkammer-Flachrohrprofilstrangs nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Derartige Profile finden ihre Anwendung bei Wärmetauschern. Zur Herstellung der verschiedenartigsten Wärmetauscher werden die lotbeschichteten Flachrohrprofile mit weiteren Bauteilen durch Hartlöten verbunden.

Aus dem europäischen Patent EP 0 714 342 B1 ist ein Verfahren zur Trennung eines langgestreckten dünnwandigen Rohres in Rohrabschnitte bekannt. Hierbei wird mittels eines Messers eine Kerbe in das Rohrmaterial eingebracht, wobei die Kerbe eine Tiefe von etwas weniger als die Dicke der Wand des Rohres aufweist. In einem zweiten Schritt wird die Kerbe aufgeweitet und anschließend eine Zugkraft ausgeübt, bei der ein Rohrabschnitt abgetrennt wird. Auf dieser Weise wird ein gratfreier Trennschnitt erzielt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass bei lotbeschichteten Profilsträngen, die in einzelne Rohrprofile separiert werden sollen, die Schneidmesser sehr schnell abnutzen. Dies wird durch die Lotbeschichtung bewirkt. Im Allgemeinen werden hochsiliziumhaltige Aluminium-Silizium- oder Silizium-Legierungen als Lot auf den Aluminium-Flachrohrprofilen verwendet. Durch den hohen Gehalt an Silizium ist diese Beschichtung sehr hart und abrasiv. Der Verschleiß der Trennwerkzeuge erfolgt deutlich schneller, als ohne Beschichtung. Die Folge sind erhöhte Werkzeugkosten.

Für einen guten Trennschnitt muss das Präzisionsschneidmesser, auch Cutter genannt, immer sehr scharf sein. Eine abgenutzte Schneide führt zu unsauberen Trennschnitten, Deformationen und Gratbildungen, die beim Zusammenfügen der Profile sowie anschließendem Hartlöten hinderlich sind und im schlimmsten Fall eine dichte Lotverbindung verhindern. Die verschlissenen Trennwerkzeuge müssen daher rechtzeitig durch ein neues bzw. wieder geschärftes Werkzeug ausgewechselt werden. Dieses Auswechseln und eventuelles Ausrichten der Trennwerkzeuge in der Trennvorrichtung stellen teure Ausfallzeiten dar. Um die schnelle Abnutzung der Trennwerkzeuge zu verhindern ist es möglich, den Flachrohrprofilstrang, beispielsweise den Strangpress-Profilstrang zuerst in Flachrohrprofilabschnitte zu zerteilen und anschließend die Einzelprofile mit Lot zu beschichten. Jedoch ist das Händeln der Einzelprofile aufwendiger und es kann auch nicht verhindert werden, dass bei der Lotbeschichtung Lot- und Flussmittel in das Innere der Flachrohrprofile gelangen, was zu Korrosion und Löterosion führen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem die Nachteile des vorgenannten Standes der Technik vermieden werden, und das ohne große Änderung im Produktionszyklus zu Flachrohrprofilen mit sauberen gratfreien Trennschnitten führt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein lotbeschichteter dünnwandiger Flachrohrprofilstrang aus Aluminium oder einer Aluminium- Legierung, beispielsweise ein Strangpress-Profilstrang in gleichmäßigen Abständen an vorgesehenen Schnittstellen zerteilt, d. h. Flachrohrprofile einer gewünschten Länge abgetrennt. An jeder vorgesehenen Schnittstelle wird zuerst mechanisch die Lotbeschichtung entfernt und anschließend der Trennschnitt vorgenommen. Auf diese Weise bleibt das Schneidwerkzeug für den Trennschnitt scharf und liefert in jedem Fall einen guten, sauberen gratfreien Trennschnitt. Dies wird dadurch möglich, dass die Oberfläche des Flachrohrprofilstrangs an der vorgesehenen Schnittfläche keine harten Partikel mehr aufweist, die zu einem schnellen Verschleiß führen könnten. Diese harten Lotpartikel werden vorher durch eine Art Räumvorgang mechanisch beseitigt. Hierzu können die verschiedenartigsten Werkzeuge eingesetzt werden, beispielsweise Ritzwerkzeuge, Fräswerkzeuge oder Schneidwerkzeuge.

Aluminium-Flachrohrprofile für Wärmetauscher weisen Wanddicken von 0,1 bis 3 mm, vorzugsweise 0,4 mm auf. Das die Lotbeschichtung entfernende Schneidwerkzeug erzeugt eine der Dicke der Beschichtung entsprechende Kerbe in der Wandung eines solchen Flachrohrprofilstrangs, um die Beschichtung zu beseitigen. Die Tiefe der Kerbe beträgt bis ca. 0,3 mm, vorzugsweise 0,1 mm. Selbstverständlich wird bei dem Räumvorgang, das die Lotbeschichtung entfernende Schneidwerkzeug beeinträchtigt. Der Verschleiß der Schneide dieses Werkzeuges spielt jedoch für einen sauberen guten Schnitt keine Rolle, da der Trennschnitt von einer weiteren, scharfen Trennklinge vorgenommen wird. Die Trennklinge selber unterliegt nur einem sehr geringen Verschleiß, d. h. ein Werkzeugwechsel erfolgt erst nach bedeutend längeren Einsatzzeiten des Trennwerkzeugs. Damit geht bei diesem Verfahren weniger teure Produktionszeit verloren.

Abhängig von dem bisher durchgeführten Produktionsverfahren und der installierten Produktionsanlagen sind unterschiedliche Verfahrensvarianten möglich.

In der Regel wird ein lotbeschichteter dünnwandiger Flachrohrprofilstrang in Längsrichtung mehrfach an vorgesehenen Schnittquerstellen abgeteilt, wobei nach jedem Schnitt ein Flachrohrprofil vom Profilstrang abgetrennt wird. Nach jedem Schnitt wird der Flachrohrprofilstrang in Längsrichtung um genau die Länge verschoben, die dem Abstand zweier vorgesehener Schnittstellen entspricht. Damit gelangt dann eine vorgesehene Schnittstelle am Flachrohrprofilstrang genau in die Position, wo die Trennklinge angreift. Es werden nun unterschiedliche Cutter- Vorrichtungen verwendet. Es wird beispielsweise der Trennschnitt mittels zweier Trennklingen durchgeführt, wobei die Trennklingen entweder nacheinander in die Wandung des Profils eindringen, oder gleichzeitig von unterschiedlichen Seiten die Wandung des Profils durchdringen. Des Weiteren können auch einzelne Trennklingen eingesetzt werden. In diesem Fall dringt die Trennklinge nicht durch die gesamte Dicke der jeweiligen Wandung des Flachprofilstrangs, jedoch nur etwas weniger als die Dicke der Wandung. Das Abtrennen des Flachrohrprofils erfolgt in diesem Fall durch eine in Längsrichtung des Profilstrangs wirkende axiale Zugkraft.

Das Werkzeug zum Entfernen der Lotbeschichtung muss bezogen auf eine vorgesehene Schnittstelle immer vor dem Trennschnitt erfolgen. In einem sich wiederholenden Produktionszyklus kann ein Vorgang zur Entfernung der Lotbeschichtung und ein Trennvorgang jeweils zeitlich oder räumlich hintereinander erfolgen. Es erfolgt beispielsweise gleichzeitig ein Entfernen der Lotbeschichtung und ein Trennschnitt, indem beispielsweise das Werkzeug zur Entfernung der Lotbeschichtung in Profilstrangrichtung vor dem Trennwerkzeug angeordnet ist. Dieses Werkzeug erzeugt beispielsweise eine Kerbe im Flachrohrprofilstrang, die erst in einem nachfolgenden Zyklus, d. h., nachdem der Flachrohrprofilstrang in Längsrichtung bewegt wurde, durch einen Trennschnitt vom Flachrohrprofilstrang abgetrennt wird. Eine solche Variante ist zu bevorzugen, wenn beispielsweise der Trennschnitt mittels mehrerer Trennklingen vorgenommen wird und wenn die örtlichen Gegebenheiten dies erlauben.

In einer anderen Variante erfolgt zeitlich nacheinander, aber an der gleichen Stelle des Flachrohrprofilstrangs, nämlich an der vorgesehenen Schnittstelle das Entfernen der Lotbeschichtung und der Trennschnitt. In bevorzugter Weise werden dazu beide Werkzeuge an ein- und dergleichen Vorrichtung befestigt und ausgerichtet. Dies kann beispielsweise ein Schlitten sein, wenn die Zuführbewegung zum Flachrohrprofilstrang geradlinig ist. Sobald der Flachrohrprofilstrang in Längsrichtung bewegt und eine vorgesehene Schnittstelle im Bereich der beiden Werkzeuge in Position gebracht wurde, erfolgt die Zuführung der Werkzeuge, wobei zuerst das Werkzeug zur Entfernung der Lotbeschichtung das Profil erreicht und die Lotbeschichtung entfernt, beispielsweise eine Kerbe in der Wandung des Flachrohrprofilstrangs erzeugt. Nachfolgend dringt das Schneidwerkzeug in die erzeugte Kerbe ein und nimmt den Trennschnitt vor.

Das neue Verfahren löst die gestellte Aufgabe durch einen zusätzlichen, aber zeitneutralen Arbeitsgang.

Claims (11)

1. Verfahren zum Abtrennen eines Flachrohrprofils aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung von einem lotbeschichteten dünnwandigen Flachrohrprofilstrang, insbesondere eines Mehrkammerflachprofilstrangs, indem mit mindestens einer scharfen Trennklinge an einer vorgesehenen Schnittstelle ein sauberer gratfreier Trennschnitt erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass an der vorgesehenen Schnittstelle vor dem Trennschnitt die Lotbeschichtung am Flachrohrprofilstrang mechanisch entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Trennschnitt an der vorgesehenen Schnittstelle zwei Trennklingen benutzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Trennschnitt eine Trennklinge benutzt wird, die nicht durch die gesamte Dicke der jeweiligen Wandung des Flachrohrprofilstrangs dringt und anschließend zur vollständigen Abtrennung des Flachrohrprofils vom Profilstrang eine in Längsrichtung des Profilstrangs wirkende axiale Zugkraft aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur mechanischen Entfernung der Lotbeschichtung ein Schneidwerkzeug eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug bis in die Wandung des Flachrohrprofilstrangs eindringt und an der vorgesehenen Schnittstelle eine Kerbe erzeugt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbe eine Tiefe von bis zu 0,3 mm aufweist, vorzugsweise von 0,1 mm.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig das mechanische Entfernen der Lotbeschichtung und der Trennschnitt an dem Flachrohrprofilstrang erfolgt, jedoch an unterschiedlichen vorgesehenen Schnittstellen in einer Trennebene.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig das mechanische Entfernen der Lotbeschichtung und der Trennschnitt an dem Flachrohrprofilstrang erfolgt, vorzugsweise an zwei aufeinanderfolgenden vorgesehenen Schnittstellen und anschließend der Flachrohrprofilstrang um eine Länge, die dem Abstand zweier vorgesehener Schnittstellen entspricht, in Längsrichtung bewegt wird, hierbei rückt die Stelle, an der die Lotbeschichtung entfernt wurde, an die Stelle, wo im nachfolgenden Arbeitsschritt der Trennschnitt erzeugt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander das mechanische Entfernen der Lotbeschichtung und der Trennschnitt an der vorgesehenen Schnittstelle an dem Flachrohrprofilstrang erfolgt und anschließend der Flachrohrprofilstrang um eine Länge, die dem Abstand zweier vorgesehener Schnittstellen entspricht, in Längsrichtung bewegt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug zur Entfernung der Lotbeschichtung und die Trennklinge an einer gemeinsamen Vorrichtung hintereinander befestigt sind, so dass die Vorrichtung die beiden Werkzeuge gleichzeitig in Richtung Flachrohrprofilstrang bewegt, wo sie nacheinander zur Ausführung kommen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entfernen der Lotbeschichtung und zum Erzeugen des Trennschnittes gleichartige Schneidwerkzeuge eingesetzt werden.