DE1452901A1

DE1452901A1 - Verfahren zur Herstellung von Waermetauschern,die aus miteinander vereinigten gleichen Hohlkoerpern bestehen,sowie Mittel zur Durchfuehrung des Verfahrens und das durch das Verfahren hergestellte Erzeugnis

Info

Publication number: DE1452901A1
Application number: DE19651452901
Authority: DE
Inventors: Andre Chartet
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1964-12-02
Filing date: 1965-12-02
Publication date: 1970-04-23
Also published as: BE673163A; ES320246A1; DE1452901B2; FR1424529A; GB1132578A

Description

ANONYM DES USINES CHAUSSON IN ASNJERES/FRANKREICH

Verfahren zur Herstellung von Wärmetauschern, die aus miteinander vereinigten gleichen Hohlkörpern bestehen, sowie Mittel zur Durchführung des Verfahrens und das durch das Verfahren hergestellte Erzeugnis

Es ist bekannt, Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Wärmekraftmaschinen, dadurch herzustellen, daß eine verhältnismäßig große Anzahl gleicher Hohlkörper mittels Schweißung oder Hartlötung miteinander vereinigt werden. Diese Hohlkörper werden insbesondere durch Auftreiben in einer geeigneten Matrize aus gedoppelten nuetallblättchen erhalten,' die durch einen Schutzstoff voneinander getrennt sind, welcher vor der Vereinigung der Metallblättchen auf einer dem gewünschten Hohlraum entsprechenden Fläche abgelagert wird·

-2-

009817/0004

Bei fabrikmäßiger Herstellung derartiger Kühler werden häufigsten Hohlkörper aus Aluminium zusammengesetzt, die duroh Eintauchen in ein geeignetes Bad einen Lötüberzug erhalten. Dabei ist -es erforderlich, daß zwischen den Kammern der einzelnen Hohlkörper Verbindungen bestehen, da sie als Sammler dienen sollen, um die zum Umlauf bestimmte Flüssigkeit den Wärmetauschkanälen zuzuführen. Da diese Kanäle sehr dünnen Querschnitt besitzen, sind weitgehende Vorsichtsmaßnahmen nötig, um die Durchtrittsöffnungen in den Wänden der Hohlkörper herzustellen. So suchte man nach neuen Durchbrechverfahren, bei welchen die Bildung von Spänen und Abfällen vermieden wird, die leicht zum Verstopfen der Umlaufkanäle führen könnten. Ein solches Verfahren ist das sogenannte Elektroerosionsverfahren, das zwar zufriedenstellende Ergebnisse liefert, aber langsam arbeitet, was bei Serienfertigung als Nachteil empfunden wird.

it der vorliegenden Erfindung wird dieser Mißstand durch Schaffung eines neuen Durchbrechverfahrens für einen Wärmetauscher der oben genannten Art beseitigt. Ebenso erstreckt sich die Erfindung auf ein Y/erkzeug zur Durchführung obigen Verfahrens, welches aus einer Lochstanze Jiit mehrkantigem Körper besteht, dessen Endstück die Form einer Pyramide hat, deren Kanten mit Schneidrippen versehen 3ind. Weitere Besonderheiten der Erfindung gehen aus der folgenden ins einzelne gehenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren hervor,

009617/0004 -3-

in denen eine von mehreren Möglichkeiten zur Herstellung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses aufgezeigt ist.

Figur 1 ist ein Schnitt eines Teils des erfindungsgemäßen Kühlere;

Figur 2 ist eine Teilansicht eines Teils eines Elements nach Figur 1;

Figur 3 ist eine Ansicht eines Werkzeugs zur Durchführung eines der Verfahrensschritte zur Herstellung von Kühlerelementen nach den vorhergehenden Figuren;

Figur I ist ein Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Figur 3;

Figur 5 ist eine Ansicht analog derjenigen in Figur 3 mit einer Abänderung;

Figur 6 ist ein Schnittbild gemäß der Linie VI-VI in Figur 5.

Um einen Kühler, allgemeiner gesagt: einen Wärmetauscher, -

der in Figur 1 dargestellten Art herzustellen, werden Hohlkörper gebildet, die jeweils eine obere Kammer 1 umschließen, die mit Umlaufleitungen 2 in Verbindung steht, welche ihrerseits mit einer der ersten gleichenden Kammer 1 verbunden sind. Diese Hohlkörper, zunächst noch Blättchen, lassen sich auf verschiedene Weise herstellen, deren eine, an sich bekannte, auf dem sogenannten "Roll- Bond"-Verfahreη beruht, bei dem zwei j*etallblättchen 3, 4, von denen auf mindestens einem mit einer geeigneten Flüssigkeit eine Schutzstoffabscheidung erzeugt wurde, miteinander vereinigt und Miteinander durch

0 0 9 8 17/0004 BAD ORDINAL

Walzen oder auf andere Weise auf ihrer ganzen, von dem Schutzstoff freigegebenen Fläche miteinander verschweißt werden. Die beiden verbundenen Blättchen 3 und 4 werden alsdann in einer Matrize aufgetrieben, indem über einen zu diesem Zweck vorgesehenen Kanal (Figur 2) eine Flüssigkeit eingedrückt wird.

Ebenso können die Hohlkörper auch auf andere Weise hergestellt werden, insbeeondere durch Austiefen von Blättchen und deren Vereinigung durch Schweißen oder Hartlöten. In den meisten Fällen ist es nicht erwünscht, die zur Verbindung der Kammern erforderlichen Öffnungen vorzusehen, bevor die Hohlkörper bzw. Blättchen miteinander vereinigt sind.

Tatsächlich erfolgt der übliche Zusammenbau der einzelnen Hohlkörper durch Hartlöten in einem Flußmittelbad, wenn die Hohlkörper aus Aluminium mit oder ohne Aluminium-Silizium-Überzug hergestellt sind; in diesem Fall dringt das die Lötung unterstützende Flußmittel ins Innere der Hohlkörper ein, so daß es nach dem Zusammenbau sehr schwierig ist, das Innere der Hohlkörper gründlich genug auszusp^ülen, so daß keine Flußmittelreste zurückbleiben.

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß es vorteilhaft ist, eine beliebige Zahl von Hohlkörpern aus Aluminium, vorzugsweise aus Aluminium mit einem Überzug aus Aluminium-Silizium, dadurch zusammenzusetzen, daß der Kühler als ganzes in ein Bad

0098 17/0004

aus geschmolzenem Flußmittel eingetaucht wird, noch bevor die Wände der Kammern 1, die miteinander in Verbindung stehen sollen, durchbrochen werden, und nachher in einem weiteren

werden Arbeitsgang die Kammerwände durohbohrt vT Nach der Erfindung erfolgt die Durchbohrung der die Kammern 1 umschließenden Wände als Durchstich mittels eines Schneidwerkzeugs wie des in Figur 3 und 4 dargestellten, dessen Körper 6 mehrkantigen, beispielsweise quadrat i so he η Querschnitt besitzt und dessen pyramidenför- ^j mige Spitze Kanten aufweist, die Sohneidrippen 7 bilden.

Wie aus Figur 3 hervorgeht, hat das Ende des Werkzeugs die Form eines Pyramidenstumpfs 8, dessen Kanten Schneidrippen 7 bilden, während die Spitze 9, ebenfalls in Pyramidenform, vorteilhafterweise einen kleineren Spitzenwinkel besitzt und aus härterem material besteht als die übrigen Teile des Werkzeugs, wodurch die Arbeit erleichtert wird. Die Kanten 7 können ebenfalls duroh eingelassenes Metall größerer Härte als derjenigen des Körpers gebildet sein. Nach Vorbereiten des Kühlers in der oben erklärten Weise, wird er in eine Vorrichtung eingespannt, und das Werkzeug gemäß den Figuren 3 und 4 wird senkrecht, d.h. in Richtung des Pfeiles f₁ (Figur 1) in die die Kammern 1 umschließenden Wände eingestoßen, in der Weise, daß zunächst ein Loch gebildet wird, worauf die Wände aufgeschnitten werden, indem Kragen 10 gebildet werden, deren Zahl derjenigen der Flächen des Werkzeugs entspricht.

Da auf dem Werkzeug Sohneidrippen 7 vorgesehen sind, kann die

von
Ausstanzung zur BildungYÖffnungen 11, welche die Verbindung

009817/0004

«6-

zwischen den einzelnen Kammern 1 der Hohlkörper bzw. Blättchen herstellen, sehr rasch erfolgen. Dabei kann die Bewegung des Werkzeugs beispielsweise auf mechanischem oder pneumatischem Wege erfolgen, so daß die für die Durchbrechung benötigte Zeit sehr kurz ist. Die konische Form des Werkzeugs ermöglicht außer der bequemen Durchstanzung auch, wie aus Figur 2 hervorgeht, die Einrollung der äußersten Teile 10a der Kragen 10, so daß diese nur wenig Raum innerhalb der Kammern 1 eines jeden Hohlkörpers beanspruchen·

Figur 2 zeigt, daß tatsächlich keine Gefahr besteht, daß die Kragen einender den Hohlkörper eintretenden umlaufkanäle verschließen.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine andere Ausführungsform des *,7erkzeugs, welche die Ausbildung der Sohneidkanten erleichtert und eine noch bessere Einrollung der Kragen ergibt. Bei dieser Ausführungsform sind die Seiten 11 zumindest des pyramidenartigen Teils des Werkzeugs gebogen, während die Kanten mit den Schneidrippen 7 geradlinig oder gebogen verlaufen können.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das dargestellte und im einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiel sondern läßt auch verschiedenartige Abwandlungen und Ausgestaltungen zu.

009817/0004

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Wärmetauschern, die duroh Zusammenbau gleicher Hohlkörper aus Aluminium gebildet werden» deren jeder zwei Endkammern aufweist, die duroh mindestens eine Umlaufleitung miteinander verbunden sind, dadurch g e -kennseiohnet , daß naoh Zusammensetzung der Hohlkörper (1, 2) in der Weise, daß die Wände (3) der Endkammern (1) der aufeinanderfolgenden Hohlkörper paarweise aneinanderliegen, die Verlötung der Hohlkörper miteinander durchgeführt wird, worauf die aneinanderliegenden, miteinanderverlöteten Kammerwände dadurch durchbrochen werden, daß ein Stanzwerkzeug (6) duroh sie mit rascher Bewegung hindurohgetrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

seiohnet , daß das Stanzwerkzeug (6) vor Erreichen der

« letzten Wand (3) des letzten Hohlkörpers (1, 2) angehalten wird.

3· Verfahren naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Aufschnitt der Wände (3) der Hohlkörper (1, 2) zunächst an einem Funkt und von da aus ausgehend in

er--

im wesentlichen radialen Richtungen folgt, wobei die sagebildeten Kragen (10) zurückgebogen und eingerollt werden.

4. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet , daß es einen mehrkantigen

009817/0004

-8-

Körper (6) mit einem darauf aufgesetzten, im wesentlichen pyramidenförmigen Kopf (8) besitzt.

5· . Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der pyramidenförmige Kopf (8) Schneidkanten (7) "besitzt.

6. Werkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß es eine Spitze (9 ) besitzt, die einen kleineren Spitzenwinkel aufweist als denjenigen des restlichen pyramidenförmigen Kopfes (8).

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen des pyramidenförmigen Kopfes (8) eben und flach sind, daß die Sohneidkanten (7) geradlinig verlaufen, und daß eine Führung vorgesehen ist, die eine Drehung des Werkzeuges (6) verhindert, während dieses in Axialrichtung vorgetrieben wird.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Seitenflächen (12) des pyramidenförmigen Kopfes (8) konkav ausgebildet sind, daß die Schneidkanten (7) gebogen sind, und daß eine Führung vorhanden ist, durch welche eine Drehung des Werkzeugs bei dessen axialem Vortrieb verhindert wird.

0 09 8 ; 7/000 4