DE1452901C - Verfahren zur Herstellung von Warme tauschern sowie Werkzeug zur Durchfuhrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein bei welchen die Bildung von Spänen und Abfällen

Verfahren zur Herstellung von Wärmetauschern, aus vermieden wird, die leicht zum Verstopfen der

einer Mehrzahl von vorzugsweise aus Aluminium Umlaufkanäle führen könnten. Ein solches Verfahren

bestehenden Hohlkörpern, welche jeweils zwei End- ist das sogenannte Elektroerosionsverfahren, das zwar

kämmerabschnitte aufweisen, die durch mindestens 5 zufriedenstellende Ergebnisse liefert, aber langsam

eine Umlaufleitung jeweils miteinander verbunden arbeitet, was bei Serienfertigung als Nachteil empfun-

sind, wobei zunächst die" Wände der Endkammern den wird.

jeweils aufeinanderfolgender Hohlkörper paarweise Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines

miteinander verschweißt oder verlötet werden und Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

anschließend die Endkammerwände zur gegenseitigen io Fig. 1 einen Schnitt eines Teils des erfindungs-

Verbindung durchbrochen werden sowie auf ein gemäßen Kühlers,

Werkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens. Fig. 2 eine Teilansicht eines Teils eines Elements

Wärmetauscher werden in der Regel aus einem aus nach F i g. 1,

Kühlrohren und Kühlblechen bestehenden Kühler- Fig. 3 eine Ansicht eines Werkzeugs zur Durch-

bündel gefertigt, an welches oben oder unten je ein 15 führung eines der Verfahrensschritte zur Herstellung

Sammelkasten angesetzt wird. Es liegt jedoch auf der. von Kühlerelementen nach den vorhergehenden

Hand, daß das Zusammenfügen von Kühlrohren und Figuren,

Kühlblechen einerseits und das Aufsetzen der Sam- Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in

melkästen auf das Kühlerbündel andererseits einen F i g. 3. .

erheblichen Arbeitsaufwand erfordert. 20 Um einen Kühler, allgemeiner gesagt, einen Wär-

Es ist somit bereits bekannt (siehe französische metauscher, der in Fig. 1 dargestellten Art herzu-

Patentschrift 1 399 675) insbesondere aus Aluminium stellen, werden Hohlkörper gebildet, die jeweils eine

bestehende Wärmetauscher aus einer Mehrzahl von obere Kammer 1 umschließen, die mit Umlaufleitun-

Hohlkörpern herzustellen, welche an ihren beiden gen 2 in Verbindung steht, welche ihrerseits mit einer

Enden verbreiterte Endkammerabschnitte aufweisen. 25 der ersten gleichenden Kammer 1 verbunden sind.

Nach dem Verlöten derartiger Hohlkörper werden Diese Hohlkörper, zunächst noch Blättchen, lassen

dann die nebeneinanderliegenden Endkammerab- sich auf verschiedene Weise herstellen, deren eine,

schnitte mit Hilfe eines Drehstahlwerkzeugs durch- an sich bekannte, auf dem sogenannten »Roll-Bond«-

bohrt, so daß sich durchgehende Sammelkästen erge- Verfahren beruht, bei dem zwei Metallblättchen 3, 4,

ben. Bei einem derartigen Wärmetauscher werden 30 von denen auf mindestens einem mit einer geeigneten

somit die Sammelkästen durch Verbindung der ver- Flüssigkeit eine Schutzstoffabscheidung erzeugt wurde,

breiterten Endkammerabschnitte der einzelnen Kühl- miteinander vereinigt und miteinander durch Walzen

rohre gebildet. . oder auf andere Weise auf ihrer ganzen, von dem

Dabei der Verwendungeines derartigen. Werkzeugs Schutzstoff freigegebenen Fläche miteinander ver-Drehspäne auftreten, muß eine Saugeinrichtung vor- 35 sbhweißt werden. Die beiden verbundenen Blättchen 3 gesehen sein, um dieselben zu entfernen. Es hat sich und 4 werden alsdann in einer Matrize aufgetrieben, jedoch gezeigt, daß trotz Vorsehens einer derartigen indem über einen zu diesem Zweck vorgesehenen Saugeinrichtung die Entfernung der Drehspäne Kanal 5 eine Flüssigkeit eingedrückt wird. -Schwierigkeiten bereitet, wobei es sich nicht vermei- Ebenso können die Hohlkörper auch auf andere den läßt, daß geringe Mengen von kleinen Dreh- 40 Weise hergestellt werden, insbesondere durch Ausspänen sich in den Kühlerrohren des Wärmetauschers tiefen von Blättchen und deren Vereinigung durch festsetzen, wodurch beispielsweise beim späteren Schweißen oder Hartlöten. In den meisten Fällen ist Betrieb des Kraftfahrzeugs eine ordnungsgemäße es nicht erwünscht, die zur Verbindung der Kam-Arbeitsweise des Thermostaten beeinträchtigt werden mern 1 erforderlichen Öffnungen vorzusehen, bevor kann. ^v 45 die Hohlkörper bzw. Blättchen miteinander vereinigt

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah- sind.

ren zur Herstellung von Wärmetauschern zu schaffen, Tatsächlich erfolgt der übliche Zusammenbau der

bei dem das Auftreten von Spänen möglichst vermie- einzelnen Hohlkörper durch Hartlöten in einem Fluß-

den wird, so daß auf der einen Seite bei der Herstel- mittelbad, wenn die Hohlkörper aus Aluminium mit

lung des Wärmetauschers keine zusätzliche Saugein- 50 oder ohne Aluminium-Silizium-Überzug hergestellt

richtung notwendig ist, während auf der anderen sind; in diesem Fall dringt das die Lötung unterstüt-

Seite während der späteren Verwendung des Wärme- zende Flußmittel ins Innere der Hohlkörper ein, so

tauschers keine Betriebsstörungen durch unge- daß es nach dem Zusammenbau sehr schwierig ist,

wünschte Ablagerungen auftreten können. . das Innere der Hohlkörper gründlich genug auszu-

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß 55 spülen, so daß keine Flußmittelreste zurückbleiben,

dies mittels eines mit scharfen Schneidrippen ver- Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß

sehenen, mit hoher Geschwindigkeit bewegten Auf- es vorteilhaft ist, eine beliebige Zahl von Hohlkörpern

kragwerkzeuges erfolgt. aus Aluminium, vorzugsweise aus Aluminium mit

Ein Aufkragwerkzeug zur Durchführung des erfin- einem Überzug aus Aluminium-Silizium, dadurch

dungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeich- 60 zusammenzusetzen, daß der Kühler als Ganzes in ein

net, daß dasselbe einen polygonalen Querschnitt Bad- aus geschmolzenem Flußmittel, eingetaucht

aufweist. Dieses Aufkragwerkzeug ist vorzugsweise wird, noch bevor die Wände der Kammern 1, die

derart ausgebildet, daß dasselbe an seinem vorderen miteinander in Verbindung stehen sollen, durch-

Ende eine verlängerte Spitze aufweist, deren Rippen brachen werden, und nachher in einem weiteren

in einem spitzeren Winkel als die Schneidrippen des 65 Arbeitsgang die Kammerwände durchbohrt werden,

daran anschließenden Bereiches des Werkzeugs ver- Nach der Erfindung erfolgt die Durchbohrung der die

laufen. Kammern 1 umschließenden Wände als Durchstich

So suchte man nach neuen Durchbrechverfahren, mittels eines Schneidwerkzeugs wie des in Fig. 3

und 4 dargestellten, dessen Körper 6 mehrkantigen, beispielsweise quadratischen Querschnitt besitzt und dessen pyramidenförmige Spitze Kanten aufweist, die Schneidrippen 7 bilden.

Wie aus Fig. 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 Rippen 7 können ebenfalls durch 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 Fig. 3 und 4 wind senkrecht, d. h. in Richtung des Pfeiles Z₁ (Fig. 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 Schneidrippen 7 vorgesehen sind, kann die Ausstanzurig zur Bildung von Öffnungen 11, welche die Verbindung 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 F i g. 2 hervorgeht, die Einrollung der äußersten Teile 10 α der Kragen 10, so daß diese nur wenig Raum innerhalb der Kammern 1 eines jeden Hohlkörpers beanspruchen.

F i g. 2 zeigt, daß tatsächlich keine Gefahr besteht, daß die Kragen einen der in den Hohlkörper eintretenden Umlaufkanäle verschließen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ίο 1. Verfahren zur Herstellung von Wärmetau-,

   schern, aus einer Mehrzahl von vorzugsweise aus

   :-■■:■' Aluminium bestehenden Hohlkörpern, welche jeweils zwei Endkammerabschnitte aufweisen, die durch mindestens eine Umlaufleitung jeweils miteinander verbunden sind, wobei zunächst die Wände der Endkammern jeweils aufeinanderfolgender Hohlkörper paarweise miteinander verschweißt oder verlötet werden und anschließend die Endkammerwände zur gegenseitigen Verbindung durchbrochen werden, dadurch gekennzeichnet, daß dies mittels eines mit scharfen Schneidrippen (7) versehenen, mit hoher Geschwindigkeit bewegten Auf kragwerkzeuges (6) erfolgt.
2. 2. Aufkragwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe einen polygonalen Querschnitt aufweist.
3. 3. Aufkragwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe an seinem vorderen Ende eine verlängerte Spitze (9) aufweist, deren Rippen in einem spitzeren Winkel als die Schneidrippen (7) des daran anschließenden Bereiches des Werkzeugs (6) verlaufen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen