DE1508389C3

DE1508389C3 -

Info

Publication number: DE1508389C3
Application number: DE19661508389
Authority: DE
Inventors: R Bleckmann
Original assignee: ELPAG AG CHUR
Current assignee: ELPAG AG CHUR
Priority date: 1966-09-01
Filing date: 1966-09-01
Publication date: 1974-01-31
Also published as: AT279754B; GB1150820A; SE375429B; DE1508389B2; DK127982B; DE1508389A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachpressen von Heizkörpern mit einem Mantel aus Stahl oder einem anderen Metall, unter Verwendung einer mit einem Druckmedium arbeitenden Presse.

Aus der deutschen Patentschrift 653 981 ist ein Verfahren zur Verminderung nachteiliger Spanmangen an verformten metallischen Guß- oder Schmiedestücken bekannt. Bei diesem Verfahren werden die Guß- oder Schmiedestücke einem hydraulischen Druck einer bestimmten Größe ausgesetzt, ., wobei sich zeigt, daß die Spannung in vorteilhafter Weise verändert und weitgehend herabgesetzt wird. Dieser Effekt ist jedoch nur in den Fällen günstig, in welchen die Aufhebung der inneren' Spannungen . nicht zu einer Formveränderung des- Formteiles führt. Bei haarnadelförmig gebogenen. Rohrheizkorpern z.B. bewirkt der einwirkende, hydraulische Druck, daß sich die Schenkelenden voneinander abspreizen oder sich verschränken,.sp daß kein.ebenes Produkt mehr erzielt ivird. Die genannte deutsche Patentschrift gibt keinerlei Anregungen, diesen unerwünschten Nebeneffekt zu verhindern.' Es wird immer davon ausgegangen, daß die,' äußere Gestalt des Formkörpers erhalten-bleibt.·· '■' ■· ·■■'·:'·*■ ^:·^{; :}

Aus der deutschen Patentschrift 122 971 ist ein Verfahren zum Formen und Umformen, hohler und flacher Metallkörpor vermittels .-.,hochgespannter Druckflüssigkeit bekannt geworden. Da die Metallkörper allseitig von Flüssigkeit umgeben sind, werden bei entsprechender Gestalt der Metallkörper Verformungen nicht verhindert. Sie sind im Gegenteil Ziel des Verfahrens.

Aus der deutschen Patentschrift 492 312 ist bekannt, Beschläge dadurch miteinander zu verbinden, daß harte Kugeln oder ähnlich gestaltete Körper allseitig an den zu fassenden Körper angedrückt werden. Die Kugeln werden in den Beschlag eingedrückt. Sie dienen der Druckübertragung, jedoch nicht einer Halterung des Beschlages.

Aus der deutschen Patentschrift 689 521 ist ein Verfahren zur Herstellung glatter metallener Hohlkörper, z. B. von Wärmflaschen bekannt geworden, wobei mittels eines Spannbandes aus Leder, Gewebe od. dgl., aus einem kugelförmigen Körper ein flacher Körper hergestellt werden soll. Dieses Verfahren will also nicht eine Verformung der Hohlkörper verhindern. Die Verformung ist vielmehr Ziel des Verfahrens.

Es ist weiterhin, z. B. aus dem Buch »Powder Metallurgy«, bekannt, durch Anwendung eines isostatischen Druckes ein Pulver zu einem Formkörper zu verpressen und dabei auch Festkörper, z. B. Magnete, in das Pulver einzupressen. Der so hergestellte Formkörper wird anschließend gesintert.

Formteile, besonders solche, die eine, größere Längserstreckung besitzen oder die wendelförmig oder spiralig gebogen sind, sowie-z. B. solche,'die aus einem mit irgendeiner Masse;:gefüllten Stahlmantel bestehen, neigen beim_r.ispstatischen Pressen zu unerwünschten Veränderungen ihrer Grundform, d. h. es werden durch den "Preßdruck keine maßstabsgetreuen Verkleinerungen, sondern auf innere Spannungen zurückzuführende, unkontrollierbare Verzerrungen erzielt. Wenn z. B. bei einem längsgestreckten Formteil die Formänderungen an einer Biegestelle zwischen den Schenkeln oftmals auch nur einige wenige Grad oder darunter betragen,- so können doch — eine entsprechende Länge des gesamten Formteiles vorausgesetzt — sich die Abstände der Schenkelenden um mehrere Millimeter verändern. Dies ist jedoch für viele Anwendungszwecke nicht tragbar. So ist z. B. bei haarnadelförmig gebogenen Rohrheizkorpern die Formänderung darauf zurückzuführen, daß während der Biegung das in ein Stahlrohr eingepreßte Isoliermaterial an der Außenfaser der Biegestelle aufgelockert oder wenigstens der Verdichtungsgrad des Isoliermaterials herabgesetzt wird, während der Verdichtungsgrad an der Innenfaser gleichbleibt oder sogar noch etwas verbessert wird. Beim isostatischen Nachpressen wird sodann die Außenfaser des Isoliermaterials nach verdichtet, wobei es gleichzeitig zur Stauchung des Rohrmantels an dessen Außenfaser kommt. Darauf ist dann die Formänderung zurückzuführen. Die Enden der Rohrheizkörperschenkel müssen jedoch einen genau gleichbleibenden Abstand besitzen, da sie in einer Anschlußflanschplatte oder in einer ähnlichen Befestigungseinrichtung gefaßt werden müssen.

Man kann nun diese Verformung der Formteile beim isostatischen Nachformen dadurch verhindern, daß man die Enden der Formteile, beispielsweise durch je eine Klemme oder Spange fixiert. Abgesehen davon, daß dies umständlich ist, verhindert dies nicht,- daß sich dann das Formteil an irgendeiner anderen Stelle verformt. Insbesondere wenn komplizierte Biegeformen, z. B. spiralige Formen, vorliegen, ist es bisher unmöglich, das Formteil so zu fixieren,

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daß es beim isostatischen Pressen nicht an irgend- ein Tisch 20, auf welchem ein mit einer Unwucht vereiner Stelle zu Verformungen kommt. sehener Elektromotor 21 angeordnet ist. Der Tisch

Der vorliegenden Erfindung liegt nun- die Aufgabe 20 ist durch Federn 22 abgestützt, so daß bei laufen-

zugrunde,. die Verformung von Heizkörpern beim dem Elektromotor 21 derselbe und ein auf ihn ge-

isostatischen Pressen auf einfache Art und Weise zu 5 stellter Behälter 4 in Vibration gerät,

verhindern. Ein Trichter 23, welcher mit einem rieselfähigen

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht dabei Material 24, z. B. mit Sand, Magnesit, Stahlkugeln,

darin, daß eine größere Anzahl der Formteile in mit kleinen Stanzteilen oder mit kurzen Drahtab-

einen Behälter eingeschlichtet wird, daß während schnitten gefüllt ist, besitzt eine Klappe 25, welche

oder nach dem Einschlichten ein körniges, riesel- 10 mittels eines Handhebels 26 geöffnet werden kann,

fähiges Material in die zwischen den Formteilen Der Trichter 23 läuft auf Schienen,

verbleibenden Zwischenräume eingefüllt wird, ferner Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nun

daß die Oberfläche der durch das körnige Material in mittels der dargestellten Vorrichtung wie folgt

ihrer Lage fixierten Formteile dem Druckmedium durchgeführt:

ausgesetzt werden. 15 Ein leerer Behälter 4 wird mittels eines nicht dar-

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des gestellten Kranes auf. dem Rütteltisch 20 abgestellt.

Verfahrens nach der Erfindung wird während oder Nunmehr werden die zu behandelnden Formteile in

nach dem Einfüllen des körnigen Materials der Be- den Behälter 4 eingeschlichtet. Je nach Form und

hälter Vibrationsschwingungen ausgesetzt. Zweck- Größe der Formteile wird nach Schlichtung einer

mäßigerweise wird ein Behälter verwendet, der öff- 20 oder mehrerer Lagen der Trichter 23 auf den

nungen oder Schlitze zum Durchlaß des Druck- Schienen 27 bis über die öffnung des Behälters 4

mediums besitzt-, deren Durchmesser bzw. Breite verfahren. Durch Öffnen der Klappe 25 und durch

kleiner ist als der Durchmesser des körnigen Ma- Hin- und Herfahren des Trichters 23 wird dann

terials. eine gleichmäßige Lage körniges Material 24 auf die

Als körniges Material können beispielsweise Sand, 25 eingeschlichteten Formteile geschüttet. Durch die von

Magnesit, Stahlkugeln, kleine Stanzteile oder kurze dem Elektromotor 21 erzeugten Vibrationen werden

Drahtabschnitte verwendet werden. * die Körner des Materials 24 so in die Zwischenräume

Die Zeichnungen dienen der weiteren Veranschau- zwischen den Formteilen eingerüttelt, daß die Form-

lichung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Es teile irgendwelche Lagen- und Formveränderungen

zeigt 30 ^nur g^ei^en den Reibungswiderstand der aufeinander-

Fig. 1 eine zur Durchführung des Verfahrens ge- liegenden Materialkörner durchführen können,

eignete isostatische Preßeinrichtung vor dem end- . Die Korngröße des Materials wird so gewählt, daß

gültigen Verschließen derselben, einerseits ein Großteil der Zwischenräume ausgefüllt

F i g. 2 schaubildlich eine Einrichtung zum Ein- wird, daß jedoch andererseits noch genug Raum verfüllen eines körnigen Materials und zum Vibrieren 35 bleibt, durch welchen das Druckmedium hindurchdesselben. ■ strömen kann.

Eine zylindrische Kammer 1 hat eine Bandeisen- Wenn der Behälter 4 auf diese Weise gefüllt ist,

bewehrung 2, welche hohe Drücke in radialer Rieh- wird er bei abgehobenem Deckel 6 mittels eines

tung aufnehmen kann. Die Kammer 1 und die nicht dargestellten Kranes in die Kammer 1 einge-

Bewehrung 2 sind mit einer Aufhängung 3 an. einer ₄₀ setzt. Der Deckel 6 wird aufgelegt und durch Ver-

Wand befestigt. Die Kammer 1 nimmt einen Be- schieben des Rahmens gesichert. Anschließend

halter 4 auf. Sie ist unter Zwischenlage eines Dich- werden die Hähne 15 und 16 geöffnet, so daß das

tungsringes 5 mittels eines Verschlußdeckels 6 ver- Druckmedium in die Kammer 1 hineinfließt. Wenn

schließbar. Die untere Seite 1 α der Kammer 1 und die gesamte Luft verdrängt ist, dann fließt Öl über die

die obere Seite 6 α des Deckels 6 sind eben und vor- ₄₅ Rücklauf leitung 13 in den Ölsumpf zurück; darauf-

zugsweise plan bearbeitet. · hin wird der Hahn 16 geschlossen. Die Kammer 1

Zur Sicherung des Verschlußdeckels 6 dient ein kommt nun unter Druck, wobei für das Vorver-

Rahmen 7, welcher mit den Flächen 6 α und 1 α dichten der Formteile Drücke im Bereich von etwa

zusammenarbeitende Flächen 8 und 9 besitzt und 100 kg/cm² und für das Nachverdichten Drücke im

welcher mit einer Bandeisenbewehrung 10 versehen _5o Bereich von 3 000 bis 6 000 kg/cm² Anwendung

ist, die starke Drücke aufnehmen kann. Der finden.

Rahmen 7 und die Bandeisenbewehrung 10 bilden Die Praxis zeigte nun überraschenderweise, daß

einen Wagen mit Rädern 11, welche auf Schienen 12 Drücke in der zuletzt genannten Höhe zwar die

laufen. Zum Verschließen der Presse wird der Wagen erwünschte Durchmesserverringerung und Verdich-

im Sinne des Pfeiles in F i g. 1 nach links ver- ₅₅ tung der Formteile bewirken, jedoch auf der anderen

schoben, so daß er die Kammer 1 mit dem Ver- Seite keine Spannungen in dem Formkörper er-

schlußdeckel 6 umgibt. zeugen, die groß genug wären, den Reibungswider-

Durch die Bandeisenbewehrung 2 und die Wan- stand des zwischen den Formteilen liegenden, relativ düngen der Kammer 1 hindurch sind Leitungen 13 grobkörnigen Materials zu überwinden. Es wird also und 14 geführt, welche durch Hähne 15 und 16 ge- ^₀ mit anderen Worten eine·maßstabgetreue Verkleineöffnet oder verschlossen werden können. Ein Kontakt rung der Formteile in zwei Dimensionen, d. h. im oder Schaltmanometer 17 erlaubt die Ablesung des allgemeinen eine Durchmesserverringerung bei rohrin der Leitung 14 herrschenden Druckes. Zur Druck- förmigen Rohrteilen, oder auch je nach der Gestalerzeugung dient eine an die Leitung 14 ange- tung des Formkörpers in drei Dimensionen erreicht, schlossene Hochdruckpumpe 18. Die Leitung 13 g₅ ohne daß eine Verformung oder Verzerrung auftritt, dient als Rücklaufleitung und führt zu einem öl- Dieses Ergebnis ist jedoch sehr überraschend, zumal sumpf. es auf relativ einfache Art und Weise erreicht wird.
ν Zur Füllung und Vibration des Behälters 4 dient Ein besonderer Vorteil liegt noch darin, daß die

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sonst unvermeidbaren Zwischenräume durch das körnige Material 24 bis auf einen Bruchteil ausgefüllt werden. Es muß dementsprechend nicht mehr das gesamte Zwischenraumvolumen, sondern nur mehr dieser Bruchteil mit Öl gefüllt werden. Dies bedeutet jedoch, daß die Kammer 1 relativ rasch unter Druck kommt, so daß entsprechende Zeiteinsparungen erzielt werden.

Wenn der gewünschte Druck in der Kammer 1 erreicht ist, wird der Absperrhahn 15 geschlossen und der Hahn 16 geöffnet. Danach wird der Rahmen 7 zurückgezogen und der Deckel 6 abgehoben. Der Behälter 4 wird mittels eines Kranes aus der Kammer 1 abgehoben und zur Entleerung auf einem Podest abgestellt, wie dies in F i g. 1 ersichtlich ist, wo ein bereits fertig behandelter Behälter 19 auf seine Entleerung wartet.

Es ist verständlich, daß Löcher oder Schlitze in dem Behälter 4, welche dem Zustrom der Druckflüssigkeit dienen, einen Durchmesser oder eine Breite haben müssen, die kleiner ist, als der Korndurchmesser des Materials 24, damit dieses nicht herausfallen kann.

Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich besonders für Rohrheizkörper. Es ist jedoch allgemein für alle isostatisch zu pressenden Gegenstände, die während des isostatischen Pressens eine unerwünschte Formveränderung erleiden, geeignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Nachpressen von Heizkörpern mit einem Mantel aus Stahl oder einem anderen Metall, unter Verwendung einer mit einem Druckmedium arbeitenden Presse, dadurch gekennzeichnet, daß eine größere Anzahl ,der Formteile in einen Behälter eingeschlichtef wird, daß während oder nach dem Einschlichten ein körniges, rieselfähiges Material in die zwischen den Formteilen verbleibenden Zwischenräume eingefüllt wird, ferner daß die Oberflächen der durch das körnige Material in ihrer Lage fixierten Formteile dem Druckmedium ausgesetzt werden. - ■

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während ader nach dem Einfüllen des körnigen Materials der Behälter Vibrationsschwingungen ausgesetzt wird. .; .

.3...Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter verwendet wird, der Öffnungen oder Schlitze zum Durchlaß des Druckmediums besitzt, deren Durchmesser bzw. Breite kleiner ist als der Durchmesser des körnigen Materials.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als körniges Material Sand, Magnesit, Stahlkugeln, kleine Stanzteile oder kurze Drahtabschnitte verwendet werden.