DE19912915C1

DE19912915C1 - Lüftungsgitterprofil aus Metall und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE19912915C1
Application number: DE1999112915
Authority: DE
Inventors: Juergen Schulz
Original assignee: Erbsloeh AG
Current assignee: WKW AG
Priority date: 1999-03-22
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2019-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lüftungsgitterprofil aus Metall, insbesondere für Heizkörper oder Kühlkörper, bestehend aus einem straggepreßten C-förmigen Profil mit einer Breitseite, zwei Schmalseiten, mit auf der Breitseite senkrecht angeordneten mit Abbiegungen versehenen Stegen und mit Lüftungslöchern sowie ein günstiges Herstellungsverfahren für ein solches Lüftungsgitterprofil. DOLLAR A Die wesentlichen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß das Lüftungsgitterprofil größere, d. h. breitere Lüftungslöcher besitzt und damit einen stärkeren Wärmefluß zuläßt. Dies wied insbesondere durch das beanspruchte Herstellungsverfahren (Strangpressen, Senkrechtstanzen, Kaltumformen) erreicht, wobei im Strangpreßverfahren ein Profil mit Biegerillen an den Stegen erzeugt wird, die das Abbiegen der Stege im Kaltumformverfahren erleichtern.

Description

Die Erfindung betrifft Lüftungsgitterprofil aus Metall, insbesondere für Heizkörper oder Kühlkörper, bestehend aus einem stranggepreßten C-förmigen Profil mit einer Breitseite, zwei Schmalseiten und Lüftungslöchern. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zur Herstellung solcher Gitterprofile.

Derartige Lüftungsgitter als Abdeckung für Heizkörper sind bereits bekannt. Diese Lüftungsgitter besitzen auf der äußeren Breitseite in gleichmäßigen Abständen parallel zueinander Stege, deren äußere Steghälften abgebogen sind. Diese abgebogenen Stegleisten dienen dazu die warme Luft in eine gewünschte Richtung zu lenken, d. h. sie übernehmen die Funktion eines Wärmeleitblechs. Andererseits stellen sie einen guten Sichtschutz dar, da aufgrund der Abbiegungen der Blick in das Innere des Heizkörpers verhindert wird. Nachteilig bei den bekannten Lüftungsgitterprofilen ist, daß die eingebrachten Lüftungslöcher aufgrund des Herstellungsverfahrens kleiner sind, als dies für einen optimalen Luftstrom gewünscht wird. Bei dem bekannten Herstellungsverfahren wird ein Profil mit angeschrägten Stegenden stranggepreßt. In dieses Profil werden die Lüftungslöcher gestanzt, wobei das Stanzwerkzeug zwischen den schräggestellten Stegenenden eingreift und durch Schrägstanzung die Lüftungslöcher freilegt. Ein solche Schrägstanzung ist aufgrund der schwierigen Festlegung des Profils für eine solche Schrägstanzung problematisch. Das Stanzwerkzeug wird entlang der angeschrägten oberen Steghälften geführt bis es die Metalloberfläche des Profils erreicht, wo die Ausnehmungen entstehen sollen. Ein Teil der Metalloberfläche zwischen zwei Stegen kann durch das schräg aufgesetzte Werkzeug nicht erreicht werden, d. h. die Lüftungslöcher haben eine wesentlich geringere Breite als der Zwischenraum zwischen den Stegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lüftungsgitterprofil mit verbessertem Wärmefluß und ein günstiges Herstellungsverfahren für ein solches Lüftungsgitterprofil zur Verfügung zu stellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Weitere, die Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.

Das Lüftungsgitterprofil aus Metall besteht aus einem stranggepreßten C-förmigen Profil mit einer Breitseite, zwei Schmalseiten und Lüftungslöchern, wobei sich senkrecht von der äußeren Breitseite aus Stege in gleichmäßigen Abständen erstrecken, die parallel zueinander angeordnet sind. Die äußeren Steghälften besitzen eine Abbiegung. Diese Abbiegung wird durch eine an den Stegen vorgesehene Biegerille möglich.

Die vorteilhaften Merkmale bekannter Lüftungsgitter bleiben bei dem erfindungsgemäßen Lüftungsgitterprofil erhalten. So wird durch die angeschrägten Stege die warme Luft in eine Vorzugsrichtung gelenkt. Des weiteren bieten diese angeschrägten Stegleisten einen Sichtschutz, denn die Lüftungslöcher werden für den Betrachter abgedeckt und auch der Blick in das Innere des Heizkörpers wird verhindert. Die Abbiegungen betragen ausgehend von der senkrechten Lage der äußeren Steghälfte einen Winkel von 30° bis 60°, vorzugsweise 45°. Denkbar ist, diese Lüftungsgitterabdeckung sowohl für einen Heizkörper als auch für Kühleinrichtungen oder Wärmetauscher zu verwenden.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß das Lüftungsgitterprofil größere, d. h. breitere Lüftungslöcher besitzt und damit einen stärkeren Wärmefluß ermöglicht.

Die Breite der mittig zwischen zwei benachbarten Stegen vorgesehenen Lüftungslöcher ist nur 2 bis 5 mm kleiner als der Abstand von einem Stegansatz bis zum benachbarten Stegansatz. In Profillängsrichtung sind hintereinander mehrere Lüftungslöcher zwischen jeweils zwei benachbarten Stegen vorgesehen.

Die Lüftungsgitter bestehen aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise aus einer AlMgSi0,5-Legierung.

Das erfindungsgemäße Lüftungsgitter ist in einer bevorzugten Ausführungsform mit einer dekorativen, farbigen Oberfläche ausgestattet.

Die vorteilhaften Merkmale des erfindungsgemäßen Lüftungsgitters werden insbesondere durch das beanspruchte Herstellungsverfahren erzielt. Im ersten Schritt wird Metall, insbesondere Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, zu einem C-förmigen Profil mit einer Breitseite, zwei Schmalseiten und mit sich senkrecht von der äußeren Breitseite aus erstreckenden Stegen stranggepreßt. Die Stege sind in gleichmäßigen Abständen und parallel zueinander angeordnet. Diese in Profillängsrichtung parallelen Stegleisten besitzen eine Biegerille in Form einer kleinen Nut. Diese Biegerillen sind an den Stegen jeweils in gleicher Höhe und an der jeweils gleichen Stegseite vorgesehen, vorzugsweise in halber Höhe der Stege. Denkbar ist auch eine Biegerille am Stegansatz.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine Warmaushärtung vorgenommen, wenn dies notwendig ist. Der Werkstoff des Strangpreßprofils muß eine ausreichende Festigkeit für den Stanzvorgang besitzen. Diese Festigkeit darf andererseits nicht zu hoch sein, um das nachfolgende Biegen der Stege zu ermöglichen. Bei Verwendung biegeweicher Aluminiumlegierungen für das Strangpreßprofil erfolgt eine Warmaushärtung bis zu Festigkeiten von 160 bis 220 N/m², vorzugsweise 180 N/m².

Da im Strangpreßverfahren ein Profil mit geraden Stegen erzeugt wird, ist es anschließend möglich, zwischen benachbarten Stegen durch senkrechtes Stanzen Ausnehmungen zu erzeugen. Ein senkrechtes Stanzen ist wesentlich einfacher als Schrägstanzungen, da keine besonderen Vorrichtungen für das Halten der Profile während des Stanzvorganges notwendig sind. Die entstehenden Lüftungslöcher können in ihrer Breite so dimensioniert werden, daß sie annähernd den Zwischenraum von einem Steg zum benachbarten Steg ausfüllen. Sie sind damit wesentlich breiter als die Lüftungslöcher des bekannten Profils.

Die Abbiegungen der Stege werden in einem nachfolgenden Kaltumformprozeß vorgenommen. Durch Druck auf die jeweils oberhalb der Biegerille befindlichen Steghälften werden diese um die vorhandene Biegerille bis zu einem gewünschten Winkel gebogen. Dazu wird das Strangpreßprofil beispielsweise zwischen einem oberen und unteren Rollensatz durchgeführt.

Die Anzahl der Rollen in dem jeweiligen unteren bzw. oberen Rollensatz entspricht vorzugsweise der Anzahl der parallel nebeneinander angeordneten Lüftungslöcher zwischen den Schmalseiten, so daß in jedes Lüftungsloch eine untere Rolle eingreift. Jeder Steg wird von einer oberen Rolle durch Druck umgeformt. Die jeweils untere Rolle dient dem Transport und als Gegendruckrolle für den Biegevorgang.

Während des Biegevorgangs greifen die jeweils unteren Rollen mit ihren Zähnen in die Lüftungslöcher ein und durch die Drehung der unteren Rollen wird das Strangpreßprofil in Profillängsrichtung transportiert. Die Zähne sind dafür in ihrer Größe und Form den Lüftungslöchern angepaßt sowie konisch ausgebildet. Diese konische Form ermöglicht es, daß die Zähne weit in die Lüftungslöcher eingeführt werden und beim Biegen verhindern können, daß die Stege seitlich weggedrückt werden.

Der Abstand der Zähne auf der jeweils unteren Rolle entspricht dem Abstand der Lüftungslöcher oder einem Vielfachen davon.

Die oberen Rollen besitzen keine Zähne, sind aber in ihrem Querschnitt so ausgebildet, daß sie an der einen Seite eine Abschrägung besitzen. Der Winkel dieser Abschrägung entspricht dem Winkel der gewünschten Abbiegung der Stege im Endzustand.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden in Profillängsrichtung zwei hintereinander angeordnete obere Rollensätze verwendet. Der erste Rollensatz wird mit seinen Rollen auf die Stegenden aufgesetzt, möglichst so daß bereits ein Teil der Anschrägung der Rolle am Stegende zu liegen kommt und verformt das jeweilige Stegteil um einen gewissen Winkel. Der zweite Rollensatz mit seinen angeschrägten Rollen wird tiefer auf das Profil gedrückt als die angeschrägten Rollen des ersten Rollensatzes. Wenn das Profil den zweiten Rollensatz erreicht, ist bereits durch den ersten Rollensatz eine geringe Abbiegung der oberen Steghälften vorgenommen worden und der zweite Rollensatz vollendet diesen Umformvorgang bis zur gewünschten Abbiegung.

Nach dem Biegevorgang können bekannte Oberflächenbearbeitungsschritte angeschlossen werden, wie beispielsweise Eloxieren, Pulverlackieren, elektrolytisches Einfärben und/oder Tauchfärben, um dem Lüftungsgitterprofil eine dekorative Oberfläche zu geben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben:

Fig. 1 die Draufsicht eines Lüftungsgitterprofils nach dem Stanzen,

Fig. 2 die Seitenansicht eines Lüftungsgitterprofils nach dem Strangpressen,

Fig. 3 die Schnittdarstellung durch ein Lüftungsgitterprofil nach dem Stanzen,

Fig. 4 die Seitenansicht eines Lüftungsgitterprofils vor dem Umformen,

Fig. 5 die Schnittdarstellung durch ein Lüftungsgitterprofil nach dem Umformen,

Fig. 6 ein Ausschnitt einer unteren Rolle.

In der Fig. 2 ist das Lüftungsgitterprofil 1 in einer Seitenansicht nach dem Strangpressen dargestellt. Das Strangpreßprofil besteht aus einem C-förmigen Profil 1 mit einer Breitseite 2 und zwei Schmalseiten 3, 4. Senkrecht von der äußeren Breitseite 2 aus erstrecken sich mehrere Stege 5 in gleichmäßigen Abständen und parallel zueinander angeordnet. In halber Höhe der jeweiligen Stege 5 ist eine Biegerille 8 vorgesehen.

Die vorteilhaften breiten Lüftungslöcher 9, die durch Senkrechtstanzen in das Profil eingebracht werden sind in Fig. 1 und 3 gezeigt. Deutlich sichtbar ist die Breite B der Lüftungslöcher 9, die den verbesserten Wärmefluß möglich macht. Diese Breite B der mittig zwischen zwei benachbarten Stegen vorgesehenen Lüftungslöcher ist nur 2 bis 5 mm kleiner als der Abstand von einem Stegansatz 6 bis zum benachbarten Stegansatz 6'. Die Länge der Lüftungslöcher 9 kann beliebig gewählt werden.

In Profillängsrichtung sind mehrere Lüftungslöcher 9 zwischen jeweils zwei benachbarten Stegen 5 vorgesehen, wobei ein Lüftungsloch 9 und das jeweils benachbarte Lüftungsloch 9 in Profillängsrichtung in einem Abstand C angeordnet sind.

Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch das fertige Lüftungsgitterprofil 1, wobei die oberen Steghälften 7 um den Winkel α abgebogen sind. Diese Abbiegungen 7' der Stege 5 haben die Funktion der Wärmeleitung der aus dem Heizkörper austretenden warmen Luft in die gewünschte Richtung. Des weiteren bieten diese Abbiegungen 7' einen Sichtschutz, so werden die Lüftungslöcher 9 für den Betrachter abgedeckt und auch der Blick in das Innere des nicht dargestellten Heizkörpers wird verhindert. Die Abbiegungen 7' betragen ausgehend von der senkrechten Lage der äußeren Steghälfte 7 einen Winkel von 45°.

Die vorteilhaften Merkmale des erfindungsgemäßen Lüftungsgitters 1 werden insbesondere durch das beanspruchte Herstellungsverfahren erzielt. Im ersten Schritt wird Metall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, zu einem in Fig. 2 dargestellten C-förmigen Profil mit einer Breitseite 2, zwei Schmalseiten 3, 4 und mit sich senkrecht von der äußeren Breitseite 2 aus erstreckenden Stegen 5 stranggepreßt. Die Stege 5 sind in gleichmäßigen Abständen und parallel zueinander angeordnet. Diese in Profillängsrichtung parallelen Stegleisten besitzen in halber Höhe der Stege 5 eine Biegerille 8 in Form einer kleinen Nut. Diese Biegerillen 8 sind an den Stegen jeweils in gleicher Höhe und an der jeweils gleichen Stegseite vorgesehen, beispielsweise liegen in Fig. 2 alle Biegerillen 8 in halber Steghöhe auf der rechten Stegseite.

In nächsten Verfahrensschritt wird bedarfsweise eine Warmaushärtung vorgenommen, da eine AlMgSi0,5-Legierung eingesetzt wird. Die Warmaushärtung wird bis zu Festigkeiten von 180 N/m² vorgenommen.

Das Ergebnis des nächsten Verfahrensschrittes, das Stanzen, ist in Fig. 3 dargestellt. Der Schnitt durch das Profil zeigt die Lüftungslöcher 9 zwischen den Stegen 5.

Das Umformen der oberen Steghälften 7 der Stege 5 wird in Fig. 4 und 5 veranschaulicht. Der Übersichtlichkeit halber wird von jedem Rollensatz jeweils nur eine Rolle dargestellt. Fig. 4 zeigt das Profil vor dem Kaltumformen. Die obere Rolle 10 in Fig. 4 stellt die in Profillängsrichtung erste Rolle dar. Diese erste Rolle 10 wird auf die Stegenden aufgesetzt, so daß ein Teil der Anschrägung 11 der ersten Rolle 10 am Stegende zu liegen kommt. Der zweite obere Rollensatz mit seiner dargestellten Rolle 10 wird in Fig. 5 gezeigt. Diese zweite obere Rolle 10 drückt mit ihrem angeschrägten Rollenteil 12 tiefer auf das Profil. In Fig. 5 ist das Ende des Biegevorganges dargestellt, d. h. die Stege sind in gewünschter Weise abgebogen. Der Winkel β der Abschrägung der Rollen 11, 12 entspricht dem Winkel α der gewünschten Abbiegung 7' der Stege 5 im Endzustand.

Die Abbiegungen 7' der Stege 5 werden in dem Kaltumformprozeß durch den Druck der oberen Rolle 10 auf die jeweils oberen Steghälften 7 erzeugt. Dabei werden die oberen Steghälften 7 um die in halber Höhe des jeweiligen Steges 5 vorhandene Biegerille 8 gebogen.

Während des Biegevorgangs greifen die jeweils unteren Rollen 13 mit ihren Zähnen 14 in die Lüftungslöcher 9 ein und durch die Bewegung der unteren Rollen 13 wird das Strangpreßprofil in Profillängsrichtung transportiert. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Zähne konisch ausgebildet. Der Abstand D der Zähne 14 auf der jeweils unteren Rolle 13 entspricht dem Abstand C der Lüftungslöcher 9. In Fig. 6 ist ein Teil einer solchen unteren Rolle 13 zu sehen. Am äußeren Umfang der Rolle sind die Zähne 14 in einem Abstand D angeordnet, so daß jeweils benachbarte Zähne 14 beim Abrollen der unteren Rolle 13 in Profillängsrichtung in benachbarte Lüftungslöcher 9 eingreifen können.

Die erfindungsgemäßen Lüftungsgitter werden bevorzugt für Heizkörper angewendet. Sie können jedoch auch Einsatz bei Kühlkörpern, Kühlschränken, Wärmetauschern, Klimaanlagen und ähnlichen Vorrichtung finden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Lüftungsgitterprofil

2

Breitseite

3

Schmalseite

4

Schmalseite

5

Stege

6

Stegansatz

6

' Stegansatz

7

äußere Steghälfte

7

' Abbiegung

8

Biegerille

9

Lüftungslöcher

10

obere Rolle

11

abgeschrägte erste Rolle

12

abgeschrägte zweite Rolle

13

untere Rolle

14

Zähne
A Abstand benachbarter Stege (

5

)
B Breite der Lüftungslöcher (

9

)
C Abstand der Lüftungslöcher (

9

)
D Abstand der Zähne auf der unteren Rolle (

13

)
α Winkel zwischen dem senkrechten Steg (

5

) und der Abbiegung (

7

')
β Winkel der Abschrägung der oberen Rollen (

10

)

Claims

1. Lüftungsgitterprofil aus Metall, insbesondere für Heizkörper oder Kühlkörper, bestehend aus einem stranggepreßten C-förmigen Profil (1) mit einer Breitseite (2), zwei Schmalseiten (3, 4) und Lüftungslöchern (9), wobei senkrecht von der äußeren Breitseite sich erstreckende Stege (5) in gleichmäßigen Abständen parallel zueinander angeordnet sind und wobei deren äußere Steghälfte (7) eine Abbiegung (7') besitzt dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (5) oberhalb des Stegansatzes (6) eine Biegerille (8) besitzen und daß die Breite B der mittig zwischen zwei benachbarten Stegen (5) vorgesehenen Lüftungslöcher (9) nur 2-5 mm kleiner ist als der Abstand A von einem Stegansatz (6) bis zum benachbarten Stegansatz (6').

2. Lüftungsgitterprofil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hintereinander mehrere Lüftungslöcher (9) in Profillängsrichtung zwischen jeweils zwei benachbarten Stegen (5) in einem Abstand C vorgesehen sind.

3. Lüftungsgitter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbiegungen (7') ausgehend von der senkrechten Lage der äußeren Steghälfte (7) einen Winkel α betragen, wobei α zwischen 30° und 60°, vorzugsweise 45° beträgt.

4. Lüftungsgitter gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftungsgitterprofil vorzugsweise aus einer AlMgSi0,5-Legierungsmaterial besteht.

5. Lüftungsgitter gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftungsgitter eine dekorative, farbige Oberfläche besitzt.

6. Verfahren zur Herstellung eines Lüftungsgitters, insbesondere für Heizkörper oder Kühlkörper, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Lüftungsgitterprofil aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, zu einem C-förmigen Profil (1) mit einer Breitseite (2), zwei Schmalseiten (3, 4) und mit sich senkrecht von der äußeren Breitseite aus erstreckenden Stegen (5), welche in gleichmäßigen Abständen parallel zueinander vorgesehen sind und wobei in halber Höhe der Stege (5) eine Biegerille (8) vorgesehen ist, stranggepreßt wird,
anschließend bei Verwendung biegeweicher Aluminiumlegierungen für das Strangpreßprofil eine Warmaushärtung bis zu Festigkeiten von 160 bis 220 N/m² vorzugsweise von 180 N/m² erfolgt,
in einem Stanzvorgang in das ausgehärtete Strangpreßprofil die Lüftungslöcher (9) senkrecht eingebracht werden,
anschließend das Strangpreßprofil zwischen einem oberen und unteren Rollensatz durchgeführt wird, wobei die äußeren Steghälften (7) an der vorgesehenen Biegerille (8) aus der Senkrechten um den Winkel α abgebogen werden, so daß Abbiegungen (7') entstehen.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rollen in dem jeweiligen unteren bzw. oberen Rollensatz der Anzahl der nebeneinander angeordneten Lüftungslöcher (9) zwischen den Schmalseiten (3, 4) entspricht.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß während des Biegevorgangs die jeweils unteren Rollen mit ihren Zähnen (14) in die Lüftungslöcher (9) eingreifen und durch die Rollenbewegung das Strangpreßprofil in Profillängsrichtung transportieren.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (14) in ihrer Größe und Form den Lüftungslöchern angepaßt sowie konisch ausgebildet und in einem Abstand D auf der unteren Rolle angeordnet sind, wobei der Abstand D vorzugsweise dem Abstand C der Lüftungslöcher (9) entspricht.

10. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Profillängsrichtung hintereinander angeordnete obere Rollensätze verwendet werden, wobei der zweite Rollensatz mit seinen angeschrägten Rollen (12) tiefer auf das Profil aufgesetzt wird als die angeschrägten Rollen (11) des ersten Rollensatzes.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägung der abgeschrägten oberen Rollen (11, 12) ausgehend von der Senkrechten einen Winkel β beträgt, wobei vorzugsweise β = α.

12. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftungsgitterprofil (1) anschließend durch Eloxieren, Pulverlackieren, elektrolytisches Einfärben und/oder Tauchfärben mit einer dekorativen Oberfläche versehen wird.