DE202016100598U1

DE202016100598U1 - Verbundmetallgegenstand mit eingebettetem Heizelement

Info

Publication number: DE202016100598U1
Application number: DE202016100598.1U
Authority: DE
Original assignee: Alinox AG
Current assignee: Alinox AG
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2017-05-11
Anticipated expiration: 2026-02-06
Also published as: AT16160U1

Abstract

Verbundmetallgegenstand, aufgebaut aus einer Kernschicht (20) und zwei Deckschichten (14, 15), die gegenseitig eine Diffusionsverbindung haben, und aus wenigstens einem in der Kernschicht (20) ausgebildeten Kanal (16) für Kühlfluid sowie wenigstens einem in die Kernschicht (20) eingebetteten Heizelement (30), dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich einer gedachten Mittelebene (26) der Kernschicht (20) der Kanal (16) auf einer Seite der Mittelebene (26) und das Heizelement (30) auf der anderen Seite der Mittelebene (26) in der Kernschicht (20) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbundmetallgegenstand, aufgebaut aus einer Kernschicht und zwei Deckschichten, die gegenseitig eine Diffusionsverbindung haben, und aus wenigstens einem in der Kernschicht ausgebildeten Kanal für Kühlfluid sowie wenigstens einem in die Kernschicht eingebetteten Heizelement.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundmetallgegenstands dieser Art ist aus dem Dokument EP 2 525 938 B1 bekannt. Durch dieses Verfahren soll eine Metallplatte mit einer insgesamt besseren Wärmeleitfähigkeit und einem breiteren Anwendungsspektrum geschaffen werden. Bei dem bekannten Verfahren wird dabei von dem grundlegenden US-Patent Nr. 2 718 690 A von John B. Ulam aus dem Jahre 1955 ausgegangen, das seinerseits auf den richtungweisenden US-Patenten Nr. 1 392 416 A und 2 468 206 A aus den Jahren 1921 beziehungsweise 1949 aufbaut. Bei diesem bekannten Verfahren werden die Molekularstrukturen von Metallen miteinander vereinigt. Die Metalle, bei denen die molekulare Gitterstruktur freigelegt worden ist, werden auf die geeignete Temperatur erhitzt, damit durch Druckbeaufschlagung die benachbarten Oberflächen der Metalle ineinander diffundieren können. Bei dem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird davon vorteilhafter Gebrauch gemacht, um ein Heizelement in eine Metallplatte, die nicht mit Ausnehmungen versehen ist, einzubetten und das Vorhandensein jeglichen Luftspalts in der fertigen Metallplatte zu verhindern. Wenn eine Reihe von gesonderten Heizelementen in die Plattenkörper eingebettet wird, lassen sich lange Metallplatten mit einer Vielzahl von hintereinander angeordneten gesonderten Heizelementen oder mit einem über der Länge der Metallplatte durchgehenden Heizelement in einem kontinuierlichen Walzverfahren herstellen. Die durch das bekannte Verfahren hergestellte Metallplatte wird als Heizplatte eingesetzt. Der Einsatz dieser bekannten Metallplatte zusätzlich oder alternativ als Kühlplatte ist nicht vorgesehen und wäre auch nicht ohne weiteres möglich. Bei dem Einsatz als Heiz- und Kühlplatte müsste die bekannte Metallplatte nämlich einen Kanal für Kühlfluid aufweisen, der aber nicht vorgesehen ist. Das in die bekannte Metallplatte eingebettete Heizelement ist ein Rohrheizkörper, in dessen Rohr ein oder zwei Heizdrähte mittig eingebettet sind.
Aus dem Dokument DE 10 2007 054 071 B4 sind ein Verbundmetallgegenstand und ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmetallgegenstands bekannt. Der bekannte Verbundmetallgegenstand ist im Grundriss von streifenförmigen Kanälen durchsetzt. Er besteht aus einzelnen Metallschichten, die an ihren Grenzflächen in ihrer Molekularstruktur jeweils durch eine Diffusionsverbindung vereinigt sind. Die Kanäle können zwar zum Hindurchleiten von Heiz- und/oder Kühlfluid benutzt werden, in dem Dokument ist jedoch keine Anordnung von Kanälen gezeigt, die zum Hindurchleiten von Heiz- und Kühlfluid benutzt werden könnte. Bei der bekannten Metallplatte lassen sich zwar die Kanäle mit Rohrkörpern auskleiden, das ergibt jedoch auch keine Anordnung von Kanälen, mit der sich Kühl- und Heizfluid durch die Kanäle hindurchleiten ließe. In die Kanäle oder in den rohrförmigen Körper wird bei dem bekannten Verbundmetallgegenstand ein weiterer Körper eingeführt, bei dem es sich um einen Temperatursensor, insbesondere RFID-Chip, ein Piezo-Chip od. dgl. intelligenten Chip oder ein Peltier-Element handelt.
Ein Verbundmetallgegenstand der eingangs genannten Art ist aus einem Firmenprospekt der Anmelderin mit dem Titel ACTIVE FROM THE CORE aus dem Jahre 2013 bekannt. Über die Art der Herstellung dieses Verbundmetallgegenstands finden sich in dem Prospekt keine Angaben. Es findet sich lediglich die Angabe SWISS PLY, unter der die Anmelderin ein Metallplattierverfahren versteht, bei dem wenigstens zwei Metallschichten diffusionsverbunden werden. Die Diffusionsverbindung entspricht der, die aus den oben aufgeführten Dokumenten EP 2 525 938 B1 und DE 10 2007 054 071 B4 bekannt sind. Der Prospekt zeigt den Aufbau einer Heiz- und Kühlplatte aus einer Kernschicht und zwei Deckschichten. In die Kernschicht sind Heizdrähte elektrisch isoliert eingebettet. Außerdem enthält die Kernschicht Kanäle für Kühlfluid. Die in dem Prospekt dargestellte Heizund Kühlplatte hat bezüglich der Heizdrähte, die in die Kernschicht eingebettet sind, und bezüglich der Deckschichten einen Aufbau, wie er aus dem oben erwähnten Dokument EP 2 525 938 B1 , insbesondere 2, bekannt ist. Die Art der Herstellung der Kernschicht mit eingebetteten Heizdrähten erfordert, dass die Kernschicht aus zwei Kernschichtlagen hergestellt wird, die miteinander und mit den Deckschichten diffusionsverbunden werden. Die Lage der Kanäle, die sich in derselben Ebene wie die Heizdrähte erstrecken, lässt auf zwei Möglichkeiten der Herstellung der Kernschicht schließen. Die eine Möglichkeit würde beinhalten, dass die Kernschichtkanäle vor dem Walzen hälftig in die beiden Kernschichtlagen eingebettet und bei dem Walzen dann zu den in dem Prospekt sichtbaren Kanälen vereinigt werden. Dabei würden die Kanäle in ihrer endgültigen Form gleichzeitig mit dem Einbetten der Heizdrähte in die Kernschichtlagen hergestellt. Die andere Möglichkeit bestünde darin, in zwei Kernschichtlagen, die keine Kühlkanäle oder Teile von Kühlkanälen aufweisen, auf die bekannte Weise Heizdrähte einzubetten, dann die Kernschichtlagen diffusionszuverbinden und anschließend die Kühlkanäle in die Kernschicht einzuarbeiten. Erst danach könnte die Kernschicht zusammen mit den Deckschichten gewalzt und so diffusionsverbunden werden. Die Fertigung dieser bekannten Heiz- und Kühlplatte ist also in jedem Fall relativ kompliziert.
Darüber hinaus sind bei der bekannten Heiz- und Kühlplatte die Heizdrähte und die Kühlkanäle in derselben Ebene angeordnet, das heißt sie teilen sich gemeinsam ein und dieselbe Mittelebene. Das hat zur Folge, dass die Wahl der Lage von Heizdrähten und Kühlkanälen bei der bekannten Platte eingeschränkt ist. Dort, wo Heizdrähte angeordnet sind, können nicht Kanäle angeordnet werden, und umgekehrt. Darüber hinaus beschränkt sich die Form von Heizdrähten und Kanälen auf eine im Wesentlichen langgestreckte Form, die nicht die optimale Form von Heizdrähten und Kanälen darstellt. Die Freiheit in der Wahl der geometrischen Anordnungen und Formen von Heizdrähten und Kanälen ist auch sehr eingeschränkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verbundgegenstand der eingangs genannten Art zu schaffen, der fertigungstechnisch einfacher herstellbar ist, weniger Behinderungen in der Auslegung der optimalen Formen von Heizelement und Kanälen verursacht und eine größere Freiheit in der Wahl der geometrischen Anordnung und der Formen der Kanäle/Heizelemente ermöglicht.
Ausgehend von einem Verbundmetallgegenstand, aufgebaut aus einer Kernschicht und zwei Deckschichten, die gegenseitig eine Diffusionsverbindung haben, und aus wenigstens einem in der Kernschicht ausgebildeten Kanal für Kühlfluid sowie wenigstens einem in die Kernschicht eingebetteten Heizelement, ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bezüglich einer gedachten Mittelebene der Kernschicht der Kanal auf einer Seite der Mittelebene und das Heizelement auf der anderen Seite der Mittelebene in der Kernschicht liegt.
Dieser Aufbau des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung macht dessen Fertigung technisch einfacher, weil alle Schichten gemeinsam gewalzt werden können. In der Auslegung der optimalen Formen von Heizelement und Kanälen gibt es keine Überschneidungen oder gegenseitigen Behinderungen. Die Erfindung ermöglicht somit große Freiheiten in der Wahl der geometrischen Anordnung und Formen von Heizelement und Kanälen. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung eine extrem flache Bauweise des Verbundmetallgegenstands. Ermöglicht werden diese Vorteile hauptsächlich dadurch, dass bei dem Verbundmetallgegenstand nach der Erfindung das Heizelement und der Kanal in unterschiedlichen Ebenen liegen, so dass sie sich nicht gegenseitig kreuzen oder behindern können. Die Deckschichten bestehen bevorzugt aus Stahl oder rostfreiem Stahl.
In einer Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung umfasst die Kernschicht eine erste und eine zweite Kernschichtlage, in die das Heizelement durch Walzen und unter Materialverdrängung mittig eingebettet worden ist, und eine dritte Kernschichtlage, die den Kanal enthält, und die erste und die zweite Kernschichtlage sowie die zweite und die dritte Kernschichtlage haben gegenseitig ebenfalls eine Diffusionsverbindung. In dieser Ausgestaltung befinden sich das Heizelement und der Kanal in unterschiedlichen Kernschichtlagen und erleichtern so, Überschneidungen und Behinderungen in der Auslegung der optimalen Formen von Heizelement und Kanal noch einfacher zu vermeiden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung sind die erste und die zweite Kernschichtlage gegenseitig, mit Ausnahme der Berührungsstellen zwischen sich und dem Heizelement, und außerdem mit der dritten Kernschichtlage gesamtflächig stoffschlüssig verbunden. Das gewährleistet eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit innerhalb des Verbundmetallgegenstands zwischen den einzelnen Kernschichtlagen einerseits und zwischen dem Heizelement und dem ihn umgebenden Schichtmaterial andererseits.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung sind das Heizelement und der Kanal in dem Verbundmetallgegenstand so angeordnet und geformt, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands gegenseitig nicht kreuzen. Das erleichtert eine Optimierung in der Wahl der geometrischen Anordnungen und Formen von Heizelement und Kanal in deren Ebenen.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung sind das Heizelement und der Kanal in dem Verbundmetallgegenstand so angeordnet und geformt, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands gegenseitig kreuzen. Dadurch wird es einfacher, Heizelement und Kanal auf engerem Raum unterzubringen.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung ist jeweils in einem Kreuzungspunkt des Heizelements und des Kanals ein zwischen dem Heizelement und dem Kanal gelegener Teil der Kernschicht ausgespart. Dadurch wird mit Sicherheit verhindert, dass durch das Heizelement beim Walzen Schichtmaterial in den Kanal hinein verdrängt und so dessen Querschnitt verringert wird.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung haben das Heizelement und der Kanal jeweils die Form einer Welle oder eines Mäanders, wobei die Wellen oder Mäander in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und so ausgerichtet sind, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands kreuzen. Dadurch lässt sich der Platzbedarf von Heizelement und Kanal weiter verringern.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung haben das Heizelement und der Kanal jeweils die Form einer Welle oder eines Mäanders, wobei die Wellen oder Mäander in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und so ausgerichtet sind, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands in parallelen, gegenseitig beabstandeten Windungen erstrecken und sich nicht kreuzen. Dadurch lässt sich der Platzbedarf von Heizelement und Kanal zwar kaum weiter verringern, es wird jedoch jegliche gegenseitige Behinderung von Heizelement und Kanal auf einfachere Weise vermieden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung ist der Verbundmetallgegenstand ein plattenförmiger Verbundmetallkörper. Diese Ausgestaltung erlaubt, durch das Verfahren nach der Erfindung plattenförmige Verbundmetallkörper einen nach dem anderen in einem quasi kontinuierlichen Walzverfahren zu walzen, ohne dass es zu Überschneidungen oder Behinderungen in der Auslegung der optimalen Formen von Heizelement und Kanal kommen könnte.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung umfasst die Kernschicht Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, also entweder Reinaluminium oder eine Aluminiumlegierung.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung umfassen die beiden Deckschichten Stahl oder rostfreien Stahl.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung umfassen die beiden Deckschichten Kupfer oder Titan.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung umfassen die beiden Deckschichten Aluminium oder eine Aluminiumlegierung.
Bei den beiden letztgenannten Ausgestaltungen des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung können die beiden Deckschichten statt aus Stahl oder rostfreiem Stahl aus Kupfer oder Titan oder Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Es könnten stattdessen aber auch auf die Innenseiten von zwei Deckschichten aus rostfreiem Stahl Plattierungsschichten aus Kupfer oder Titan oder Aluminium oder einer Aluminiumlegierung aufgebracht sein. In diesem Fall würden dann die Plattierungsschichten, die außen jeweils mit einer Deckschicht diffusionsverbunden sind, auf ihrer Innenseite mit der Kernschicht oder benachbarten Kernschichtlage jeweils eine Diffusionsverbindung eingehen.
Bei der Wärmevorbehandlung werden die Kernschichtlagen zwar auf eine Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur von Aluminium erhitzt, diese Temperatur liegt aber unterhalb des Schmelzpunktes von Aluminium und unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls, aus dem die Deckschichten bestehen. Bevorzugt bildet Stahl oder rostfreier Stahl das Metall, das für die Deckschichten verwendet wird. Es gibt aber Fälle, in denen sich besondere Vorteile erzielen lassen, wenn statt Stahl oder rostfreier Stahl Kupfer, Titan, Reinaluminium oder eine Aluminiumlegierung bei den Deckschichten des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung zum Einsatz kommt.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung ist das Heizelement ein Rohrheizkörper. Ein Rohrheizkörper lässt sich leicht in ein Metall wie Aluminium oder eine Aluminiumlegierung einwalzen, das zuvor durch Wärmevorbehandlung auf eine geeignete Temperatur erhitzt worden ist.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung umfasst der Rohrheizkörper ein Rohr aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer, Titan, Stahl oder rostfreiem Stahl, in das wenigstens ein Heizdraht eingeführt ist, der durch einen hochtemperaturbeständigen und elektrisch isolierenden Abstandshalter von der Innenwand des Rohres ferngehalten ist.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung haben das Rohr des Rohrheizkörpers und die erste und die zweite Kernschichtlage gegenseitig eine Diffusionsverbindung.
Diese Ausgestaltung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil auch das Rohr des Rohrheizkörpers mit den es umgebenden beiden Kernschichtlagen stoffschlüssig verbunden ist, also mit diesen beiden Kernschichtlagen eine Diffusionsverbindung hat, so dass der Wärmeübergang zwischen dem Rohrheizkörper und dem umgebenden Kernschichtmetall optimal ist, wie oben bereits angedeutet.
Für die Art der Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung gibt es verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten.
In einer Ausgestaltung der Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung wird, wenn im Grundriss des Verbundmetallgegenstands Kreuzungspunkte zwischen dem Heizelement und dem Kanal entstehen, die zweite Kernschichtlage, die der dritten Kernschichtlage benachbart ist, vorab im Bereich des Kanals ausgespart. Dadurch wird verhindert, dass durch das Heizelement Schichtmaterial in den Kanal hinein verdrängt und dessen Querschnitt dadurch verkleinert wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung wird ein Heizelement eingesetzt, dessen Dicke oder Durchmesser gleich einer gemeinsamen Dicke der ersten und der zweiten Kernschichtlage nach erfolgter Dickenreduktion ist. Dadurch wird der Raum, der für das Heizelement in der ersten und der zweiten Kernschichtlage maximal verfügbar ist, voll ausgenützt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung hat die dritte Kernschichtlage eine Dicke, die vor und nach der Dickenreduktion gleich der jeweiligen gemeinsamen Dicke der ersten und der zweiten Kernschichtlage ist. Das bedeutet, dass sich das Heizelement und der Kanal jeweils bis zu einer Mittelebene des Verbundmetallgegenstands erstrecken und dass so der zwischen den Deckschichten für den Kanal maximal verfügbare Raum durch den Kanal voll ausgenützt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung wird als Kanal in der dritten Kernschichtlage ein Kanal eingesetzt, der die dritte Kernschichtlage auf ihrer gesamten Dicke durchsetzt. Das ist nicht notwendig, aber vorteilhaft, denn es vereinfacht die Fertigung und ermöglicht eine optimale Kühlung des Verbundmetallgegenstands mittels Kühlfluid, das in dem Kanal strömt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung werden die drei Kernschichtlagen einem Walzenspalt jeweils in einem spitzen Winkel zueinander zugeführt. Das erleichtert das Ausrichten der Schichten und Schichtlagen des Verbundmetallgegenstands in Bezug aufeinander und des Heizelements und des Kanals in Bezug aufeinander.
In einer weiteren Ausgestaltung der Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung werden die drei Kernschichtlagen einem Walzenspalt jeweils im Wesentlichen parallel zueinander zugeführt. Das erschwert zwar die Kontrolle der Lage des Heizelements in Bezug auf den Kanal, spart jedoch an Raum, der für den Walzvorgang vorderhalb des Walzenspalts verfügbar sein muss.
In einer weiteren Ausgestaltung der Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung wird das Walzen in zwei Schritten ausgeführt, wobei in dem ersten Schritt insgesamt eine Dickenreduktion aller Kernschichtlagen von bis zu 5 Prozent und in dem zweiten Schritt eine zusätzliche Dickenreduktion aller Kernschichtlagen von bis zu 20 Prozent erzeugt wird. Die geringe Dickenreduktion in dem ersten Schritt erlaubt, die Deckschichten und die Kernschichtlagen ohne aufwändige zusätzliche Maßnahmen aufeinander ausgerichtet zu halten und doch so weit diffusionszuverbinden, dass diese am Ende des ersten Schrittes in ihrer gegenseitigen Lage fixiert sind, so dass in dem zweiten Schritt mit einer wesentlich höheren Dickenreduktion das Diffusionsverbinden abgeschlossen und der Verbundmetallgegenstand auf die Nenndicke gebracht werden kann, die er im fertigen Zustand haben soll.
In einer weiteren Ausgestaltung der Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung erfährt das Heizelement dieselbe Wärmevorbehandlung wie die Kernschichtlagen und die Deckschichten. Es ist so möglich, die erste und die zweite Kernschichtlage auch an den Berührungsstellen zwischen sich und dem Heizelement mit einem rohrförmigen Mantel des Heizelements stoffschlüssig zu verbinden. Dadurch lässt sich der Wärmeübergang zwischen dem Heizelement und den das Heizelement umschließenden beiden Kernschichtlagen noch optimieren. Zu diesem Zweck kann das Heizelement ein Rohrheizkörper sein, bei dem ein Heizdraht in einem metallischen Rohr angeordnet und von dem Rohr durch einen wärmefesten, elektrisch isolierenden Abstandshalter getrennt ist. Es braucht also lediglich für das Rohr ein Metall gewählt zu werden, das mit dem Aluminium oder der Aluminiumlegierung der beiden Kernschichtlagen diffusionsverbindbar ist. Ein dafür geeignetes Metall ist Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer, Titan, Stahl oder rostfreier Stahl.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung eines Walzprozesses bei einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung, bei dem drei Kernschichtlagen und zwei Deckschichten einem Walzenspalt jeweils in einem spitzen Winkel zueinander zugeführt werden, ohne dass Kreuzungspunkte zwischen einem Heizelement und einem Kanal vorhanden wären,
2 eine Schnittdarstellung eines Walzprozesses bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung, bei dem drei Kernschichtlagen und zwei Deckschichten einem Walzenspalt jeweils im Wesentlichen parallel zueinander zugeführt werden, wobei auch ein Kreuzungspunkt zwischen einem Heizelement und einem Kanal gezeigt ist,
3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung,
4 eine Längsschnittansicht des Verbundmetallgegenstands nach 3 nach der Linie IV-IV in 3,
5 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit X1 der Längsschnittansicht nach 4,
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung, von dem in 6 nach Ausführung des Walzvorganges zwei Exemplare in Walzrichtung hintereinander angeordnet und im Grundriss dargestellt sind,
7 eine Längsschnittansicht nach der Linie VII-VII in 6,
8 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit X2 der Längsschnittansicht nach 7 und
9 in einer vereinfachten Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung, bei dem ein Kanal und ein Heizelement jeweils die Form einer Welle oder eines Mäanders haben und keine gegenseitigen Kreuzungspunkte aufweisen.
1 zeigt in einer Schnittdarstellung, wie eine erste Ausführungsform eines insgesamt mit 10 bezeichneten Verbundmetallgegenstands, der eine Kernschicht 20 und zwei Deckschichten 14 und 15 aufweist, gewalzt wird. Die Kernschicht 20 entsteht aus einer ersten Kernschichtlage 11, einer zweiten Kernschichtlage 12 und einer dritten Kernschichtlage 13, die gemeinsam mit den Deckschichten 14 und 15 unter Einbettung eines Heizelements 30 in die Kernschichtlagen 11 und 12 gewalzt werden. Die bei der Herstellung des Verbundmetallgegenstands 10 auszuführenden Verfahrensschritte, die mit denen übereinstimmen, welche in den eingangs erwähnten US-Dokumenten und dem Dokument EP 2 525 938 B1 beschrieben sind, wie Reinigen der Metalloberflächen, Wärmevorbehandeln der zu walzenden Schichten und Schichtlagen und Walzen derselben in dem erwärmten Zustand zur Erzielung einer gegenseitigen Diffusionsverbindung, werden hier zwar angegeben, aber, da bekannt, nicht im Einzelnen näher beschrieben. Zusätzlich zu dem Heizelement 30 könnte in die Kernschicht 20 ein Temperatursensor (in 2 gezeigt und mit 32 bezeichnet) eingebettet werden.
Gemäß der Darstellung in 1 geschieht das Walzen in einem Walzenspalt 40 zwischen zwei Walzen 42 und 44 eines Walzwerks, das nicht weiter ins Einzelne gehend dargestellt zu werden braucht. Bevor die Kernschichtlagen 11, 12 und 13 und die Deckschichten 14 und 15 dem Walzenspalt 40 zugeführt werden, und nachdem das Heizelement 30 zwischen der ersten Kernschichtlage 11 und der zweiten Kernschichtlage 12 angeordnet worden ist, werden die Kernschichtlagen 11, 12 und 13 und die Deckschichten 14 und 15 bei einer Temperatur, die über der Rekristallisationstemperatur des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung, aus dem oder aus der die Kernschicht 20 besteht, aber unterhalb des Schmelzpunktes des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung ist, wärmevorbehandelt. In der dritten Kernschichtlage 13 ist ein Kanal 16 für Kühlfluid ausgespart. Durch den Walzprozess werden alle Kernschichtlagen 11, 12 und 13 und die beiden Deckschichten 14 und 15 im Bereich ihrer miteinander in Berührung kommenden Seiten gegenseitig diffusionsverbunden.
Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung des Verbundmetallgegenstands nach der Erfindung werden die drei Kernschichtlagen 11, 12 und 13 und die beiden Deckschichten 14 und 15 dem Walzenspalt 40 jeweils in einem spitzen Winkel zueinander zugeführt. Bei dem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach 1 kommt der Kanal 16 jeweils zwischen zwei Windungen oder Strängen des Heizelements 30 zu liegen. In diesem Fall sind keine Kreuzungspunkte zwischen dem Kanal 16 und dem Heizelement 30 vorhanden. Die kreuzungsfreie Verlegung von Heizelement und Kanal wird weiter unten mit Bezug auf 9 näher beschrieben.
Wenn die Deckschichten 14, 15, die beiden Kernschichtlagen 11, 12 und die Kernschichtlage 13 den Walzenspalt 40 durchlaufen, erfolgt eine Dickenreduktion wenigstens der drei Kernschichtlagen. Bevorzugt erfolgt das Walzen und damit diese Dickenreduktion in zwei Schritten, wobei in dem ersten Schritt insgesamt eine Dickenreduktion von bis zu 5 Prozent und in dem zweiten Schritt eine zusätzliche Dickenreduktion von bis zu 20 Prozent erzeugt wird. Für den zweiten Schritt kann der Verbundmetallgegenstand 10 durch einen anderen Walzenspalt oder noch einmal durch den Walzenspalt 40 hindurchgeführt werden, wobei in letzterem Fall der Walzenspalt entsprechend der gewünschten Dickenreduktion kleiner eingestellt wird.
Eingangs ist bereits erwähnt worden, dass in dem ersten Schritt die Dickenreduktion nur so weit führt, dass die beiden Deckschichten und die drei Kernschichtlagen gerade miteinander diffusionsverbunden werden, unter gleichzeitiger und wenigstens teilweiser Einbettung des Heizelements 30 in die erste und die zweite Kernschichtlage 11, 12, so dass sich ihre gegenseitige Lage während der Ausführung des zweiten Walzschrittes nicht mehr verändert. Als das Heizelement 30 wird ein Heizelement eingesetzt, dessen Dicke oder Durchmesser gleich einer gemeinsamen Dicke der ersten und der zweiten Kernschichtlage 11, 12 nach der in dem zweiten Walzschritt erfolgten Dickenreduktion ist. Diese Bemessung und diese Lage des Heizelements 30 sind aus 8 ersichtlich, auf die weiter unten noch weiter eingegangen wird.
Weiter hat bei dem fertigen Verbundmetallgegenstand 10 die dritte Kernschichtlage 13 eine Dicke, die vor und nach der Dickenreduktion gleich der jeweiligen gemeinsamen Dicke der ersten und der zweiten Kernschichtlage 11, 12 ist. Deshalb enthält der fertige Verbundmetallgegenstand 10 zwischen den Deckschichten 14 und 15, bei denen es sich insbesondere jeweils um ein Stahl- oder Edelstahlblech handelt, eine Aluminiumheizplatte 22, die aus der ersten und der zweiten Kernschichtlage 11, 12 und dem darin eingebetteten Heizelement 30 gebildet ist, bei dem es sich vorzugsweise um einen Rohrheizkörper mit darin eingebettetem Heizdraht handelt, und eine durch die dritte Kernschichtlage 13 gebildete Aluminiumkühlplatte 24. Letztere wird mittels Kühlfluid gekühlt, das durch den Kanal 16 hindurchgeleitet wird. Dadurch, dass die Aluminiumheizplatte 22 und die Aluminiumkühlplatte 24 die gleiche Dicke haben, teilen sie sich eine gemeinsame Mittelebene 26 des Verbundmetallgegenstands 10, in der sie miteinander diffusionsverbunden sind. Die gemeinsame Mittelebene 26 ist in 1 gestrichelt angedeutet und in 8 mit ausgezogener Linie dargestellt. Mit dem Heizelement 30, das gemäß der Darstellung in 8 einen Durchmesser hat, der gleich der Dicke der Aluminiumheizplatte 22 ist, lässt sich das konstruktionsbedingt mögliche Heizvermögen der Aluminiumheizplatte 22 voll ausnutzen. Entsprechendes gilt für den Kanal 16 und die Aluminiumkühlplatte 24.
Es spräche aber nichts dagegen, den Durchmesser des Heizelements 30 etwas kleiner als die Dicke der Aluminiumheizplatte 22 zu wählen. Dieser Fall ist in 1 dargestellt. Die Deckschichten 14 und 15 könnten statt aus Stahl oder rostfreiem Stahl aus Kupfer oder Titan oder aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
2 zeigt in einer gleichen Ansicht wie in 1 das Walzen eines Verbundmetallgegenstands 10, bei dem aber die beiden Deckschichten 14, 15 und die drei Kernschichtlagen 11, 12 und 13 dem Walzenspalt 40 zwischen den Walzen 42 und 44 jeweils im Wesentlichen parallel zueinander zugeführt werden. Darüber hinaus ist bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem Heizelement 30 und einem Kanal 16 ein Kreuzungspunkt 19 vorhanden. Es handelt sich dabei um den in 8 rechts dargestellten Kanal 16. In dem Kreuzungspunkt 19 ist die zweite Kernschichtlage 12 mit einer Aussparung 18 versehen, die in einer in 8 dargestellten Einzelheit X2 allerdings nicht sichtbar ist. Die Grundrissform der Aussparung 18 ist in 3 zu erkennen. Die Aussparung 18 wird zweckmäßig vorab hergestellt, also bevor die zweite Kernschichtlage 12 zum Einsatz kommt und gemeinsam mit den übrigen Kernschichtlagen 11, 13 und den Deckschichten 14, 15 wärmevorbehandelt wird. Die Aussparung 18 gewährleistet, dass das Heizelement 30 in dem Kreuzungspunkt 19 in die erste und die zweite Kernschichtlage 11, 12 eingebettet werden kann, ohne dass das Heizelement 30 dabei Material der zweiten Kernschichtlage 12 in den Kanal 16 hinein verdrängt, während es in die erste und die zweite Kernschichtlage 11, 12 eingebettet wird.
In 2 sind zwar die drei Kernschichtlagen 11, 12 und 13 unterschiedlich schraffiert dargestellt, um sie besser voneinander unterscheidbar zu machen, bei dem fertigen Verbundmetallgegenstand 10, der sich in der Darstellung in 2 ab dem Walzenspalt 40 nach links erstreckt, sind die einzelnen Kernschichtlagen 11, 12 und 13 mit unbewaffnetem Auge aber nicht voneinander zu unterscheiden, da sie aus dem gleichen Metall bestehen und bei dem fertigen Verbundmetallgegenstand die erste Kernschichtlage 11 mit der zweiten Kernschichtlage 12 und außerdem die zweite Kernschichtlage 12 mit der dritten Kernschichtlage 13 jeweils diffusionsverbunden ist. Die Mittelebene 26 ist ebenso wie in 1 lediglich zu Erläuterungszwecken gestrichelt angedeutet. Die einzelnen Metallschichten, die durch die drei Kernschichtlagen 11, 12, 13 gebildet sind, sind an ihren Grenzflächen in ihrer Molekularstruktur durch eine Diffusionsverbindung vereinigt. In dem fertigen Verbundmetallgegenstand 10 verhält sich deshalb die Kernschicht 20 wie das bloße Metall und weist auch dessen Festigkeit auf. In 2 ist ein zusätzlich in die Kernschicht eingebetteter Temperatursensor 32 zu erkennen, der wie das Heizelement 30 bei dem Walzen in die erste und die zweite Kernschichtlage 11, 12 eingebettet worden ist. Mit Hilfe des in den Verbundmetallgegenstand 10 integrierten Temperatursensors 32, dessen Anzahl in dem Verbundmetallgegenstand 10 beliebig ist, lässt sich im Betrieb die Temperatur regeln, wenn der Verbundmetallgegenstand zu einem Grill- oder Kochgerät verarbeitet worden ist.
Die vorstehende Beschreibung hat sich auf das Verfahren beschränkt, durch welches die Deckschichten und die Kernschichtlagen zu dem fertigen Verbundmetallgegenstand 10 gewalzt werden, der in den 1 und 2 links von dem Walzenspalt gebildet wird. Die weitere Beschreibung befasst sich näher mit dem fertigen Verbundmetallgegenstand 10, wie er links vom dem Walzenspalt 40 vorhanden ist. Dazu wird nun auf die 3 bis 7 und zusätzlich nochmals auf die 8 und 9 Bezug genommen.
3 zeigt im Grundriss ein erstes Ausführungsbeispiel des fertigen Verbundmetallgegenstands 10, bei dem es sich um eine Metallplatte mit dem eingebetteten Heizelement 30 und dem eingebetteten Kanal 16 für Kühlfluid handelt. 4 zeigt den Verbundmetallgegenstand 10 in einer Längsschnittansicht nach der Linie IV-IV in 3. 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer in 4 mit X1 bezeichneten Einzelheit.
In der vergrößerten Darstellung in 5 sind die Deckschichten 14 und 15, die Kernschicht 20, der Kanal 16 und das Heizelement 30 deutlich zu erkennen. Die Darstellung in 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Verbundmetallgegenstands 10, in dem das Heizelement 30 und der Kanal 16 so angeordnet und geformt sind, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands 10 in einigen Punkten 19 kreuzen. Ein solcher Kreuzungspunkt 19 befindet sich in der Darstellung in 2 an der Stelle, an der sich die Aussparung 18 befindet. In 3 sind acht derartige Kreuzungspunkte 19 vorhanden. In der Längsschnittansicht in 5 ist der Kreuzungspunkt 19 aufgrund der gewählten Schnittansicht nach der Linie IV-IV nicht sichtbar. Eine nach 2 in jedem derartigen Kreuzungspunkt 19 vorhandene Aussparung 18 in der zweiten Kernschichtlage 12 verhindert, dass bei der durch das Walzen bewirkten Dickenreduzierung das Heizelement 30 bei seiner Einbettung in die erste und die zweite Kernschichtlage 11, 12 Material der zweiten Kernschichtlage 12 in den Kanal 16 hinein verdrängt, wie oben bereits erläutert. Schließlich ist in 5 auch deutlich zu erkennen, dass bezüglich einer gedachten Mittelebene der Kernschicht 20 der Kanal 16 auf einer Seite der Mittelebene und das Heizelement 30 auf der anderen Seite der Mittelebene in der Kernschicht liegt. Diese Mittelebene ist in den 1 und 2 jeweils mit 26 bezeichnet. In 5 liegen, mit anderen Worten, der Kanal 16 und das Heizelement 30 in der Kernschicht 20 in unterschiedlichen Ebenen. Das vereinfacht die Fertigung des Verbundmetallgegenstands 10, außerdem gibt es keine Überschneidungen oder Behinderungen in der Auslegung der optimalen Formen von Heizelement 30 und Kanal 16. Ferner bietet sich so die Möglichkeit, das Heizelement 30 und den Kanal 16 in dem Verbundmetallgegenstand 10 so anzuordnen und zu formen, dass sie sich entweder in dem Grundriss des Verbundmetallgegenstands nicht kreuzen oder dass sie sich in dem Grundriss des Verbundmetallgegenstands wie in 3 wenigstens in einigen Punkten 19 kreuzen.
Die 6 bis 8 zeigen, dass mehrere fertige Verbundmetallgegenstände 10 in einem Metallband 34 fertig gewalzt werden können, um danach auf ihre Nenngröße zugeschnitten zu werden. Eine in 7 mit X2 bezeichnete Einzelheit eines Metallbandes 34 ist vergrößert in 8 dargestellt. Der Aufbau nach 8 ist weiter oben bereits im Einzelnen beschrieben worden. Die Verbundmetallgegenstände 10 in der Darstellung in 6 entsprechen in ihrer Ausbildung jeweils im Wesentlichen der Ausbildung des Verbundmetallgegenstands 10 nach 3. In der Darstellung in 6 sind zusätzlich bei jedem Verbundmetallgegenstand 10 zwei obere Haltekämme 36 und ein unterer Haltekamm 38 gezeigt, die das in Form einer Welle ausgebildete Heizelement 30 in seiner Lage und Formgebung fixieren. Das Heizelement 30 und der Kanal 16 haben in der Darstellung in den 3 und 6 jeweils die Form einer Welle, könnten stattdessen aber auch die Form eines Mäanders nach 9 haben. Die Wellen oder Mäander sind in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und dort so angeordnet, dass sie sich bei den Ausführungsbeispielen, die in den 3 und 6 gezeigt sind, im Grundriss des Verbundmetallgegenstands 10 kreuzen.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Verbundmetallgegenstands 10, bei dem das Heizelement 30 und der Kanal 16 jeweils die Form einer Welle oder eines Mäanders haben, wobei die Wellen oder Mäander in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und dort so ausgerichtet sind, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands 10 in parallelen, gegenseitig beabstandeten Windungen erstrecken und sich nicht kreuzen.
Die 6 und 7 zeigen zwei Verbundmetallgegenstände 10, nachdem der Walzvorgang stattgefunden hat. Das Metallband 34 besteht aus den beiden Deckschichten 14 und 15. Vor dem Walzen sind in das Metallband 34, also zwischen die Deckschichten 14 und 15 zwei zugeschnittene Platten eingelegt worden, die jeweils aus den drei Kernschichtlagen 11, 12 und 13 bestehen, aber noch nicht miteinander verbunden sind. Zwischen die beiden Kernschichtlagen 11 und 12 dieser Platten ist jeweils das Heizelement 30 eingelegt worden. Diese Platten sind Ausgangsmetallgebilde, welche durch das Walzen jeweils in einen Verbundmetallgegenstand 10 umgeformt werden. Unmittelbar nach dem Walzvorgang sind die Verbundmetallgegenstände 10 noch mit dem Metallband 34 verbunden. Durch anschließendes Zuschneiden erhalten die Verbundmetallgegenstände 10 dann die äußere Form, die in 6 gezeigt ist.
Wenn das Heizelement 30 ein Rohrheizkörper ist, wie er oben mit Bezug auf das Dokument EP 2 525 938 B1 bereits erwähnt worden ist (dort im Querschnitt gezeigt in den 5 und 7), und wenn das Rohr des Rohrheizkörpers aus einem Metall wie Stahl, rostfreiem Stahl, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer oder Titan besteht, das mit den Kernschichtlagen 11 und 12 diffusionsverbindbar ist, wird zweckmäßig vor dem Walzen das Heizelement 30 derselben Wärmevorbehandlung unterzogen wie die Kernschichtlagen 11, 12 und 13 und die Deckschichten 14, 15. Bei dem Walzen gehen dann die erste und die zweite Kernschichtlage 11, 12 mit dem Rohr des Heizelements 30 eine Diffusionsverbindung ein. Das ermöglicht dann einen optimalen Wärmeübergang zwischen dem Heizelement 30 und dem übrigen Teil des Verbundmetallgegenstandes 10. Die Erfahrung hat gezeigt, dass sich, wenn das Heizelement 30, das nicht wärmevorbehandelt ist, zwischen die wärmevorbehandelten, das heißt erhitzten Kernschichtlagen 11 und 12 eingeschoben und das Gesamtgebilde anschließend gewalzt wird, eine für einen guten Wärmeübergang zwischen dem Heizelement 30 und den umgebenden Kernschichtlagen 11, 12 ausreichend enge Verbindung ergibt. Diese Verbindung lässt sich aber, wie gesagt, durch passende Wärmevorbehandlung, das heißt durch Erhitzen des als Rohrheizkörper ausgebildeten Heizelements 30 optimieren.
Bezugszeichenliste

10: Verbundmetallgegenstand
11: erste Kernschichtlage
12: zweite Kernschichtlage
13: dritte Kernschichtlage
14: Deckschicht
15: Deckschicht
16: Kanal
18: Aussparung
19: Kreuzungspunkt
20: Kernschicht
22: Aluminiumheizplatte
24: Aluminiumkühlplatte
26: Mittelebene
30: Heizelement
32: Temperatursensor
34: Metallband
36: oberer Haltekamm
38: unterer Haltekamm
40: Walzenspalt
42: Walze
44: Walze

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2525938 B1 [0002, 0004, 0004, 0047, 0062]
US 2718690 A [0002]
US 1392416 A [0002]
US 2468206 A [0002]
DE 102007054071 B4 [0003, 0004]

Claims

Verbundmetallgegenstand, aufgebaut aus einer Kernschicht (20) und zwei Deckschichten (14, 15), die gegenseitig eine Diffusionsverbindung haben, und aus wenigstens einem in der Kernschicht (20) ausgebildeten Kanal (16) für Kühlfluid sowie wenigstens einem in die Kernschicht (20) eingebetteten Heizelement (30), dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich einer gedachten Mittelebene (26) der Kernschicht (20) der Kanal (16) auf einer Seite der Mittelebene (26) und das Heizelement (30) auf der anderen Seite der Mittelebene (26) in der Kernschicht (20) liegt.
Verbundmetallgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (20) eine erste und eine zweite Kernschichtlage (11, 12) umfasst, in die das Heizelement (30) durch Walzen und unter Materialverdrängung mittig eingebettet worden ist, und eine dritte Kernschichtlage (13), die den Kanal (16) enthält, und dass die erste und die zweite Kernschichtlage sowie die zweite und die dritte Kernschichtlage gegenseitig ebenfalls eine Diffusionsverbindung haben.
Verbundmetallgegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Kernschichtlage (11, 12) gegenseitig, mit Ausnahme der Berührungsstellen zwischen sich und dem Heizelement (30), und außerdem mit der dritten Kernschichtlage (13) gesamtflächig stoffschlüssig verbunden sind.
Verbundmetallgegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (30) und der Kanal (16) in dem Verbundmetallgegenstand (10) so angeordnet und geformt sind, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands (10) gegenseitig nicht kreuzen.
Verbundmetallgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (30) und der Kanal (16) in dem Verbundmetallgegenstand (10) so angeordnet und geformt sind, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands (10) in einigen Punkten (19) gegenseitig kreuzen.
Verbundmetallgegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils in einem Kreuzungspunkt (19) des Heizelements (30) und des Kanals (16) ein zwischen dem Heizelement (30) und dem Kanal (16) gelegener Teil der Kernschicht (20) ausgespart ist.
Verbundmetallgegenstand nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (30) und der Kanal (16) jeweils die Form einer Welle oder eines Mäanders haben, wobei die Wellen oder Mäander in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und dort so ausgerichtet sind, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands (10) kreuzen.
Verbundmetallgegenstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (30) und der Kanal (16) jeweils die Form einer Welle oder eines Mäanders haben, wobei die Wellen oder Mäander in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und dort so ausgerichtet sind, dass sie sich im Grundriss des Verbundmetallgegenstands (10) in parallelen, gegenseitig beabstandeten Windungen erstrecken und sich nicht kreuzen.
Verbundmetallgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundmetallgegenstand (10) ein plattenförmiger Verbundmetallkörper ist.
Verbundmetallgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (20) Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfasst.
Verbundmetallgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Deckschichten (14, 15) Stahl oder rostfreien Stahl umfassen.
Verbundmetallgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Deckschichten (14, 15) Kupfer oder Titan umfassen.
Verbundmetallgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Deckschichten (14, 15) Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfassen.
Verbundmetallgegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (30) ein Rohrheizkörper ist.
Verbundmetallgegenstand nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrheizkörper ein Rohr aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer, Titan, Stahl oder rostfreiem Stahl umfasst, in das wenigstens ein Heizdraht eingeführt ist, der durch einen hochtemperaturbeständigen und elektrisch isolierenden Abstandshalter von der Innenwand des Rohres ferngehalten ist.
Verbundmetallgegenstand nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr des Rohrheizkörpers und die erste und die zweite Kernschichtlage (11, 12) gegenseitig eine Diffusionsverbindung haben.