DE2258795A1

DE2258795A1 - Verfahren und entsprechendes werkzeug zum festschluessigen verbinden von waermeleitfaehigen metallmaterialien auf rostfreien stahltraegern und aehnlichen

Info

Publication number: DE2258795A1
Application number: DE19722258795
Authority: DE
Inventors: Nando Cartossi
Original assignee: CARTOSSI SpA WALTER
Current assignee: CARTOSSI SpA WALTER
Priority date: 1972-04-22
Filing date: 1972-12-01
Publication date: 1973-10-31
Also published as: JPS4966557A; HK48178A; JPS5612230B2; CA983294A; DE2258795B2; NL7301502A; FR2181765B1; ATA349273A; FR2181765A1; BE794691A; SE389987B; AT327642B; ES413793A1; GB1375143A; CH556710A

Description

Verfahren und entsprechendes Werkzeug zum festschlüssigen Verbinden von wärmeleitfähigen Metallmaterialien auf rostfreien Stahlträgern und ähnlichen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein ^erfahren und ein entsprechendes Werkzeug zur festschlüssigen und kontinuierlichen Verbindung von wärmeleitfähigen Metallmaterialien auf rostfreien ^xragflächen und ähnlichen.

In gewissen Bedarfsfällen, beispielsweise zur Herstellung von Behältern aus rostfreiem Stahl mit einem wärmeleitfähigen Boden - wo die vorliegende Erfindung eine besondere jedoch nicht ausschließliche Anwendung findet - handelt es sich darum, die zwei genannten Materialien festschlüssig und kontinuierlich miteinander zu verbinden, Materialien, die bekanntlich physikalische Merkmale aufweisen, die ihre gegenseitige Verkupplung wesentlich erschweren, da diese Verkupplung, sei es den an die Temperatur gestellten Ansprüchen, als auch denjenigen der Kunden ensprechen muß, bezw. eine unlösliche und ununterbrochene Verbindung, die auch bei dem Gebrauch der Behälter unverändert bleiben muß; insbesondere soll die Verkupplung den plötzlichen Temperaturschwankungen widerstehen, denen sie in der Praxis häufig ausgesetzt ist.

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C —

Die bereits bekannten Verfahren zur Verkupplung von rostfreiem Stahl mit Aluminium bezw. mit Kupfer sind weder zufriedenstellend noch praktisch, da sie entweder das gegenseitige und kontinuierliche Anhaften der zwei Metalle nicht gewährleisten, oder aber zeitraubende und kostspielige sowie komlizierte technologische Verfahren erfordern, von denen einzelne sogar für den Arbeiter nicht gefahrlos sind, da die Möglichkeit von Explosionen und anderen Gefahren besteht, Ferner erfordern diese bereits bekannten Verfahren einen großen Kostenaufwand, wodurch ihre Einsatzmöglichkeit eine beschränkte ist, insbesondere wenn die Fertigware aus rostfreiem Stahl eine preiswerte sein soll.

Ein typischer, obzwar nicht ausschließlicher Fall betrifft die Herstellung von Geschirr für den Haushalt mit einem wärmeleitfähigen Boden zu Wettbewerbspreisen.

Das ^iel der vorliegenden Erfindung ist die Lösung der im Vorausgehenden dargelegten und anderer Probleme und sie gestattet die gegenseitige Verkupplung von rostfreien, einen vorbestimmten geometrischen Umfang aufweisenden Stahlflächen jeder Art und zwar so, daß dieser Umfang auch nach erfolgter Verkupplung unverändert ist, wobei"diese Verkupplung ein festschlüssiges, kontinuierliches und unlösliches Anhaften der zwei genannten Metallflächen aneinander gewährleistet, unter Anwendung von einfachen, sicheren und daher preiswerten bezw. konkurrenzfähigen Verfahren.

Des weiteren bietet die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, auf rostfreie Stahlflächen jeder Art wärmleitfähige Folien und Platten von beliebiger Dicke und Form, beispielsweise aus Aluminium und Kupfer aufzutragen, zu einer leichteren Erwärmung von Gegenständen durch Fortleitung, insbesondere von Behältern aus rostfreiem Stahl, wobei die genannten wärmeleitfähigen Folien auf dem rostfreien Stahlträger angeordnet und auf diesen aufgelegt werden können, und zwar in der gewünschten Lage unrt ^pn Wünschen der einzelnen Kunden entsprechend.

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Ein weiteres Problem wird durch die vorliegende Erfindung gelöst, bzw. der Schutz der wärmeleitfähigen Platte. Diese Platte unterliegt einem raschen Verschleiß, sofern der mit einer solchen Platte versehene Gegenstand, "bzw. Behälter, zu seiner Erwärmung, den Gebrauch von Flammen.i erfordert, die in den meisten Fällen aggressive Gase entwickeln. Des weiteren kommt der genannte Behälter in den meisten Fällen mit aggressiven Flüssigkeiten in Kontakt, welche die wärmeleitfähige Platte, ihrer Beschaffenheit wegen, verändern"oder geradezu zerstören. Stets unter Einwirkung der Hitze oxydiert sich die wärmeleitfähige Platte unter gleichzeitiger Verminderung ihrer Wärmeleitfähigkeit.

Das erfindungsgemäße Verfahren, wonach' die Verkupplung der rostfreien Stahlfläche mit denjenigen des wärmeleitfähigen Mater iale durch eine Zusammenwirkung von Wärme und einem Druck verwirklicht wird, kennzeichnet sich durch die Befestigung;, in der gewünschten Lage auf der Tragfläche aus rostfreiem Stahl des wärmeleitfähigen Metallteils oder der wärmeleitfähigen Metallteile und zwar so, daß sich die genannten, miteinander verbundenen Teile frei ausdehnen könnenj dadurch, daß man die in solcher Weise vorbereiteten Elemente bis zu einer hohen Temperatur, d.h. annähernd bis zur Schmelztemperatur der wärmeleitfähigen Teile erwärmt, dadurch, daß man das genannte Element unmittelbar nach Erreichung der genannten Erwärmungstemperatur zumindest einem Stoßdruck unterwirft, wobei die Ränder der genannten wärmeleitfähigai Teile bei Ausübung des Stoßdruckes in solcher Weise festgehalten werden, daß dieser Druck auf die gesamte Anzahl der äußeren Flächen der wärmeleitfähigen Teile ausgeübt und übertragen wird, wobei diese Teile in einem Zusammenwirkungszustand festgehalten und an die äußeren Flächen des rostfreien Trägers zum Anhaften gebracht werden, zur Verwirklichung einer stabilen und unlösbaren Verbindung zwischen den genannten Teilen.

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Selbstredend gestattet der im Vorausgehenden dargelegte Erfindungsgedanke die Verwirklichung zahlreicher Ausführungsformen, die ausnahmslos in den Bereich des vorliegenden Schutzbegehrens fallen. So ist es beispielsweise zur Gewährleistung einer freien und gleichmäßigen Ausdehnung des Stahlträgers und der wärme leitfähigen Teile möglich, die Verbindung der genannten Teile miteinander vorteilhaft mittels eines elektrischen Schweißverfahrens zu verwirklichen, vorzugsweise mittels einer Widerstands- oder Punktschweißung, zur Gewährleistung einer optimalen mechanischen Verbindung dieser Teile, die sich andererseits im Laufe des Vorwärmverfahrens frei ausdehnen können.

Lie Anordnung bzw. die lage der Schweißung zur gegenseitigen Verbindung der zwei Metallteile läßt sich in der vorteilhaftesten Lage mit Bezug auf den geometrischen Umriß des wärmeleitfähigen Metallteils oder der wärmeleitfähigen Metallteile vorsehen. Handelt es sich beispielsweise um eine regelmäßige geometrische Figur (Vieleck oder Kreis), so führt man die Verkupplung in dem mittleren Bereich oder aber in einem Umfangsbereich des mittleren Bereiches aus. Zur Gewährleistung einer festschlüssigen Verbindung des wärmeleitfähigen Teils mit dem rostfreien Stahlträger, insbesondere zwecks Einschränkung der mechanischen Bearbeitung der miteinander zu verbindenden Flächen, legt man zwischen diese Flächen eine dünne, wärmeleitfähige Metallfolie ein und zwar vor der Erwärmung der miteinander zu verbindenden Teile.

Zum Schutz des aus dem wärmeleitfähigen Material bestehenden Teils (der im allgemeinen außenseite des Behälters oder des rostfreien Stahlträgers*angeordnet ist), wird die freie Fläche der genannten wärmeleitfähigen Platte mit einer Schutzverkleidung aus rostfreiem Stahl versehen. Diese Verkleidung wird kontinuierlich an die obere Fläche des wärmeleitfähigen Metalls zum Anhaften gebracht und zwar im Laufe des Vorganges, mit

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haften gebracht und zwar im Laufe des Vorganges, mit welchem die Verbindung dieses Metalls mit dem rostfreie η Stahlträger der wärmeleitfähigen Platte verwirklicht wird*. . ·

Erfindungsgemäß wird die Schutzverkleidung der wärmeleitfähigen Platte dadurch verwirklicht, daß man sich dazu einer Bodenscheibe oder dergl. aus rostfreiem Stahl bedient, deren Umfang im Vergleich zu dem Umfang der wärmeleitfähigen Platte vorteilhaft beschränkt ist. Diese Bodenscheibe wird an der genannten Platte befestigt und das Ganze zweckentsprechend erwärmt, unter gleichzeitiger Ausübung eines Stoßdruckes, wodurch sich das genannte Metall der wärmeleitfähigen Platte und der Schutzbodenscheibe ausbreitet und fließend im Sinne des Umfanges des rostfreien Stahlträgers bewegt, zur Verwirklichung nicht alleine einer festschlüssigen Verbindung der drei obengenannten Teile miteinander, sondern auch einer gewissen Ausdehnung und eines Ausziehens der Schutzplatte, in wolcher Weise, daß der Rand dieser Schutzscheibe in die ■ Wand des rostfreien Stahlträgers eingreift und mit diesem zusammenarbeitet, zur Vervollständigung der Schutzabdeckung der wärmeleitfähigen Platte aus Metall.

Das zur Verwirklichung des beanspruchten Verfahrens nötige Werkzeug kennzeichnet sich durch einen festen und eine η beweglichen Teil, wobei einer dieser Teile zumindest eine Ausnehmung zur negativen V/iedergabe des Umrisses und der Form des wärmeleitfähigen Teils aufweist. Der Rand der genannten Ausnehmung ist mit einer Fläche zum dichtschlüssigen Eingriff bzw. Angriff an die äußere Fläche des rostfreien Stahlträgers versehen, zum Festhalten des Materials des genannten wärmeleitfähigen Teils bei der Aus übung des Stoßdruckes. ^Λ

Die Erfindung soll nun mit Bezugnahme auf ein Ausfüh-

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rungsbeispiel des Verfahrens, sowie auf die anliegende Zeichnung erläutert werden, die beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform eines Gesenkes zur Verkupplung eines Behälters aus rostfreiem Stahl mit einem wärmeleitfähigen Metallteil zeigt.

In der Zeichnung sind die Figuren von 1 bis 4 eine schematische Darstellung im Schnitt von einzelnen kennzeichnenden Ausführungsstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Figur 5 ist ein Teilschnitt durch eine verschiedene Ausführungsform eines Behälters.

Figur 6 ist ein Teilschnitt der Form zur Verwirklichung des Behälters nach Figur 5·

Mit Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung zeigen diese einen Behälter A aus rostfreiem Stahl, auf dessen Boden A 1, so wie es in dem Nachstehenden erläutert wird, eine Bodenscheibe B aus einem wärmeleitfähigen Material, beispielsweise aus Aluminium, aufgebracht wird. In dem vorliegenden Fall besteht die Voraussetzung, daß der Boden A 1 des Behälters A kreisförmig ist; in Folge davon ist auch die Bodenscheibe B kreisförmig, mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser der oberen Fläche des Bodens A 1 entspricht, auf welche die genannte Bodenscheibe aufgebracht wird. Die Dicke der Bodenscheibe B kann je nach den Ansprüchen der einzelnen Kunden verändert werden; so kann diese Dicke "beispielsweise zwischen 1»2 und 1:20 im Vergleich zur Tragfläche A 1 aus rostfreiem Stahl verändert werden. Beachtenswert ist, daß der Erfindung gemäß praktisch keinerlei Beschränkung mit Bezug auf die Anwendung von rostfreiem Stahl zur Fertigung der Tragfläche A 1 gesetzt ist; anders gesagt kann man zur Fertigung des genannten Trägers eine jede der auf dem Markt angebotenen rostfreien Stahltypen verwenden, wobei die genannte Fläche keiner-

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lei besondere Bearbeitung benötigt; bzw. kann diese Fläche gleichwohl glänzend als matt sein. Aus. praktischen Erwägungen ist es jedoch vorteilhaft und sparsam, entwe- ■ der eine matte oder eine gesandete obere Fläche des rostfreien Stahlträgers IA vorzusehen.

Vorerst wird die Bodenscheibe B auf den Boden des Behälters A aufgebracht und zwar so, daß sich der Umfang dieser Scheibe genau in der gewünschten Lage befindet. In dem dargestellten Fall ist der' Rand der Bodenscheibe gleichmäßig von der Umfangswand A 1 des Behälters A ent-, fernt. Die Bodenscheibe B wird zweckmäßig an dem Träger A befestigt, vorzugsweise mittels einer Schweißung K in dem mittleren Bereich des Trägers A 1, sodaß die mechanische Verbindung in einem mittleren Bereich der Verkupplung zwischen der Tragfläche A 1 und denjenigem der Bodenscheibe B von jedem Gesichtspunkt aus vollständig und zuverlässig ist. Die genannte mechanische Verkupplung des rostfreien Stahlträgers A 1 mit der Bodenscheibe B aus wärmeleitfähigem Material, wird in einem vorteilhaften mittleren Bereich ausgeführt und zwar so, daß sich die zwei genannten Teile während des im Nachstehenden beschriebenen Erwärmungsvorganges frei ausdehnen und verformen können. Wie bereits gesagt, kann die Schweißung K von einer beliebigen, bekannten Art sein, und die lage der- oberen Flächen wird vorteilhaft mittels eines elektrischen Widerstands-Schweißvorganges erzielt* Selbstredend ist es möglich, anstelle der Schweißung K in dem mittleren Bereich, zwei oder mehr als zwei zweckentsprechende Schweißpunkte auszuführen und zwar so, daß die nötigen mechanischen Zwecke erzielt werden, insbesondere die Möglichkeit einer zuverlässigen Überwachung des den Träger A 1 und die Bodenscheibe B bildenden Materials.. Das in solcher Weir,e hergestellte, aus dem Behälter A und der BodenscheibeI¹B: (vgl. Figur 2) bestehende Element A-B

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wird hierauf in einen Vorwärmofen eingebracht, wo es bis zu einer vorbestimmten Temperatur erwärmt wird, die im allgemeinen in dem Bereich des Schmelzpunktes des wärmeleitfähigen Teiles B liegt.

In dem Fall der Aluminiumbodenscheibe B liegt die Vorwärmtemperatur für das Element A-B zwischen 500-650 ° Cj ist eine solche Bodenscheibe hingegen aus Kupfer, so wird die fragliche Temperatur bis auf 900 - 1000 ° G erhöht. Das Vorwärmverfahren wird in solcher Weise durchgeführt, daß die genannte maximale Temperatur in dem gesamten Aufbau des Trägers A 1 und der Bodenscheibe B erzielt wird. Hernach wird das Element A-B dem Ofen entnommen und unmittelbar darauf auf den festen Bestandteil D eines Werkzeuges aufgelegt, das in zweckentsprechender Weise auf dem festen Tisch einer herkömmlichen Presse befestigt ist. Der feste Teil Dl bildet ein in solcher Weise ausgebildetes halbes Gesenke, daß es der Innenseite des Behälters A entspricht, insbesondere dem Profil der Tragwand Al und zwar so, daß die untere Fläche der genannten Wand ohne Unterbrechung an die obere Fläche des halben Gesenkes D 1 anhaftet. Das halbe Gesenke Dl ist mit einem Gegengesenke D2 kombiniert, das den beweglichen Teil des Werkzeuges bildet und das zweckentsprechend auf den beweglichen Tisch der vorgenannten Presse befestigt ist.

Beachtenswert ist, daß zur Verwirklichung der gegenständlichen Erfindung eine Sonderausführung des Gegengesenkes erforderlich ist, die sich dazu eignet, die gewünschte Verkupplung zwischen der Tragwand A und der Bödenscheibe B zu gewährleisten. Tatsächlich weist das.Gegengesenke D2 eine Ausnehmung 10 auf, die in solcher Welse profiliert ist, daß sie den Umriß der Bodenscheibe B wiedergibt, sowie eine vorteilhafte Tiefe, wodurch die genannte Bodenscheibe restlos und zwangsschlüssig in dem

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genannten Gegengesenke Aufnahme finden kann.

Des weiteren weist das Gegengesenke- D2 eine Umfangswand 12 auf (vgl. Figuren 3 und 4)> zur Begrenzung eines Umrisses, der im Wesentlichen dem Umriß B2 der Bpdenscheibe B entspricht. Ferner weist die genannte Umfangs_ wand 12 eine mit einer vorteilhaft verjüngten und profilierten oberen Fläche versehene ringförmige Strecke 14 auf, die an der äußeren Fläche der Verbindung A4 zwischen der Tragfläche Al und der Umfangswand A2 des Behälters Al anhaftet; anders gesagt ist es nötig, zwischen der Ringflache 14 und der Verbindungsfläche A4 : eine Dichtung zv& verwirklichen, die — wie im Nachstehenden erläutert wird - den Überlauf des Metalls der Bodenscheibe A aus der Ausnehmung 10 des Gegengesenkes D2 verhindert. Zur Gewährleistung einer zwangsschlüssigen Verbindung zwischen dem Profilrand 14 einerseits und der . Verbindungsfläche A4 andererseits, kann die Umfangswand 12 mit vorteilhaft ausgebildeten Verjüngungen 16 versehen werden, zur Gewährleistung einer gewissen Elastizität während des Preßverfahrens. Ferner kann man die Umfangswand 12, je nach den Verwirklichungsmerkmalen des Verfahrens,* mit Versteifungen versehen. Wie' bereits gesagt wurde, wird das Element A-B~dem Ofen entnommen und unmittelbar darauf auf das feste Gesenke Dl aufgelegt. Diese Verfahrensstufe hat in kürzester Zeit zu erfolgen, um ein Erkalten des genannten Elements zu veria iden; der vorliegenden Erfindung gemäß wird diesem Anspruch dank der Elastizität des Elements A-B unschwer genügt. Nacherfolgter Auflage des Elements A-B auf das Gesenke Dl wird die Presse in Betrieb gesetzt, um das Gegengesenke D2 raschestens bzw. beinahe augenblicklich, d.h. in kürzester Zeit herabzulassen, in solcher¹Weise, daß die Ausnehmung 10 in dem genannten Gegengesenk .mit der Bodenscheibe B in Verbindung gelangt, und daß dieses Gegen-

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gesenk auf die genannte Scheibe einen äußerst hohen Stoßdruck in den Grenzen zwischen 2000 bis 3500 Kg/cm ausübt, wobei sich dieser Stoßdruck auf die Abschnitte der zwei oberen Flächen der Elemente Al-D augenblicklich auswirkt.

Beachtenswert ist, daß bei dem Herablassen des beweglichen Teils B2 des Gesenkes die Ausnehmung 10 vorerst mit der Bodenscheibe B in Eingriff gelangt, um hernach den Kontakt zwischen dew Bodenwand 10 des Gegengesenkes D und der oberen Fläche diese r Bodenscheibe zu beschränken. Man übt einen Stoßdruck auf das Material der Bodenscheibs B aus , der in kürzester Zeit bzw. augenblicklich wesentlich zunimmt, so wie es bersits im Vorausgehenden beschrieben und erläutert wurde. Zu gleicher Zeit erfolgt der Eingriff des Profilrandes 14 in das Umfangsbereich A4 des Behälters A in solcher Weise, daß der weitere auf die Bodenscheibe B ausgeübte Druck unmittelbar gegen die Tragwand Al des Behälters übertragen wird. Da der auf die Bodenscheibe B ausgeübte Druck ein besonders hoher und sehr rascher ist und auch deshalb, weil die Bodenscheibe B durch den mittleren Bereich K der Tragwand Al beschränkt wird, erfolgt das Anhaften und die Verkupplung der beiden genannten Flachem in perfekter und zufriedenstellender Weise* sodaß sich die so erzielte Verbindung ohne Unterbrechung auf die gesamte Oberfläche erstreckt. Die Verbindung der in Betracht gezogenen Flächen miteinander wird zum Teil auch durch Diffusion erzielt, sofern die Temperatur der Bodenscheibe B sowie des Behälters A eine sehr hohe ist,

Gegebenenfalls und insbesondere zur Stabilisierung der erzielten Verkupplung übt man hernach auf die miteinander verkuppelten Bereiche einen zweiten oder einen dritten Druck höheren Wertes aus, zur Gewährleistung der Ebenmäßigkeit der genannten Verkupplung. Eierauf

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wird der Gegenstand A-B entfernt; er erfordert praktisch keinerle i Fertigungsarbeit, auch deshalb nicht, weil der Verbindungsbereich zwischen dem Stahlträger Al und der Bodenscheibe B keinerlei Unterbrechungen aufweist und glatt und fest an die Wand A2 des Behälters A anhaftet.

Der in solcher Weise erzeugte Gegenstand "wird gereinigt und geglänzt, je nach dessen Endbestimmung. · .

Nach einer verschiedenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere zur Verminderung oder Vermeidung der mechanischen Arbeitsvorgänge um eine Ebenmäßigkeit zwischen den entgegengesetzten Oberflächen des Trägers A einerseits und der Bodenscheibe andererseits zu gewährleisten, sieht die vorliegende Erfindung die Einfügung zwischen die genannten festschlüssig miteinander zu verbindenden Flächen, einer dünnen, beispielsweise von 0,02 - 0,66 mm dicken'Stahlfolie vor, welche die gleichen Merkmale als das Metall, woraus die Bodenscheibe B-gefertigt ist, aufweist. Anders gesagt fügt man zwischen die Oberfläche Al und die Bodenscheibe B eine Metallfolie ein, deren Dicke beispielsweise von 0,02 bis 0,6 nun ist. Ist die Bodenscheibe B aus Aluminium gefertigt, so wird eine dünne Aluminiumfolie zwischengefügt, welche eine Dicke von 0,05 Millimeter aufweist und die einen hohen Reinheitsgrad aufweist, beispielsweise von 99,5 $. Die zwischengefügte dünne Aluminiumfolie weist wesentlich den gleichen Umriß als die Bodenscheibe B auf, welche - zusammen mit der dünnen, zwischengefügten Folie - mittels der Schweißung K an die Wand des Trägers Al zum Anhaften gebracht wird. Es folgt der VerkupplungsVorgang, der wie im Vorausgehenden beschrieben - zur Durchführung gelangt. Auch in diesem Fall ist die Verjcupplung der Bodenscheibe B mit der Tragfläche Al von jedem Gesichtspunkt aus gewährleistet, auch deshalb, weil gleichzeitig

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mit der Ausübung des Stoßdruckes auf die genannte Bodenscheibe B eine intensive Diffusion der zwei erwärmten und einem hohen Druck unterworfenen Metalle stattfindet. Der verwirklichte Gegenstand wird zuletzt feingefertigt und je nach den Ansprüchen der einzelnen Kunden vervollständigt.

Nach einer weiteren Ausführungsform des Srfindungsgedankens, wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, (worin die den Figuren von 1 bis 5 entsprechenden Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind) wird die Bodenscheibe B, beispielsweise aus Aluminium, mit einer Schutzverkleidung C aus rostfreiem Stahl versehen, deren Merkmale mit denjenigen des Behälters A identisch sind. Figur 6 zeigt diese Teile noch !■ vor ihrer gegenseitigen Verbindung, wobei die Bodenscheibe C einen Rand aufweist (C2), der im Vergleich zu dem Rand B2 der Bodenscheibe B aus einem wärmeleitfähigen Material zurücktritt.

Figur 5 zeigt die endgültige Anordnung der Ränder der obengenannten Bestandteile, wonach der Rand B2 an den gekrümmten Rand A4 des Behälters A anhaftet. Dementsprechend wird auch der Rand C2 der 3odenscheibe C im Laufe des VerkupplungsVerfahrens und unter der dynamischen Einwirkung des Stoßdruckes nach auswärts verschoben und gewalzt, zusammen mit der darunterliegenden Führungsbodenscheibe B, in solcher Weise, daß der Rand Cl der genannten Bodenschutzscheibe C verbreitert und an den Rand A4 des Behälters A zum Anhaften gebracht wird.

Die Verkupplung der verschiedenen oben beschriebene η Teile miteinander erfolgt wie im Vorausgehenden beschrieben und dargestellt ι anders gesagt wird ,vorerst die Schweißnaht K ausgeführt, zur erstmaligen Verbindung

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der zwei Bodenscheiben B und C mit dem Behälter A. Hierauf wird der Behälter A -und mit diesem die genannten Bodens cheiben erwärmt und nach. Erwärmung einem Stoßdruck unterworfen. Dadurch erzielt man nicht nur eine Verkupplung der drei vorgenannten Teile miteinander₉ sondern auch die Walzung der zwei ^odenscheiben B und G und zwar so, daß der Rand C2 der Bodenscheibe C an den äußeren, gekrümmten Rand A4 des. genannten· Behälters A zum Anhaften gebracht wird. Gegebenenfalls kann, der Rand G 2 der Bodenscheibe C mit dem Rand A4 oder mit der Außenwand des Behälters A verklemmt werden und zwar mittels eines darauffolgenden Bördelungs-, Hämmerungs- oder KlopfVerfahrens.

Beachtenswert ist, daß die Aufbringung der Bodenschutzscheibe G nicht nur die oben beschriebenen Zwecke erfüllt, sondern auch den guten 7/ärmeleitungskoeffizienten des so erzielten zusammengesetzten Bodens zu gewährleisten, insbesondere wenn die ' Wärmequelle auf einen sehr beschränkten Bereich des genannten zusammengesetzten Bodens be*~:?:..'. schränkt ist. Des weiteren ist es möglich, die Dicke der Bodenscheibe B aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff einzuschränken, ohne dabei die vorteilhafte Wärmeleitfähigkeit zu beeinträchtigen, selbst dann nicht, wenn diese Bodenscheibe B mit einer Stahlverkleidung versehen ist.

Selbstredend erstreckt sich das vorliegende Schutzbegehren nicht nur auf das Herstellungsverfahren, sondern auch auf den.mittels dieses Verfahrens erzielten Gegenstand, sowie auf das Y/.erkzeug zur Verwirklichung dieses Verfahrens, wobei der Erfindungsgegenstand, der eine rostfreie.^ S-tahlflache aufweist, die dazu dient, um ein profiliertes Element oder eine Mehrzahl'von Profile.lementen aus einem wärmeleitfähigen Material festschlüssig miteinander zu verkuppeln, Elemente welche mittels des beanspruchten Ver-

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fahrens zum Anhaften gebracht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann verschiedene Abänderungen erfahren, insbesondere das im Vorausgehenden beschriebene Gesenke, je nach dem Einsatz, welchem der Gegenstand aus einem wärmeleitfähigen Material und mit gegenseitig verkuppelten oberen Flächen bestimmt ist, ohne dabei die Grenzen dieses Schutzbegehrens zu überschreiten.

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Claims

Walter Cartossi *— ^„^^j,^^^ ^ ^ _, _^(, , ^ Ornavasso, Novara (Italien) ί^«ι^»^νίΐΐ ^siä U../L.:-..., PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur gegenseitigen, festschlüssigen Verbindung von wärmeleitfähigen Materialien auf rostfreien Stahlträgern, wo die Verkupplung der beiden Teile mittels einer Simultanwirkung von Wärme und Druck erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den wärmeleitfähigen Metallteil oder die warmeleitfähigen Metallteile in der gewünschten Lage auf der äußeren Fläche des rostfreien Stahlträgers befestigt, in solcher "Weise, daß eine ungehinderte Expansion der miteinander verbundenen Teile gewährleistet ist} dadurch, daß man das in solcher Weise vorbereitete Element bis zu einer Temperatur erwärmt, die sich im Wesentlichen "der Schmelztemperatur des wärmeleit fähig en Teils annähert; dadurch, daß man auf das genannte Element und zwar unmittelbar nach Erreichung der Erwärmungstemperatur zumindest einen Stoßdruck.ausübt, wobei der Rand des genannten wärmeleitfähigen Teiles bei der Erteilung des genannten Stoßdruckes in solcher Weise festgehalten wird, daß dieser Druck auf die gesamte Oberfläche des wärmeleitfähigen Teils ausgeübt und übertragen wird, sodaß dieser Teil im Zusammenwirkungszustand festgehalten und auf der Oberfläche des restfreien Trägers zum Anhaften gebracht wird, zur Verwirklichung einer gegenseitigen, stabilen und unlösbaren Verbindung der obengenannten Teile miteinander.

2. Verfahren nach· Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des· rostfreien Trägers mit dem wärmeleitfähigen Teil oder mit den wärmeleitfähigen Teilen mittels eines Schweißverfahrens, vorzugsweise mittels eines elektrischen Schweißverfahrens verwirklicht wird.

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3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbindung zwischen dem rostfreien Träger und dem wärmeleitfähigen Teil in einem zu dem Umriß des genannten Teils symmetrisch angeordneten Bereich zur Ausführung gelangt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der auf die äußere Fläche des wärmeleitfähigen Teils ausgeübte Stoßdruck von sehr geringer Dauer ist und dadurch, daß die Intensität des genannten Stoß-

2 druckes im Bereich von 2000 bis 3500 Kg/cm liegt.

5. Verfahren nach einem oder mehr als einem der Ansprüche von 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen der Tragfläche aus rostfreiem Stahl einerseits und dem wärmeleitfähigen Element andererseits eine dünne Metallfolie einfügt, deren Merkmale denjenigen des Metalls, woraus der wärmeleitfähige Teil gebildet ist, im Wesentlichen entsprechen; dadurch, daß man die genannten Teile vorerst mittels einer Schweißung miteinander verbindet und dadurch, daß man diese Teile erwärmt und auf diese einen Stoßdruck ausübt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne, zwischengefügte Metallfolie im Wesentlichem den gleichen Umriß als der wärmeleitfähige Teil aufweist und dadurch, daß die Dicke der genannten Folie im Bereich zwischen 0,02 und 0,05 mm liegt.

7. Verfahren nach einem oder mehr als einem der Ansprüche

von 1 bis 4» gegebenenfalls in Kombination mit den Ansprü^¹ chen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeleitfähige Teil mit einer Schutzverkleidung, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, versehen wird; dadurch*, daß die genannte Verkleidung an dem genannten wärmeleitfähigen Teil

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befestigt wird und dadurch, daß man das Ganze erwärmt und hierauf einem Stoßdruck unterwirft, zu dem Zweck, den wärmeleitfähigen Teil sowie die Schutzverkleidung dieses Teils mit der oberen Fläche des rostfreien Stahlträgers zu verkuppeln.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß man auf den wärmeleitfähigen Teil eine Schutzplatte aus rostfreiem Stahl aufbringt, deren äußerer. Umfang wesentlich geringer als derjenige des' darunterliegenden rostfreien Stahlträgers ist; dadurch, daß die genannte Schutzfolie während des Stoßdruckes gewalzt und weiter ausgebreitet wird, sodaß zumindest, der Rand dieser Folie an den Rand des genannten rostfreien Stahlträgers zum Anhaften gebracht wird.

9. Verfahren nach"Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet,

daß der Rand der Schutzbödenplatte aus rostfreiem Stahl umgestülpt und an die äußere Fläche des rostfreien Stahlträgers zum Anhaften gebracht wird.

LOo Werkzeug zur Verwirklichung des Verfahrens gemäß einem oder mehr als einem der Ansprüche von 1 bis 9» insbesondere zum Ausüben auf die miteinander fest zu verbindenden Teile eines Simultandruckes, dadurch gekennzeichnet, daß sich dieses Werkzeug aus einem festen und aus einem beweglichen Teil zusammensetzt, wovon zumindest der eine eine Auskerbung aufweist, welche den Umfang und die Form des wärmeleitfähigen·Teils in der Negative nachbildet, wobei der Rand der genannten Auskerbung zumindest eine obere Fläche aufweist, welche in die Oberfläche des rostfreien Stahlträgers dichtschlüssig-eingreift, wenn ein Stoßdruck auf diese rostfreie Stahlfläche ausgeübt wird. *

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11. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß der Rand der Auskerbung bzw. der Ausprägung elastisch verformbar ist, zum zweckentsprechenden Anhaften an die Oberfläche des rostfreien Stahlträgers, bei Ausübung des Stoßdruckes auf den wärmeleitfähigen Teil.

12. Werkzeug nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Aussparung, welche mit der Oberfläche des rostfreien Stahlträgers in Eingriff gelangt, mit einer Auflagefläche kombiniert ist, welche von dem festen Teil des Y/erkzeuges aufgewiesen wird zum Festklemmen zwischen der genannten Fläche und dem genannten Rand eines ringförmigen Bereiches des Trägers aus rostfreiem Stahl, worauf der wärmeleitfähige Teil befestigt ist.

13. Ein Erzeugnis aus rostfreiem Stahl, welches mit zumindest einer Schicht aus wärmeleitfähigem Material versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schicht mittels des Verfahrens nach einem oder mehr als einem der Patentansprüche von 1 bis 9 aufgebracht wird.

14· Erzeugnis aus rostfreiem Stahl gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem wärmeleitfähigen Material bestehende Sehicht mit einer Schutzverkleidung aus rostfreiem Stahl versehen ist, welche im Wesentlichen die gleichen Merkmale als der genannte rostfreie Stahlträger aufweist,

15. Behälter aus rostfreiem Stahl nach den Ansprüchen 13 und 141 insbesondere Kochtopf oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand des genannten Behälters mit einem wärmeleitfähigen, vorzugsweise mit einem Aluminiumelement versehen ist, das mittels des in einem oder in mehr als einem der Patentansprüche von 1 bis

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9 beanspruchten Verfahrens zum Anhaften gebracht wird.

Das G-anze wie es im Vorausgehenden zur Erzielung der dargelegten Zwecke dargelegt ist.

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