DE2417386A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING A HEAT EXCHANGE VESSEL - Google Patents
PROCESS FOR MANUFACTURING A HEAT EXCHANGE VESSELInfo
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54001 Hancy, Frankreich.& Cie.
ue you:
54001 Hancy, France.
9, Avenue du 20e Corps9, avenue du 20 e Corps
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Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustausch-Process for the production of a heat exchange
gefässes.vessel.
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gefässes, insbesondere für Wärmeaustauscher, chemische Reaktionsgefässe, Fermentiergefässe oder dgl., mit einem Strömungskreis für ein Austauschmittel, welches in Berührung mit der Seitenwand und/oder dem Boden oder den BÖden des Gefässes steht, wobei dieser Strömungskreis durch Hydroformung eines dünnen Blechs gebildet wird, d.h. durch Einspritzen eines Druckmittels unter dem dünnen Blech in Räume, welche durch eine oder mehrere, eine oder mehrere {Trennlinien von Elementen des Strömungskreises bildende Schweisslinien begrenzt werden.The invention "relates to a method of manufacture of a vessel, in particular for heat exchangers, chemical reaction vessels, fermentation vessels or the like, with a flow circuit for an exchange medium which is in contact with the side wall and / or the bottom or bottoms of the vessel, this flow circuit being formed by hydroforming a thin sheet, i.e. by injecting a pressure medium under the thin sheet metal into spaces, which are separated by one or more, one or more {dividing lines of elements of the flow circuit forming weld lines are limited.
Von den Verfahren der früheren Technik ist insbesondere dasjenige bekannt, bei welchem um die Seitenwand eines Gefässes herum ein dünnes Blech befestigt wird, welchem vorher, z.B. durch Ziehen, die Form des Kreises für den Umlauf eines Strömungsmit- . tels um diese Wand herum gegeben wurde.Of the methods of the prior art, in particular that is known in which around the side wall of a vessel around a thin sheet is attached, which beforehand, e.g. by drawing, the shape of the circle for the circulation of a fluid. around this wall.
Die Befestigung dieses Strömungskreises an der Seitenwand des Gefässes kann z.B. durch Schweissen längs der Trennlinien von Elementen des Kreises erfolgen.The attachment of this flow circuit to the side wall of the vessel can be done e.g. by welding along the dividing lines of elements of the circle.
Neuere Verfahren, welche die Abänderung des obigen verwickelten und teuren Verfahrens bezwecken, bestehen darin, ein dünnes Blech flach an ein dickeres Blech längs Trennlinien vonRecent procedures involving the modification of the above and expensive procedures are to use a thin sheet metal flat against a thick sheet along the dividing lines of
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Elementen des zu erhaltenden Strömungskreises anzuschweissen, den Kreis durch Hydrof ormung des dünnen Blechs zu "bilden, d.h. durch Einspritzen eines Druckmittels zwischen das dünne Blech und das dickere Blech in den durch diese Trennlinien begrenzten Raum, hierauf die Formung der so erhaltenen doppelten Wand vorzunehmen, um eine Seitenwand und/oder Böden für das Gefäss zu bilden, und schliesslich die Böden mit der Seitenwand zur Bildung des gesamten Gefässes zu vereinigen.To weld elements of the flow circuit to be maintained, to "form the circle by hydroforming the thin sheet, i. by injecting a pressure medium between the thin sheet and the thicker sheet in the boundaries defined by these dividing lines Space to then make the formation of the double wall thus obtained in order to create a side wall and / or base for the vessel form, and finally to unite the bottoms with the side wall to form the entire vessel.
Diese Verfahren besitzen gewisse Nachteile, insbesondere folgende:These methods have certain disadvantages, in particular the following:
Die Möglichkeiten der Hydroformung zwischenThe possibilities of hydroforming between
zwei flachen Blechen, um dem dünneren Blech die gewünschte Form des Strömungskreises zu geben, werden stark dadurch beschränkt, dass, wenn der Druck des eingespritzten Druckmittels zu hoch ist, die Gefahr besteht, auch das dickere Blech zu verformen. Diese Gefahr kann z.B. dadurch eingeschränkt werden, dass die Dicke des dickeren Blechs vergrössert wird, oder dass Vorrichtungen zum Halten des Blechs während der Hydroformung vorgesehen werden, wie bei gewissen bekannten Verfahren, was jedoch eine Erschwerung der Herstellung und eine Erhöhung der Gestehungskosten zur Folge hätte.two flat sheets, in order to give the thinner sheet the desired shape of the flow circuit, are severely limited by the fact that if the pressure of the injected pressure medium is too high, there is a risk of deforming the thicker sheet as well. This risk can be restricted by, for example, that the thickness of the thicker sheet is increased, or that devices are provided for holding the sheet during the hydroforming, as in certain bekan nt s method, which, however, a difficulty of manufacture and an increase in the costs for Consequence would have.
Ferner bieten das Biegen der so erhaltenenAlso offer the bending of the thus obtained
doppelten Wand zur Bildung der Seitenwand des Gefässes sowie das Ziehen einer derartigen doppelten Wand zur Bildung der Böden ernsthafte Schwierigkeiten, und zwar einerseits infolge der verhältnismässig grossen Steifigkeit der doppelten '//and, und andererseits infolge ihrer grösseren Crägheit. Ausserdem ist das dünne Blech empfindlich, und es bestallt die Gefahr, dass es sich während der Biege- und Ziehvorgänge verformt, so dass dem Strömungskreis nicht die genaue gewünschte Form gegeben werden kann.double wall to form the side wall of the vessel and the drawing of such a double wall to form the bottoms serious difficulties, on the one hand due to the relatively great rigidity of the double '// and, and on the other hand, because of their greater sluggishness. Also is the thin sheet is sensitive, and there is a risk that it will be deformed during the bending and drawing processes, so that the The flow circuit cannot be given the exact shape desired.
Die Erfindung bezweckt, diesen ilaeixteilen abzuhelfen, wofür sie ein Verfahren der obigen Art sram Gegenstand hat, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das dünne Blech längs einer oder mehrerer Schweisslinien flaöiiliesena an ein dickeres Blech angeschweisst wird, welches die Seitenwand und/ oder den Boden oder die Böden des Gefässes bilden soll, dass den beiden so vereinigten Blechen die zur Bildung der Seitenwand und/oder der Böden des Gefässes gewünschte Form gegebenThe invention aims to remedy these ilaeix parts, for which they subject a procedure of the above kind to sram has, which is characterized in that the thin sheet along one or more welding lines flaöiiliesena at a thicker sheet is welded, which is to form the side wall and / or the bottom or bottoms of the vessel that the two metal sheets thus combined are given the shape desired to form the side wall and / or the bottom of the vessel
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wird, dass die Seitenwand und die Böden zur Bildung des eigentlichen Gefässes vereinigt werden, und dass schliesslich, nachdem das eigentliche Gefäss vollständig zusammengesetzt wurde, ein Druckmittel unter dem dünnen Blech, d.h. zwischen der Seitenwand und/oder den Böden des Gefässes und diesem dünnen Blech, in den Baum eingespritzt wird, welcher durch die Schweisslinien zur Bildung des Strömungskreises begrenzt wird, wobei dieser letzte Arbeitsschritt des Verfahrens keine Mittel zum Halten oder zur Unterstützung benutzt, um Verformungen des dickeren Blechs bei der Hydroforming zu verhindern, wobei dieses Verfahren hierfür ausserdem dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lage der Verschweissung der Trennlinien richtig gewählt wird, insbesondere in Funktion des Elastizitätsmoduls, der Zugfestigkeit und der Abscherfestigkeit des dünnen Blechs und des dickeren Blechs.will that the side wall and the bottoms to form the actual Vessel are combined, and that finally, after the actual vessel has been completely assembled, a Pressure medium under the thin sheet, i.e. between the side wall and / or the bottom of the vessel and this thin sheet, into the Tree is injected, which is limited by the weld lines to form the flow circle, this last Step of the process no means to hold or to Support is used to prevent deformation of the thicker sheet metal during hydroforming, this process being used for this is also characterized in that the position of the welding of the dividing lines is chosen correctly, in particular as a function of the modulus of elasticity, the tensile strength and the shear strength of the thin sheet and the thicker sheet.
Dank diesem Verfahren wird praktisch die Gefahr einer Verformung des dickeren Blechs ausgeschieden, da ja die Hydroformung des dünnen Blechs erst nach dem Biegen und Ziehen vorgenommen wird. Es kann daher infolge der Vergrösserung der für das Knicken des dickeren Blechs erforderlichen Kräfte ein verhältnismässig leichtes dickes Blech verwendet werden.Thanks to this process, the risk of deformation of the thicker sheet is practically eliminated, since yes the hydroforming of the thin sheet metal only after bending and drawing is made. It can therefore as a result of the increase in the forces required for buckling the thicker sheet metal a relatively light, thick sheet metal can be used.
Ferner wird das Biegen zur Herstellung derFurthermore, bending is used to produce the
Seitenwand und/oder das Ziehen zur Herstellung der Böden erleichtert, da diese unter Ausgang von noch flachliegenden Blechen, welche somit eine geringere Trägheit haben, vorgenommen werden, wobei die Hydroformung an letzter Stelle erfolgt.Side wall and / or the pulling to make the floors easier, as this is done with the exit of sheet metal still lying flat, which thus have a lower inertia hydroforming takes place last.
Ferner ist es klar, dass man dank diesemIt is also clear that thanks to this
Verfahren und aus dem gleichen Grunde dem Strömungskreis die genaue gewünschte Form geben kann.Process and for the same reason the flow circuit can give the exact desired shape.
Schliesslich erhält man dank der geeignetenFinally, you get thanks to the appropriate
Wahl der Lage der Schv/eissnähte der Trennlinien, insbesondere in Funktion des Elastizitätsmoduls, der Zugfestigkeit und der Abscherfestigkeit des dünnen Blechs und des dickeren Blechs,ein überraschendes Ergebnis, nämlich dass kein Trag- oder Unterlagemittel erforderlich ist, um Verformungen des dickeren Blechs während der Hydroformung zu verhindern.Choice of the position of the welding seams of the dividing lines, in particular as a function of the modulus of elasticity, the tensile strength and the shear strength of the thin sheet and the thicker sheet Surprising result, namely that no support or support means are required to prevent deformations of the thicker sheet metal to prevent during hydroforming.
Dieses Ergebnis ist besonders überraschend,This result is particularly surprising
da die Hersteller von Gefässen mit Strömungskreis nicht ahnten, dass die Wahl der Lage der Schweissnähte der Trennlinien von grösster Wichtigkeit ist, wenn jede Abscherung des dünnen Blechsas the manufacturers of vessels with a flow circuit had no idea that the choice of the position of the weld seams of the parting lines is of the greatest importance when every shearing of the thin sheet metal
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an der Stelle der Schweissnähte vermieden werden soll.should be avoided at the point of the weld seams.
Dieses Merkmal der Erfindung bringt einen besonders interessanten Vorteil mit sich, welcher darin besteht, dass man bedarfsgemäss kleine Serien von Gefässen und selbst einzelne Gefässe mit ganz verschiedenen Abmessungen herstellen kann, ohne dass hierdurch Werkzeugkosten entstehen. Wenn nämlich Halter für das dickere Blech erforderlich wären, müssten diese zahlreich sein und häufig ausgewechselt werden, um genau jeder Gefässabmessung zu entsprechen, was übermässige Kosten verursachen würde·This feature of the invention brings a particularly interesting advantage with it, which consists in that you can use small series of vessels and even individual ones as needed Can produce vessels with a wide variety of dimensions without incurring tool costs. If namely holder would be required for the thicker sheet, these would have to be numerous and changed frequently to accommodate exactly every vessel size to comply with what would cause excessive costs
Gemäss einer Ausübungsform der Erfindung werden die Trennlinie oder die Trennlinien längs unterbrochener Schweisslinien gebildet.According to one form of practice of the invention the dividing line or the dividing lines are formed along interrupted weld lines.
Dieses Merkmal macht, obwohl es gestattet,This characteristic, although permitted, makes
eine oder mehrere kontinuierliche Trennlinien zwischen den Elementen des Strömungskreises zu enthalten, die Schv/eissung wirtschaftlicher und schneller. Ferner sind die Lecke zwischen zwei benachbarten Elementen des Kreises durch die Räume zwischen zwei aufeinanderfolgenden unterbrochenen Schweissnähten gegenüber der in dem Kreis strömenden Hauptströmungsmenge vollkommen vernachlässigbar.one or more continuous dividing lines between the elements of the flow circuit, the welding more economical and faster. Furthermore, the leaks between two adjacent elements of the circle are through the spaces between two successive interrupted weld seams compared to the main flow rate flowing in the circle negligible.
Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemässe Verfahren, wenn der Strömungskreis auf der Aussenseite der Seitenwand und/oder der Boden des Gefässes gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweissung des auf dem dickeren Blech flachliegenden dünnen Blechs punktweise erfolgt, und dass vor der Ausführung eines jeden Schweisspunkts zwischen das Schweissmittel und das Loch eine Verstärkungsscheibe oder dgl. gebracht wird, insbesondere aus einem hinsichtlich seiner Abscherfestigkeit geeigneten Werkstoff.According to a particularly advantageous embodiment, the method according to the invention is when the flow circuit on the outside of the side wall and / or the floor of the vessel is formed, characterized in that the weld of the thin sheet lying flat on the thicker sheet Sheet metal takes place point by point, and that before the execution of each welding point between the welding means and the Hole a reinforcing disk or the like. Is brought, in particular from a suitable with regard to its shear strength Material.
Das Schweissmittel kann z.B. durch eine Schweisselektrode gebildet werden.The welding material can be formed, for example, by a welding electrode.
Das obige Merkmal bietet noch den überraschenden Vorteil, die Abscherfestigkeit des dünnen Blechs beträchtlich zu vergrössern, und zwar mit geringen Kosten, da eine einfache, z.B. aus Stahl bestehende Scheibe an der Stelle eines jeden Schweisspunkts genügt. Ferner wird die Schweissung noch leichter und noch schneller gemacht.The above feature still offers the surprising advantage that the shear strength of the thin sheet is considerable to enlarge, and at low cost, because a simple, e.g. made of steel, washer is in place of each welding point is sufficient. Furthermore, the welding is made even easier and faster.
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Dieses Merkmal könnte auch benutzt werden,This feature could also be used
wenn der Strömungskreis auf der Innenfläche der Seitenwand und/ oder der Böden des Gefässes hergestellt wird, seine Zweckmässigkeit wird aber insbesondere in dem Fall eines äusseren Strönungskreises deutlich, da in diesem Fall das dünne Blech an der Stelle der Schweisspunkte besonders grossen Abscherkräften ausgesetzt ist ·if the flow circuit is established on the inner surface of the side wall and / or the bottom of the vessel, its expediency but becomes especially in the case of an outer circle of currents clear, since in this case the thin sheet is exposed to particularly high shear forces at the point of the welding points is ·
Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausübungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird während der Hydroformung des Strömungskreises ein Druckmittel in das Gefäss eingespritzt.According to a particularly advantageous form of exercise of the method according to the invention, a pressure medium is introduced into the vessel during the hydroforming of the flow circuit injected.
Durch diese Massnahme wird die Gefahr einerThis measure increases the risk of
Verformung des dickeren Blechs bei der Hydroformung noch weiter verringert, da dieses in das Gefäss eingespritzte Druckmittel einen Gegendruck bildet, welcher auf die Wand Kräfte ausübt, welche den äusseren Kräften entgegengesetzt sind, welche auf sie während der Hydroformung wirken können.Deformation of the thicker sheet metal during hydroforming is even further reduced, since this pressure medium is injected into the vessel forms a counterpressure which exerts forces on the wall which are opposed to the external forces which act on it can act during hydroforming.
Zur Vornahme dieses letzteren Schrittes kann man ein unter einem grösseren Druck stehendes Druckmittel benutzen, z.B. Wasser, und eine grössere Verformung des dünnen Blechs zur genauen Herstellung des gewünschten Strömungskreises erzeugen, wodurch offenbar die Möglichkeiten der Hydroformung erheblich erweitert werden·To carry out this last step, a pressurized medium can be used, e.g. water, and a larger deformation of the thin sheet metal to precisely produce the desired flow circuit produce, which apparently significantly expands the possibilities of hydroforming
Gemäss einer besonderen Ausübungsart des erfindungsgemässen Verfahrens werden die kontinuierlichen Trennlinien schlangenförmig ausgebildet, insbesondere zur Bildung des Strömungskreises der Seitenwand des Gefässes.According to a special type of exercise of the inventive In the process, the continuous dividing lines are designed in a serpentine manner, in particular for formation the flow circuit of the side wall of the vessel.
Diese Ausbildung gestattet, einen Strömungskreis grosser Länge mit einem geringen Platzbedarf zu erhalten, da die aufeinander folgenden Elemente des Kreises auf auf die Gesamtheit oder einen Teil der Seitenwand gleichmässig verteilten Mantellinien liegen.This training makes it possible to obtain a flow circuit of great length with little space requirement, because the successive elements of the circle are evenly distributed over all or part of the side wall Surface lines lie.
Gemäss einer anderen Ausübungsart wird eine kontinuierliche Trennlinie in Form einer Spirale gebildet.According to another type of exercise, a continuous dividing line in the form of a spiral is formed.
Diese Ausbildung ist besonders für die Bildung des Strömungskreises der Böden des Gefässes' vorgesehen· Sie gestattet ebenfalls, einen Strömungskreis grosser Länge mit einem geringen Platzbedarf zu erhalten. Die Spirale kann leicht dadurch gebildet werden, dass man von dem Zentrum ausgeht undThis training is especially intended for the formation of the flow circle of the bottoms of the vessel also makes it possible to obtain a flow circuit of great length with a small footprint. The spiral can be easy be formed by starting from the center and
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allmählich bis zu dem Umfang, z.B. mit einem konstanten Schritt, geht.gradually to the extent, e.g. with a constant pace.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber beschrieben.The invention is described below by way of example with reference to the drawing.
Pig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht, welche ein dünnes Blech und ein dickeres Blech während der flachliegenden Schweissung gemäss einer Ausübungsform des erf indungsgemässen Verfahrens zeigt, wobei das dicke Blech die Seitenwand eines Gefässes bilden soll.Pig. 1 is a perspective view showing a thin sheet and a thick sheet during lay flat Welding according to a form of exercise of the invention Method shows, where the thick sheet metal is to form the side wall of a vessel.
Fig. 2 ist eine Draufsicht, welche ein dünnes Blech und ein dickeres Blech während der flachliegenden Schweissung des erfindungsgemässen Verfahrens zeigt, wobei das dicke Blech zur Bildung eines Gefässbodens bestimmt ist.Fig. 2 is a plan view showing a thin Sheet metal and a thicker sheet metal during the flat-lying welding of the method according to the invention shows thick sheet metal is intended to form a vessel bottom.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines gemäss dem erf indungsgemä ssen Verfahren hergestellten Gefässes.3 is a side view of a vessel manufactured according to the method according to the invention.
FigAist eine Draufsicht eines Bodens des Gefässes der Fig· 3·FigA is a plan view of a bottom of the The vessel of FIG. 3
Fig. 5 ist ein Halbsehnitt längs der Linie V-V der Fig. 3·Fig. 5 is a half section along the line V-V of Fig. 3.
Fig· 6 ist eine schematische SeitenansichtFig. 6 is a schematic side view
eines gemäss einer anderen Ausübungsform des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellten Gefässes.one according to another form of exercise of the invention Process produced vessel.
Fig« 7 zeigt die Hinzufügung einer Verstärkungsseheibe an einem Schweisspunkt„Fig. 7 shows the addition of a reinforcement washer at a welding point "
In Fig. 1 ist mit 1 ein rechteckiges BlechIn Fig. 1, 1 is a rectangular sheet
bezeichnet, welches ζ·Β· eine Dicke von 3 ™a nat und zur späteren Bildung der Seitenwand des Gefässes bestimmt ist»denotes which ζ · Β · a thickness of 3 ™ a nat and for later Formation of the side wall of the vessel is determined »
Auf diesem Blech 1 ist flachliegead einOn this sheet 1 is a flat lying
dünnes Blech 2 angeordnet, welches ebenfalls rechteckig ist, und dessen Abmessungen etwas kleiner als die des Blechs 1 sincL Die Dieke dieses Blechs 2 beträgt ζ»Ββ 8/10 na»thin sheet 2 arranged, which is also rectangular, and whose dimensions are slightly smaller than those of sheet 1 sincL The die of this sheet 2 is ζ »Β β 8/10 na»
Hierauf erfolgt die Befestigung des dünnen Blechs 2 an dem dickeren Blech 1S indem man mittels eines üblichen VerfahrensB s.B, Walzen, HaJxtsehweissuiig oder dgloP Verbindungswülst© längs kontinuierliches Sehweisslinien 3 in der Nähe der Ränder des dünnen Blechs 2 und längs ebenfalls kontinuierlicher Schweissliniea 4 herstellt, welcJae den Trennlinien der benachbarten Elemente des Strömungskreises entsprechen^, welchen man herzustellen wünscht, so dass dieser Kreis ζβΒβ The thin sheet 2 is then fastened to the thicker sheet 1 S by using a conventional method B sB, rolling, HaJxtsehweissuiig or dglo P connecting beads © along continuous welding lines 3 near the edges of the thin sheet 2 and along also continuous welding line 4 produces which correspond to the dividing lines of the neighboring elements of the flow circle ^ which one wishes to produce, so that this circle ζ β Β β
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. - 7 - 0207 74 B Schlangenform hat.. - 7 - 0207 74 B has a snake shape.
Zur Herstellung der Böden (Pig. 2) wird ein dünnes Blech 5 von z.B. 8/10 mm Dicke flach auf ein ebenfalls kreisförmiges dickeres Blech 6 mit einer Dicke von z.B. 3 mm und einem etwas grösseren Durchmesser gelegt, wobei den beiden Blechen eine solche Lage gegeben wird, dass ihre Mitten zusammenfallen, worauf z.B. mittels einer Nahtschweissung eine kontinuierliche Umfangsschweisslinxe 7 in der Nähe des Randes des dünnen Blechs 5 hergestellt wird, und schliesslich eine ebenfalls kontinuierliche spiralige Schweisslinie 8 längs einer Trennlinie 9 der .Elemente des Strömungskreises, welcher für den Boden des Gefässes hergestellt werden soll.To produce the floors (Pig. 2) is a thin sheet 5 of e.g. 8/10 mm thickness flat on a likewise circular thicker sheet 6 with a thickness of e.g. 3 mm and a slightly larger diameter, with the two Sheet metal is given such a position that their centers coincide, whereupon, e.g. by means of a seam welding, a continuous Peripheral welding liner 7 near the edge of the thin Sheet 5 is produced, and finally a likewise continuous one spiral weld line 8 along a dividing line 9 of the .Elemente of the flow circuit, which for the bottom of the vessel should be produced.
Nach der Vereinigung der Bleche 1,2 sowieAfter the union of the sheets 1,2 as well
6, 7 wird die Wölbung der Seitenwand 1-2 durch Biegen und die Wölbung der Böden 5-6 durch Ziehen vorgenommen.6, 7 is the curvature of the side wall 1-2 by bending and the Curvature of the bottoms 5-6 made by pulling.
Diese Wölbung erfolgt bequem infolge der verhältnismässig geringen Dicke und der verhältnismässig geringen Trägheit der Bleche, sowie infolge der Tatsache, dass von flachliegenden Blechen ausgegangen wird.This bulge takes place comfortably as a result of the relatively small thickness and the relatively low inertia of the sheets, as well as due to the fact that from flat lying Sheet metal is assumed.
Ferner bleibt das dünne Blech während desFurthermore, the thin sheet remains during the
Biegevorgangs und des Ziehvorgangs kräftig gegen das dickere Blech gedrückt, und es besteht keine Gefahr einer Verformung, da die verschiedenen Schweisslinien 3, 4, 7 und 8 eine genügend feste Verbindung gewährleisten.The bending process and the drawing process are pressed firmly against the thicker sheet metal, and there is no risk of deformation because the different welding lines 3, 4, 7 and 8 one enough ensure a firm connection.
Wenn die Seitenwand und die Böden die gewünschte Form haben, werden die beiden Enden der Seitenwand miteinander verbunden, z.B. durch eine längs einer Mantellinie ausgeführte Schweissnaht, und es erfolgt die Befestigung der Böden an den beiden offenen Enden der Seitenwand, z.B. ebenfalls durch Schweissen.-When the side wall and floors are the one you want Shape, the two ends of the side wall will be together connected, e.g. by a weld seam made along a surface line, and the floors are attached at the two open ends of the side wall, e.g. also by welding.
Nach Beendigung dieses Vorgangs wird die Hydroformung des Strömungskreises durch Einspritzen von Druckwasser zwischen das dünne Blech und das dicke Blech in den durch die Trennlinie oder die Trennlinien der Elemente des Strömungskreises begrenzten Raum vorgenommen. Dieses Einspritzen kann leicht durch ein offenes Ende des Strömungskreises erfolgen, dessen anderes Ende zeitweilig verschlossen wird.After completion of this process, hydroforming takes place of the flow circuit by injecting pressurized water between the thin sheet and the thick sheet in the through the Dividing line or the dividing lines of the elements of the flow circuit limited space made. This injection can easily be done through an open end of the flow circuit, the the other end is temporarily closed.
Da die Hydrof ormung an gewölbten Blechen vorgenommen wirdj, wird die Gefahr einer Verformung der Bleche unterSince the hydroforming is carried out on curved metal sheets will j, the risk of deformation of the sheets is under
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der Wirkung des Drucks des zwischen die Trennlinien eingespritzten Wassers ganz erheblich verringert, da die für die Knickung der dicken Bleche erforderlichen Kräfte hierdurch beträchtlich erhöht werden·the effect of the pressure of the injected between the dividing lines Water is reduced considerably, since the forces required for buckling the thick metal sheets are thereby considerably reduced increase·
Ein gemäss den obigen Ausführungen hergestelltes Gefäss 10 ist schematisch in Seitenansicht in Fig. 3 dargestellt·A vessel 10 produced in accordance with the above is shown schematically in a side view in FIG. 3 shown
In dieser Figur sind die Seitenwand mitIn this figure the side wall are with
11 und die Elemente seines Strömungskreises mit 12 bezeichnet. Der untere und der obere Boden des Gefässes sind mit 13 bzw. 14 und die Elemente ihrer Strömungskreise mit 15 bzw. 16 bezeichnet·11 and the elements of its flow circuit are designated by 12. The lower and upper bottoms of the vessel are marked 13 and 14, respectively and the elements of their flow circuits are denoted by 15 and 16, respectively.
Wie aus der Figur hervorgeht, ist derAs can be seen from the figure, the
Strömungskreis der Seitenwand schlangenförmig. Bei 17 und 18 sind ein Eingangsverbinder bzw. ein Ausgangsverbinder dargestellt, welche an den entsprechenden Enden der Rohrschlange z.B. durch Schweissen befestigt sind, wobei der Eingangsverbinder 17 mit einer nicht dargestellten Quelle für ein Heizmittel oder ein Kühlmittel verbunden ist·Sidewall flow circle serpentine. At 17 and 18 an input connector and an output connector are shown respectively, which are attached to the corresponding ends of the pipe coil, e.g. by welding, the input connector 17 with is connected to a source (not shown) for a heating medium or a coolant
Bei 19 und 20 ist der EingangsverbinderAt 19 and 20 is the input connector
bzw. der Ausgangsverbinder dargestellt, welche an den entsprechenden Enden des spiraligen Strömungskreises des unteren Bodens 13 befestigt sind, und bei 21 und 22 die an den entsprechenden Enden des spiraligen Strömungskreises des oberen Bodens 14 befestigten Eingangsverbinder bzw. Ausgangsverbinder, wobei der obere Boden in Draufsicht in Fig. 4 dargestellt ist.or the output connector shown, which is connected to the corresponding Ends of the spiral flow circuit of the lower tray 13 are attached, and at 21 and 22 to the corresponding Ends of the spiral flow circuit of the upper tray 14 attached input connectors or output connectors, the upper floor is shown in plan view in FIG.
Die Eingangsverbinder 19 und 21 sindThe input connectors 19 and 21 are
ebenfalls mit der nicht dargestellten Quelle für ein Heizmittel oder ein Kühlmittel verbunden.also connected to the source, not shown, for a heating medium or a coolant.
In Fig. 3 sind ebenfalls bei 23 bzw. 24In Fig. 3 are also at 23 and 24
der Eingangsverbinder bzw. der Ausgangsverbinder für das in dem Gefäss strömende Strömungsmittel dargestellt.the input connector or the output connector for the fluid flowing in the vessel is shown.
Wenn man den Durchgang durch einen dieser Verbinder verschliesst, kann man in das Gefäss durch den anderen Verbinder ein Druckmittel, z.B. Druckluft, einführen, dessen Druck den Prüfdruck des Gefässes erreichen kann. Diese Iiuf t setzt die Innenwände des Gefässes nach aus sen gerichteten Kräften aus, welche den auf diese während der Hydroforming von aussen nach innen wirkenden Kräften entgegenwirken. Dies gestattet, in dem gleichen Maße die Verformungsgefahr dieser In-If you close the passage with one of these connectors, you can get into the vessel through the Introduce a pressure medium, e.g. compressed air, into the other connector, the pressure of which can reach the test pressure of the vessel. These Iiuf t exposes the inner walls of the vessel to outwardly directed forces, which act on them during hydroforming counteract external inward forces. This allows the risk of deformation of these in-
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- 9 - 0207 74 B- 9 - 0207 74 B.
nenwände zu begrenzen und den Druck des für die Hydrofoimung benutzten Druckmittels entsprechend zu erhöhen, und somit eine grössere Verformung der dünnen Bleche zur Bildung des Strömungskreises zu erzeugen. inner walls to limit and the pressure of the hydrofoiming to increase the pressure medium used accordingly, and thus to generate a greater deformation of the thin metal sheets to form the flow circuit.
Fig. 6 zeigt schematisch ein gemäss einerFig. 6 shows schematically a according to a
anderen Ausübungsart des erfindungemässen Verfahrens erhaltenes Gefäss 25.other type of exercise of the process according to the invention Vessel 25.
Der obere Boden 26 hat eine den Böden 13The upper floor 26 has a floor 13
und 14 des Gefässes 10 ähnliche gewölbte Form, er wird jedoch durch eine einfache Wand ohne Strömungskreis gebildet.·14 and 14 of the vessel 10 similar to the arched shape, but it is formed by a simple wall without a flow circuit.
Der untere Boden 27 hat die Form einesThe lower floor 27 has the shape of a
Kegels mit einer mit einem Verbinder 28 versehenen, nach unten gerichteten Spitze, dessen Basis an den Umfang der Seitenwand angeschlossen ist.Cone with a connector 28 provided, downward directed tip, the base of which is connected to the perimeter of the side wall.
Der Strömungskreis der Seitenwand 29 wirdThe flow circuit of the side wall 29 is
durch zwei Mantel 30 und 31 gebildet, welche sich je nur über einen Teil der Höhe der Seitenwand und über etwas weniger als ihren halben Umfang erstrecken. Diese Mäntel sind mit ihren schematisch bei 32 bzw» 33 dargestellten Eingängen mit einer Quelle eines Wärmeaustauschmittels verbunden, welches durch einen schematisch bei 34 dargestellten gemeinsamen Ausgang austritt·formed by two sheaths 30 and 31, each of which is only about part of the height of the side wall and about slightly less than extend half their circumference. These coats are schematic with theirs at 32 and 33 shown inlets connected to a source of a heat exchange medium, which by a schematically common outlet shown at 34
Wie aus der Figur hervorgeht, wurde dieAs can be seen from the figure, the
Anschweissung des dünnen Blechs an das dicke Blech längs unterbrochener Schweisslinien 35 vorgenommen, was die Schweissung leichter und wirtschaftlicher macht, wobei sie jedoch, wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 5» die Herstellung von kontinuierlichen Trennlinien der Elemente des Kreises ermöglicht, welche diesem Schlangenform erteilen, da sich der zwischen zwei aufeinanderfolgenden in einer Flucht liegenden Schweissnähten liegende Abschnitt des Blechs nicht verformt.Anschweissung the thin sheet on the thick sheet along intermittent weld lines made 35, which makes welding easier and more economical, being, however, to 5 'enables the production of continuous parting lines of the elements of the circle as in the embodiment of FIG. 1, this Grant snake shape, since the section of the sheet metal lying between two successive weld seams lying in alignment is not deformed.
Der Strömungskreis des unteren konischenThe flow circle of the lower conical
Bodens 27 wird durch zwei andere Mantel 36 und 37 gebildet, welche wie die Mantel 30 und 31 der Seitenwand angeordnet sind· Diese Mäntel werden durch ihre schematisch bei 38 bzw. 39 dargestellten Eingänge mit einer Quelle eines Wärmeaustauschmittels verbunden, welches durch einen schematisch bei 40 dargestellten gemeinsamen Ausgang austritt·Bottom 27 is formed by two other jackets 36 and 37, which are arranged like the jackets 30 and 31 of the side wall. These jackets are represented by their diagrams at 38 and 39, respectively Inlets connected to a source of heat exchange medium, which is represented by a schematically at 40 common exit
Wie aus der Figur hervorgeht, erfolgte die Anschweissung des dünnen Blechs an das dicke Blech durch PunkteAs can be seen from the figure, the thin sheet was welded to the thick sheet by means of points
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4-1. Die Schweisspunkte sind so angeordnet, dass sie dem Strömungskreis des unteren Bodens ebenfalls Schlangenform geben, wobei praktisch die gleichen Vorteile wie bei der Herstellung des Strömungskreises der Seitenwand erhalten, werden.4-1. The welding points are arranged in such a way that they fit the flow circuit of the lower bottom also give the shape of a snake, with practically the same advantages as in the manufacture of the flow circuit of the side wall are obtained.
Im Falle der Punktschweissung kann es zweck-In the case of spot welding, it can be
massig sein, wie in Fig. 7 dargestellt, Verstärkungsscheiben aus Stahl an den Stellen anzuordnen, an welchen die Schweisspunkte 41 hergestellt werden sollen.be massive, as shown in Fig. 7, reinforcing washers made of steel to be arranged at the points where the welding points 41 are to be produced.
Man erhält nämlich durch diese Massnahme eine beträchtliche Erhöhung der mechanischen Festigkeit des dünnen Blechs 2, da die Scheiben gestatten, die Äbscherkräfte zu begrenzen, indem sie diese in Zug- und Biegekräfte umwandeln.This is because this measure results in a considerable increase in the mechanical strength of the thin one Sheet 2, because the washers allow liming forces to be limited, by converting them into tensile and bending forces.
Die Benutzung von Verstärkungsscheiben an Stellen, an welchen eine Punktschweissung vorgenoeen werden soll, ist natürlich nicht auf die Ausführungsform der Fig. 6 beschränkt, sondern kann zweckmässig auch für andere lusführungsformen benutzt werden, bei welchen die kontinuierliclieii oder unterbrochenen Schweissnähte durch Schweisspunkte ersetzt werden, insbesondere bei der Befestigung des dünnen Blechs an dem zur Bildung der Seitenwand des Gefässes bestimmten dicken Blechs»The use of reinforcement washers in places where spot welding is to be carried out, is of course not limited to the embodiment of FIG. 6, but can also be used for other forms of entertainment be in which the continuous or interrupted Weld seams are replaced by weld points, especially when attaching the thin sheet to the formation the side wall of the vessel certain thick sheet metal »
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