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Beschreibunq:
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ve-hhren zur Herstellung von an
ihrer Aussenseite, insbesondere spanabhebend, zu verformende Prismen bzw. Gruppen
aus achsparallelen Prismen, insbesondere Hohlprismen, wie insbesondere Heizkörper
mit einstückigen Wärmeaustauschflächen, wie sie etwa in den US Patentschriften 3
202 212, 3 229 722, 3 692 105, 3 746086, 3 850 236, 3 866 286, 3 877 517, 3 886
639, 3 901 312 und 3 947 941 beschrieben und dargestellt sind.
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Wenn verhältnismässig schmale Hohlprismen oder auch Prismengruppen
an den Aussenflächen verformt werden sollen, beispielsweise zur Herstellung der
oben genannten Heizkörper Wärmeaustauschflächen aus der Prismenwand ausgehoben und
hochgestellt werden sollen, so ist es ausserordentlich schwierig, ja machmal unmöglich,
sie so festzustellen, dass sie bei der Bearbeitung ruhig liegen und sich nicht drehen
oder verwinden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Werkstück breiter
als hoch ist.
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Ein weiterer Nachteil dieser individuellen Bearbeitung ist die durch
den Zeit- und Arbeitsaufwand gegebene Unwirtschaftlichkeit. Zur Vermeidung dieses
Nachteils hat man schon eine Mehrzahl gleicher Werkstücke nebeneinander eingespannt
und gleichzeitig bearbeitet.
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Wenn die Werkstücke hierbei nicht genau ausgerichtet sind und während
des Bearbeitungsganges auch ausgerichtet bleiben, so können keine Werkstücke gleichbleibender
Qualität erzeugt werden.
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Der gegenüber der individuellen Einspannung und Bearbeitung eingesparte
Zeit- und Arbeitsaufwand muss nun für die erforderlichen Präzisionseinrichtung der
Werkstücke aufgebracht werden.
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Es ist auch zu beachten, daß die unbearbeiteten nebeneinander einzuspannenden
Werkstücke oft nicht deckungsgleich sind. Die aus dem Anfang eines Stranges geschnittenen
Stücke haben durch Temperaturdifferenzen u. dgl. meist einen anderen Querschnitt
als andere aus demselben Strang geschnittene Stücke.
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Diese Querschnittsdifferenzen erschweren das Einspannen und Einrichten
der achsparallel gelegten Werkstücke ausserordentlich. Aber selbst, wenn es gelingt,
sie einzurichten, verhindern die Querschnittsunterschiede die Erzeugung von Endprodukten
gleichmässiger Qualität. Sollen z.B. Wärmeaustauschflächen aus dem Prisma ausgehoben
und hochgestellt werden, so haben diese Flächen bei unterschiedlichen Querschnitten
der Prismen unterschiedliche Längen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zur Herstellung
von an ihrer Aussenseite insbesondere spanabhebend verformten Einzelprismen oder
von Gruppen achsparalleler Einzelprismen,
insbesondere Hohlprismen
wirtschaftlich und gleichbleibender Qualität und Abmessungen herzustellen. Das Verfahren
der Erfindung bezieht sich insbesondere aber nicht ausschließlich auf die Herstellung
von Heizkörpern, bei denen aus den Wänden der vom Wärmemittel durchströmten Hohlprismen
Wärmeaustauschflächen (Flügel) ausgehoben und hochgestellt werden.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde zur Durchführung
des Verfahrens besonders geeignete Raumformen unbearbeiteter Prismengruppen vorzuschlagen.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, bei
dem eine ebene Gruppe achsparalleler Prismen, vorzugsweise im Strangpressverfahren,
hergestellt in gewünschter Länge zugeschnitten, verformt und danach in Einzelprismen
oder Prismengruppen durch achsparallele Schnitte aufgetrennt wird. Die Auftrennung
kann durch mindestens ein Paar Trennscheiben erfolgen.
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Die Prismengruppe, die diesen Arbeitsgängen unterworfen wird, kennzeichnet
sich zweckmäßig durch achsparallele einstückig miteinander verbundene Leisten auf
den einander zugekehrten Seitenflächen benachbarter Prismen,die zwischen sich Nuten
als Solltrennstelle bilden.
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Bei Hohlprismen, wie sie für Heizkörper verwendet werden beträgt die
Dicke der Solltrennstelle 1/5 bis 1/2 der Wandstärke der Hohlprismen.
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Die zu einer Gruppe vereinigten Hohlprismen aus denen Heizkörper hergestellt
werden sollen tragen erfindungsgemäß je ein Paar achsparalleler Leisten auf den
freien Flächen jedes Hohlprismas. Aus dem Material dieser Leisten werden im wesentlichen
die Wärmeaustauschflächen der Heizkörper geschnitten und hochgestellt.
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Die Seitenwände der aussen liegenden Prismen einer Prismengruppe können
unprofiliert sein.
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An Hand der Zeichnung, die schematisch und teilweise im Schnitt zwei
bevorzugte Ausführungsbeispiele eine Hohlprismengruppe zeigt, wird das Verfahren
der Erfindung am Beispiel der Herstellung von Heizkörpern näher erläutert.
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In der Zeichnung ist: F i g . 1 eine perspektivische Ansicht einer
Gruppe von Rohrgliedern (Hohlprismen) an der das Verfahren gemäß der Erfindung erläutert
werden wird.
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F i g . 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1.
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F i g . 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2.
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F i g . 4 ein Abschnitt eines einzelnen Rohrgliedes wie es als Heizkörper
benutzt wird, das aus einem Rohrglied gemäß Fig. 1 geformt wurde, in perspektivischer
Ansicht.
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F i g . 5 ein gegenüber Fig. 2 vergrößerter Schnitt durch einen Teil
der in Fig. gezeigten Anordnung und F i g . 6 ein Schnitt ähnlich Fig. 2 durch eine
andere Ausführungsform der Erfindung.
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Nach dieser Zeichnung weist die Rohrgruppe 1 erfindungsgemäß eine
Reihe zueinander paralleler Durchlässe 2 auf. Die in Fig. 1 dargestellte Rohrgruppe
wird gemäß der Erfindung als erste Form hergestellt. In einem weiteren Arbeitsgang
des Verfahrens gemäß der Erfindung werden aus den Wärmeaustauschflächen des Heizkörpers
3 Flügel 4 hochgestellt. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht, wie hier ausdrücklich
vermerkt sei, auf Heizkörper oder ihre Herstellung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Rohrgruppe 1 umfaßt vier einzelne Rohre
5, die in einer Ebene parallel zueinander verbunden sind. Natürlich können auch
mehr oder weniger als vier Rohre 5 zu einer Gruppe verbunden sein.
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Jedes Rohr 5 besteht aus einer Wand 6, die den Durchlaß 2 umhüllt.
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Die Rohre 5 sind über Seitenleisten 7 miteinander verbunden. Die Leisten
7 sind einstückig mit der Wand 6 und erstrecken sich über die Länge der Rohre 5.
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Die Leisten 7 verbinden die Rohre 5 fest zu einer Gruppe, aus der
aber, wie später beschrieben wird, jedes Rohr 5 leicht gelöst werden kann.
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Die Durchlässe 2 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 1 rechteckig.
Die beiden im Querschnitt langen Seitenwände des Rechtecks sind mit 9 und 10 bezeichnet,
die beiden kurzen mit 11 und 12.
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Jeder der langen Seitenwände 9 und 10 sitzt ein Paar gewölbter Leisten
13 auf. Aus den Seitenwänden 9 und 10 mit den Leisten 13 sind die Flügel 4 ausgestemmt
und aufgestellt. Sie bestehen demzufolge aus einem einheitlichen Basisteil 14 und
einem in zwei Lappen 15 aufgespalteten Teil. Jedes Rohr 5 der Gruppe 1 ist der Länge
nach an beiden Seiten mit einer Vielzahl Flügel 4 besetzt, deren Basisteile 14 längs
der Linie 16 möglichst weitgehend rechteckig aus dem Rohrmaterial herausgebogen
sind. Die Enden der Lappen 15 haben über die Rohrlänge gleichbleibenden Abstand
von einander und von den Rohrseitenwänden 9 und 10.
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Die Rohrgruppe 1 kann aus jedem geeigneten Material, insbesondere
Aluminium, und mit jedem geeigneten Verfahren, insbesondere durch Strangpressen
hergestellt werden.
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Zur Herstellung des Heizkörpers der Erfindung wird also zunächst die
Rohrgruppe 1 aus Aluminium stranggepresst und in die gewünschten Längen zugeschnitten.
Dann werden beginnend am Ende A (Fig. 1), die Flügel 4, einer nach dem anderen aus
den Wänden 9 und 10 jedes Rohres 5 hochgestellt bis zum Ende B.
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Fig. 3 zeigt, daß beim Hochstellen jedes der Flügel 4 das Schneidwerkzeug
zunächst je eine Fläche 17 in die Leisten 13 schneidet, die nach dem Hochstellen
das Lappenpaar 15 bilden.
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Beim weiteren Eindringen des Schneidwerkzeuges wird die Grundfläche
18 der Leisten 13 durchstossen und die Fläche 19 aus der Seitenwand 9 bzw. 10 selbst
ausgehoben, die nach Aufstellen den Basisteil 14 des Flügels 4 bildet. So werden
nach und nach sämtliche Flügel 4 aller Rohre 5 auf beiden Seiten ausgehoben und
im wesentlichen rechtwinklig zur Rohrachse hochgestellt.
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Wenn die Rohrgruppe 1 auf diese Weise in der gewünschten Länge, z.B.
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A - C in Fig. 1 mit Flügeln 4 versehen ist, wird sie abgetrennt und
dadurch ein über seine ganze Höhe mit Flügeln 4 versehener Heizkörper erhalten.
Die Abtrennung muss natürlich so erfolgen, daß hinter dem in der Zeichnung Fig.
1 am weitesten links stehenden Flügel 4 noch Platz zum Anbringen von Befestigungsmitteln
bleibt.
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Hierzu können die Leisten 13 von den überstehenden Rohren 5 entfernt,
z.B. abgefräst oder abgeschliffen werden. Bei diesen Arbeitsgängen bleiben die Rohre
5 durch die (bei 7) verbunden.
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Die Rohrgruppe 1 kann dann durch Auftrennen zerlegt werden. Die Auftrennung
kann durch Scher- oder Schneidpressen, oder durch Spaltkeilwalzen erfolgen. In Fig.
1 und 2 sind ein Paar Trennrollen 20, 21 dargestellt, die ein einzelnes Rohr 5 von
der Gruppe 1 abtrennen.
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Natürlich können auf diese Weise mehrere Rohre oder Rohrgruppen
durch
mehrere Trennrollenpaare gleichzeitig abgetrennt werden.
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Wird ein einzelnes Rohr abgetrennt, so entsteht ein fertiger Heizkörper
22 (Fig. 4). Die Herstellung eines Heizkörpers 22 auf die beschriebene Weise ist
vorteilhafter als die Herstellung aus einem Rohr 5, weil dessen Ein- und Ausspannen
in der Halterung und besonders seine Einstellung zu dem Schnitt und Aufstellwerkzeugen
zeitraubend ist.
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Die Seitenwände 11 und 12 nebeneinander liegender Rohre 5 sind einstückig
miteinander verbunden. Fig. 5 zeigt, daß aus der Mitte der dem Nachbarrohr 5 zugekehrten
Basisflächen 25, 26 eine im Querschnitt dreieckige Leiste 23, 24 herausragt. Die
Oberkanten 27 dieser Leisten sind verbunden und bilden die Nut 7, eine Solltrennstelle.
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Die Leisten 23,24 sind so hoch, daß die Trennscheiben 21,22 die Basisflächen
25, 26 beim Trennen nicht berühren. Versuche haben ergeben, daß die Kantenverbindung
27 wenn sie einerseits die Stabilität der Rohrgruppe 1 nicht gefährden, andererseits
die Auftrennung nicht erschweren soll nicht dünner als 1/5 und nicht dicker als
1/2 der Stärke der Wand 6 der Rohre 5 sein sollte. Bei einer Wandstärke zwischen
9 (0,03") und 18 mm (0,6") sollte also die Dicke der Kantenverbindung zwischen 1,8
(0,006'') und 0,9 mm (0,03") liegen.
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Bei Einhaltung der angegebenen Bemessungsgrenzen können die Rohre
5 an der Solltrennstelle ohne Beschädigung der der Trennstelle anliegenden Wände
in einfacher Weise voneinander getrennt werden.
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Dies trifft auch nah zu, wenn die Wanddicke größer als 1,8 mm ist.
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Solch dicke Wände halten den beim Trennvorgang auf die Wand 6 wirkenden
Zerstörungskräften besser stand.
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In jeder Rohrgruppe 1 sind alle Rohre 5, auch die in der Gruppe aussen
liegenden einander gleich. Wenn eine solche Gruppe in Einzelrohre zerlegt wird,
ist jeder einrohrige Heizkörper deckungsgleich mit jedem anderen. Insbesondere weist
jeder Heizkörper die Seitenleisten 23, 24 auf. Die Rohrgruppe 1 kann so auf einfache
Weise zu Heizkörpern mit 1 bis 5 Durchlässen 2 zurechtgeschnitten werden.
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Die Form der Leisten 23,24 ist nicht auf die dargestellte und beschriebene
Dreiecksform beschränkt. Sie kann auch z.B. rechteckigen Querschnitt haben.
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Fig. 6 zeigt eine andere Ausfuhrungsform des Wärmeaustauschers (Heizkörpers),
der hier mit 3a bezeichnet ist. Der Heizkörper 3a ist dem Heizkörper 3 in Fig. 2
ähnlich. Teile, die bei beiden Körpern die gleichen sind, sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Bei ähnlichen Teilen ist den Bezugszeichen beim Heizkörper 3a ein "a"
beigesetzt.
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Die Seitenwände 11a und 12a des Heizkörpers 3a sind eben und tragen
keine Leisten 23, 24 wie die Heizkörper 3. Der Heizkörper 3a hat zwei Durchlässe
2 von zwei Rohren 5a. Wird er bei 7 getrennt so entstehen zwei deckungsgleiche Rohre
5a, die beide an einer Seite eine ebene Seitenwand lla bzw. 12a und an der anderen
Seite eine mit einer Leiste 23 bzw. 24 profilierte Seitenwand 11 bzw. 12 haben.
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Aus deser Ausführungsform der Rohrgruppe kann ein Heizkörper mit
unterschiedlichen Seitenwänden hergestellt werden. Wenn die Rohrgruppe la nach Fig.
6 in der Nut 7 aufgeschnitten wird, erhält man zwei einrohrige Heizkörper 5a mit
je einer glatten (lla, 12a) und einer profilierten (12,11) Seitenwand. Dementsprechend
sind die Luftströme an beiden Seitenwänden unterschiedlich. Diese verhältnismässig
schmalen Rohrpaare können - wegen der glatten Wände lla, 12a -erheblich einfacher
zur Ausführung der Flügelaufstellarbeiten gehaltert werden als die zuerst beschriebene
Ausführungsform. Rohrgruppen mit glatten Aussenwänden können natürlich auch mehr
als zwei Rohre enthalten. Eine solche Gruppe hat dann nur an den beiden Aussenseiten
je ein Rohr 5a, dazwischen aber Rohre 5 nach Fig. 1. Wird eine solche Rohrgruppe
auseinander geschnitten, so haben zwei Rohre oder Rohrgruppen an einer Seite eine
glatte Seitenwand, alle weiteren Rohre und Rohrgruppen sind nach Fig. 4 ausgebildet,
d.h. beide Seitenwände sind profiliert.
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Das beschriebene Verfahren ist nicht auf die Herstellung von Heizkörpern
beschränkt, es eignet sich zur Herstellung aller an ihrer Aussenseite zu bearbeitenden
Metallgegenstände, die aus einem oder mehreren achsparallelen Prismen, insbesondere
Hohlprismen bestehen und vorzugsweise im Strangpressverfahren hergestellt sind.
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