DE3040114C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Hohlprofils aus Kupfer oder einer Kupferle­ gierung, beispielsweise eines Kühlprofils für Generatoren, bei dem aus einem Kupferblock durch Pressen über einen Dorn bzw. ein Brückenwerkzeug ein Hohlprofil hergestellt und durch Ziehen auf das Endmaß heruntergeformt wird.

Mit dem bekannten Verfahren (GB 10 99 850) werden Kupfer­ profile, die einen rechteckförmigen Querschnitt und mindes­ tens zwei in Längsrichtung verlaufende Kanäle aufweisen, durch Strangpressen hergestellt und anschließend auf das Endmaß heruntergezogen. Es besteht seit langem der Wunsch, ausgehend von diesen bekannten Verfahren, Hohlprofile zu­ gänglich zu machen, bei denen die Kanäle unterbrochen sind.

In einer älteren Anmeldung wird das gepreßte Hohlprofil zunächst außen und ggf. auch innen kalibriert, in die Bohrung bzw. die Bohrungen des kalibrierten Profils ein Stopfen aus dem gleichen Metall wie das Profil eingeführt und anschließend das Profil gemeinsam mit dem Stopfen auf das Endmaß heruntergezogen, wobei sich Stopfen und Innen­ wandung des Hohlprofils klangfest miteinander verbinden. Da es bei diesen Hohlprofilen auf eine hohe Maßgenauigkeit ankommt, ist es unumgänglich, die Reduzierzüge über soge­ nannte Mandrillen durchzuführen. Mandrillen sind Dorne, die entweder an einer Kette oder an einer Dornstange im Bereich der Matrize gehalten werden. Bei diesem älteren Verfahren hat es sich als nachteilig herausgestellt, daß zumindest die eine Hälfte des Hohlprofils gegen die Mandrille ge­ zogen werden muß, d. h., daß die Dornstange auf Druck belastet wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, Hohlprofile in wirtschaftlicher Weise herzustellen, bei denen die Kühl­ kanäle bzw. der Kühlkanal unterbrochen sind bzw. ist, d. h. solche mit von beiden Enden ausgehenden Sackkanälen, und zwar mit hoher Maß­ genauigkeit und ohne vorgenannten Zug gegen die Mandrille und ohne Druck auf die Dornstange.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Bohrung bzw. den Bohrungen des Hohlprofils an einer Seite je ein Stopfen begrenzter Länge klangfest angeordnet wird, zwei gleichartig vorbereitete Hohlprofile mit ihren stopfenseitigen Enden stirnseitig miteinander durch Wider­ standsschweißen verbunden werden und das so gebildete unter­ brochene Hohlprofil durch einen Hohlzug kalibriert wird.

Mit besonderem Vorteil werden die Stopfen nach dem Einführen durch Ziehen klangfest mit dem Hohlprofil verbunden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Stopfen weitest­ gehend dem Bohrungsdurchmesser anzupassen und sie in die Bohrungen einzutreiben. Wesentlich ist, daß beim Verbinden durch Widerstandsschweißen die zu verbindenden Querschnitts­ flächen gleich sind.

Nach einem weiteren Gedanken der Er­ findung werden die Hohlprofile unter Zwischenschaltung eines Massivkupferteils miteinander verschweißt. Dieses Massivkupferteil hat die gleichen Querschnittsabmessungen wie das mit den Stopfen versehene Hohlprofil.

Das auf diese Weise hergestellte unterbrochene Hohlprofil wird vorteil­ hafterweise nach dem Schweißen zwecks Rekristallisation des Schweißgefüges geglüht. Diesem Glühvorgang schließt sich, wie bereits oben erwähnt, ein Hohlzug an, der das Profil weitestgehend kalibriert und ihm die erforderliche Festigkeit gibt.

Wesentlich ist weiterhin, daß die zu ver­ schweißenden Flächen planparallel aneinanderliegen. Aus diesem Grunde wird das mit dem Stopfen klangfest ver­ bundene Hohlprofil im Bereich des Stopfens glattgesägt und ggf. noch weiter vorbereitet. Der durch das Wider­ standsschweißen entstehende Schweißgrat wird vor dem Hohl­ zug spanend entfernt, zweckmäßigerweise im selben Arbeits­ gang wie das Schweißen.

Mit besonderem Vorteil läßt sich das Verfahren gemäß der Lehre der Erfindung anwenden zur Herstellung von Vierkant- vorzugsweise Reckteckprofilen aus Kupfer oder einer niedriglegierten Kupferlegierung mit mindestens zwei Bohrungen und einem zwischen den Enden des Profils angeordneten Massivteil, welche zur Kühlung rotierender Teile von Generatoren verwendet sind.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 und 2 schema­ tisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt ein Hohlprofil, welches gemäß der Lehre der Erfindung hergestellt ist.

Das Hohlprofil 1 besteht aus sauerstofffreiem Kupfer und weist zwei Kanäle 2 und 3 auf. Ungefähr in der Mitte besitzt das Hohlprofil 1 ein Massivteil 4, in dessen Nähe sich in den Kanälen 2 und 3 angeordnete Kupferstopfen 5 befinden.

Zur Herstellung eines derartigen Kühlprofils 1 geht man er­ findungsgemäß so vor, daß man zunächst durch Pressen und nachfolgendes Kaltziehen über einen Dorn oder eine Mandrille ein Hohlprofil 1 a mit den Kanälen 2 und 3 herstellt. In die Kanäle 2 und 3 werden endseitig Kupferstopfen 5 einge­ führt und durch einen nachfolgenden Kaltzug mit dem Hohl­ profi klangfest verbunden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Kupferstopfen 5 maßgetreu entsprechend den Kanälen 2 und 3 herzustellen und diese einzutreiben.

Anschließend wird das mit den Stopfen 5 versehene Ende des Hohlprofils glattgesägt und ggf. geschliffen und der Grat entfernt. Die so vorbereiteten Enden des Hohlprofils werden in die Schweißbacken 6 und 7 einer Widerstandsschweißma­ schine eingespannt und mit einem massiven Kupferblock 4 von gleichen Querschnittsabmessungen verschweißt. Während des Schweißvorganges fließt ein Strom von mehreren Kiloampere zwischen den Spannbacken 6 und 7, der die Grenzflächen zwischen den Hohlprofilen und dem massiven Kupferblock 4 auf Schmelztemperatur erwärmt. Dabei wird durch die Schweiß­ backen 6 und 7 ein leichter Preßdruck aufgebracht. Nach dem Schweißprozeß werden die Spannbacken 6 und 7 gelöst und der Schweißgrat spanend entfernt. Anschließend wird das so hergestellte unterbrochene Profil einer Rekristalli­ sationsglühung unterworfen, bei der das Schweißnahtgefüge beseitigt wird. Als abschließender Arbeitsgang folgt ein Hohlzug, bei dem die äußeren Abmessungen des Hohlprofils um mindestens 10% verringert werden. Durch diesen letzten Kaltarbeitsgang wird dem Hohlprofil 1 die notwendige Festigkeit verliehen.

Bei der Anwendung derartiger Kühlprofile zur Kühlung rotierender Teile von Generatoren dient das Massivteil 4 im wesentlichen dazu, einen Masseausgleich zur Verbesserung des Rundlaufs vorzunehmen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Hohlpro­ fils aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, beispiels­ weise eines Kühlprofils für Generatoren, bei dem aus einem Kupferblock durch Pressen über einen Dorn bzw. ein Brückenwerkzeug ein Hohlprofil hergestellt und durch Ziehen auf das Endmaß heruntergeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung bzw. den Bohrungen des Hohlprofils an einer Seite je ein Stopfen begrenzter Länge klangfest angeordnet wird, zwei gleichartig vorbereitete Hohlprofile mit ihren stopfen­ seitigen Enden stirnseitig miteinander durch Wider­ standsschweißen verbunden werden, und das so gebildete unterbrochene Hohlprofil durch einen Hohlzug kalibriert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfen nach dem Einführen durch Ziehen klangfest mit dem Hohlprofil verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile unter Zwischenschaltung eines Massivkupferteils miteinander verschweißt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das unterbrochene Hohl­ profil nach dem Schweißen zwecks Rekristallisation des Schweißgefüges geglüht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schweißen das Ende des mit dem oder den Stopfen versehenen Profils glatt gesägt wird.

6. Anwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden zur Herstellung von Vierkant- vorzugsweise Rechteckprofilen aus Kupfer oder einer niedriglegierten Kupferlegierung mit mindestens zwei Bohrungen und einem zwischen den Enden des Profils angeordneten Massivteil, welche zur Kühlung rotierender Teile von Generatoren verwendet sind.