DE3440272C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stützteils für einen Flachheizkörper gemäß den Merkmalen im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.

Um beispielsweise zwei Flachheizkörper miteinander zu ver­ binden, wird zwischen den Zu- und Ablauföffnungen der bei­ den Flachheizkörper ein Verbindungsstück und in dem Bereich der Zu- und Ablauföffnungen im Inneren jedes Flachheizkörpers ein Stützteil angeordnet, bevor die Blechprofile mit dem Ver­ bindungsstück durch Preßschweißung miteinander verbunden wer­ den. Die Stützteile in den Flachheizkörpern haben u. a. die Aufgabe, den beim Preßschweißen auf die Heizkörper einwirken­ den Druck aufzunehmen. Darüberhinaus haben die Stützteile die Funktion, das einem Heizkörper zuströmende Wasser in sein In­ neres bzw. das ausströmende Wasser in den Anschluß zu leiten.

Es sind bereits verschiedene Ausgestaltungen solcher Stütz­ teile sowie Verfahren zu deren Herstellung bekannt. So ist beispielsweise aus der DE-OS 31 13 208 ein Verfahren bekannt, welches von einem aus einem scheibenförmigen Rohling geform­ ten zylinderförmigen Napf ausgeht. Bei diesem Verfahren wird in dem Bodenteil des Napfs als axiale Durchgangsöffnung ein Loch ausgestanzt, während der Rand des Mantels unter Bildung einer weiteren axialen Durchgangsöffnung eingezogen wird. Die radialen Durchgangskanäle werden dadurch gebildet, daß in den Mantel oder vorher in den Rohling entsprechende Löcher gestanzt werden.

Dieses Verfahren ist insofern nachteilig, als es das Aus­ gangsmaterial nicht optimal nutzt; denn es geht nicht nur Material beim Ausstanzen des Bodenteils zur Bildung der axialen Durchgangsöffnung, sondern es geht außerdem Material beim Stanzen zur Bildung der radialen Durchgangskanäle ver­ loren. Abgesehen von dieser unvollkommenen Materialausnut­ zung ist noch ein relativ hoher Strömungswiderstand in den radialen Durchgangskanälen in Kauf zu nehmen, weil diese radialen Durchgangskanäle nicht beliebig groß ausgestanzt werden können, damit die dazwischen liegenden Mantelab­ schnitte nicht zu dünn werden und demzufolge der Stützteil an Stützkraft verliert.

Ein ähnliches Verfahren ist auch aus der DE-OS 25 06 778 bekannt. Bei diesem Verfahren werden zwei zylindrische Teile zu einem einteiligen Stützring zusammengefügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 genannten Art anzuge­ ben, welches aufgrund optimaler Materialausnutzung kosten­ günstiger ist als die bekannten Verfahren, und welches die Möglichkeit bietet, den Strömungswiderstand in den radialen Durchgangskanälen herabzusetzen.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung gelöst.

Die Erfindung nach Anspruch 1 geht aus von zwei beispiels­ weise durch Ausstanzen in einfacher Weise herzustellenden Stahlblechplatinen, die vorzugsweise quadratischen Grundriß aufweisen und durch einen Steg miteinander verbunden sind.

Im nächsten Verfahrensschritt werden die freien Ecken der Stahlblechplatinen oder Vorsprünge an den freien Längskanten um 180° umgebogen. Hierdurch werden in den umgebogenen Be­ reichen Doppellagen gebildet.

Nach dem Umbiegen erfolgt das Lochen mindestens einer der beiden Stahlblechplatinen, vorzugsweise jedoch beider Stahl­ blechplatinen zur Bildung einer axialen Durchgangsöffnung. Werden beide Stahlblechplatinen gelocht, so läßt sich ein Stützteil herstellen, welcher im wesentlichen einen symme­ trischen Aufbau besitzt und mithin zwischen zwei Zu- oder Ablauföffnungen eines Flachheizkörpers ebenso angeordnet werden kann, wie zwischen einer Zu- oder Ablauföffnung und einer geschlossenen Heizkörperplatte.

Das Umschlagen der Ecken oder Vorsprünge wird zweckmäßig so durchgeführt, daß die Spitzen der umgeschlagenen Ecken oder Vorsprünge bis nahe an den Rand der Durchgangsöffnung gelangen. Hierdurch bleibt einerseits der gesamte Strömungs­ querschnitt der axialen Durchgangsöffnung frei, andererseits wird eine optimale Stützkraft gewährleistet. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, daß der bei einem derart gebildeten Stützteil vorhandene radiale Durchgangskanal auf jeweils einer Querseite des Stützteils einen relativ großen Quer­ schnitt aufweist, der Strömungswiderstand dort also beson­ ders gering ist.

In einer Ausführungsform besitzt jede Stahlblech­ platine an ihren freien Längskanten dreieckförmige Vorsprünge, die umgeschlagen werden. In einer bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung werden jedoch die Ecken der quadratischen Stahlblechplatinen umgeschlagen. Hierdurch erhält man also einen polygonalen Grundriß des Stützteils, in dem speziellen Fall des Umschlagens der Ecken quadratischer Stahlblechpla­ tinen ein Stützteil mit oktogonalem Grundriß.

Ein solcher polygonaler, insbesondere oktogonaler Stützteil hat den Vorteil, daß er beim Einbau in Flachheizkörper üblicher Bauart gegen Verdrehung um seine Hauptachse gesichert ist. Dies ist inso­ fern vorteilhaft, als eine bei den zylindrischen Stützteilen mögliche Verdrehung ein definiertes Festlegen der Ausström­ richtung der radialen Durchgangskanäle unmöglich macht. Mit dem polygonalen Stützteil läßt sich jedoch die Winkel­ lage der radialen Durchgangskanäle exakt festlegen, so daß optimale Strömungsverhältnisse im Inneren des Plattenheiz­ körpers erzielt werden können.

Die exakte und immer gleiche Fixierung des Stützteils inner­ halb eines Flachheizkörpers wird insbesondere dadurch erleichtert, daß die zwei Stahlblechplatinen über einen Steg miteinander verbunden sind. Dies hat den Vorteil, daß der Steg beim Einbau des Stützteils in den Flachheizkörper eine Positionierungshilfe darstellt. Außerdem kann ein Ver­ schweißen der nach dem Aufeinanderlegen der beiden Stahl­ blechplatinen flächig aufeinanderliegenden Ecken oder Vor­ sprünge entfallen.

Je nach spezieller Ausgestaltung des Stützteils kann der Steg entweder zwischen zwei Seiten oder zwischen zwei Ecken der Stahlblechplatinen gebildet werden.

Das "Umschlagen" der Ecken oder Vorsprünge kann auch in zwei Einzelschritte aufgegliedert werden, nämlich

• a) Hochstellen der Ecken oder Vorsprünge, so daß diese zur Ebene der jeweiligen Stahlblechplatine einen Winkel von etwa 90° bilden, und
• b) Umschlagen der hochgestellten Ecken oder Vorsprünge, bis diese zur jeweiligen Platinenoberfläche parallel verlaufen.

Diese Art der Herstellung macht es besonders leicht, in dem Schritt b) die "Knickstelle" für das zweite, weitere Um­ schlagen nach Maßgabe der gewünschten Höhe des Stützteils zu wählen. Zwar ist in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Vorsprünge oder Ecken so weit bzw. an einer solchen Stelle umgeschlagen werden, daß die umgeschlagenen Abschnitte direkt an der Platinenoberfläche anliegen, weil hierdurch eine besonders hohe Stützkraft erzielt wird, jedoch läßt sich durch einen Abstand zwischen Stahlblechplatine und umgeschlagener Ecke die Höhe des Stütz­ teils beliebig variieren.

Was die Lösung gemäß Anspruch 2 anlangt, so werden die zu­ nächst nicht miteinander verbundenen Stahlblechplatinen nach dem Aufeinanderlegen der umgeschlagenen Ecken oder Vorsprün­ ge durch z. B. Schweißen, Klemmen oder Kleben zur Bildung des Stützteils miteinander verbunden. Auch auf diese Weise kann ein Stützteil gebildet werden, der in vorteilhafter Weise zur Verbindung zumindest eines Flachheizkörpers mit einem Verbindungsstück herangezogen werden kann.

Unabhängig davon, ob der Stützteil aus zwei durch einen Steg miteinander verbundenen Stahlblechplatinen oder aus zwei einzelnen Stahlblechplatinen hergestellt wird, kann das Umschlagen der Ecken oder Vorsprünge vor oder nach dem Lochen zur Bildung der axialen Durchgangsöffnungen erfolgen.

Desweiteren ist es häufig vorteilhaft, wenn die Ecken oder Vorsprünge vor dem Lochen kalibriert werden.

Wie bereits erläutert können die Ecken oder Vorsprünge so weit umgeklappt werden, daß sie flächig an der Oberseite der Stahlblechplatinen anliegen, während in einer Abwandlung der Erfindung vorgesehen werden kann, nach dem rechtwink­ ligen Hochstellen der Ecken oder Vorsprünge die Knickstelle in einem gewissen Abstand von der Oberfläche der Stahlblech­ platine vorzusehen, so daß zwischen den Ecken oder Vorsprün­ gen einerseits und der Platinenoberfläche im fertigen Zu­ stand des Stützteils Lücken existieren. Durch ein solches Umschlagen verändert sich also die Gesamtdicke des fertigen Stützteils. Während bei den flächig umgeschlagenen Ecken oder Vorsprüngen der fertige Stützteil eine Dicke hat, die etwa dem Vierfachen der Dicke der Stahlblechplatinen ent­ spricht, so hat der Stützteil, wenn er in der modifizierten Weise hergestellt wird, eine Dicke, die das Vierfache der Platinendicke übersteigt.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Grundgedankens wird gemäß Anspruch 3 an mindestens einer Stahlblechplatine ein nach außen vorstehender Zentrierbund geformt. Statt eines Zentrierbunds können aber auch Zentriernocken angeformt werden. Dieser Verfahrensschritt kann gleichzeitig beim Ausstanzen der Lochungen zur Bildung der axialen Durchgangs­ öffnungen durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie­ len näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 5 einen Stützteil in verschiedenen Stadien seiner Herstellung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 6 bis 10 einen Stützteil in verschiedenen Stadien seiner Herstellung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 11 einen Grundriß eines nach einer dritten Aus­ führungsform hergestellten, noch nicht ganz fertigen Stützteils;

Fig. 12 eine Seitenansicht des aus dem in Fig. 11 ge­ zeigten Teil fertiggestellten Stützteils;

Fig. 13 und 14 den Fig. 11 bzw. 12 jeweils ähnliche An­ sichten gemäß einer vierten Ausführungsform;

Fig. 15 einen Vertikalschnitt durch den Verbindungs­ bereich zweier Flachheizkörper und

Fig. 16 einen Blick auf das Innere eines Flachheiz­ körpers im Bereich eines Stützteils.

Fig. 1 zeigt zwei aus einem z. B. 3 mm dicken Stahlblech gestanzte Stahlblechplatinen 1 und 2, die über einen Steg 3 einstückig verbunden sind.

Zur Fertigung eines Stützteils S gemäß den Fig. 5 a) und b) werden zunächst gemäß Fig. 2 die vier freien Ecken 4 jeder Stahlblechplatine 1 und 2 rechtwinklig in dieselbe Richtung hochgestellt.

Entsprechend Fig. 3 werden anschließend die hochstehenden Ecken 4 nochmals um weitere 90° umgeschlagen, so daß sie dann flächig an den Oberflächen 5 der Stahlblechplatinen 1 und 2 anliegen. Wie aus der Fig. 3 ferner hervorgeht, sind die beiden über einen Steg 3 verbundenen Stahlblechpla­ tinen 1, 2 in sich und zueinander symmetrisch.

Nach dem Umschlagen der Ecken 4 um 180° wird entsprechend Fig. 4 jeweils im Zentrum beider Stahlblechplatinen 1, 2 ein Loch 6 gestanzt, wobei gleichzeitig auf der Außenseite 8 der Stahlblechplatine 1 ein Zentrierbund 7 angeformt wird. Siehe hierzu auch Fig. 5.

Fig. 5 zeigt nun einen fertigen Stützteil S, der durch Auf­ einanderlegen der beiden Stahlblechplatinen 1, 2 gebildet wird, und zwar derart, daß die umgeschlagenen Ecken 4 der einen Stahlblechplatine 1 flächig auf den umgeschlagenen Ecken 4 der anderen Stahlblechplatine 2 liegen. Der Steg 3 bildet die Biegestelle. Der Stützteil S besitzt eine axi­ ale Durchgangsöffnung, gebildet durch die in Fig. 4 gezeig­ ten Löcher 6 in den Stahlblechplatinen 1, 2 und insgesamt vier radiale Durchgangskanäle 9, die zwischen den aufeinan­ derliegenden Ecken 4 gebildet werden. Wie aus Fig. 5a her­ vorgeht, ist ein radialer Durchgangskanal 9 durch den Steg 3 in zwei Hälften unterteilt. Wie bei gemeinsamer Betrachtung der Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, besitzen alle anderen radialen Durchgangskanäle 9 einen relativ großen Querschnitt, so daß ihr Strömungswiderstand niedrig ist.

Fig. 15 zeigt die Verwendung von in der oben beschriebenen Weise hergestellten Stützteilen S beim Verbinden zweier Flachheizkörper 10, 11 mit Hilfe eines T-förmigen Verbin­ dungsstücks 12. Das Verbindungsstück 12 liegt mit den Stirn­ seiten an den beiden Außenseiten 13 der jeweils inneren Heizkörperplatte 14 der Flachheizkörper 10 und 11, und zwar umgibt jeweils eine Öffnung des Verbindungsstücks 12 die Zulauföffnung eines Flachheizkörpers 10, 11. In diesem Bereich sitzt in jedem Flachheizkörper 10, 11 ein Stütz­ teil S, dessen Zentrierbund 7 durch die Zulauföffnung in das Verbindungsstück 12 hineinragt.

Die beiden Flachheizkörper 10 und 11 sind durch Preß­ schweißung mit dem Verbindungsstück 12 verbunden, wobei die Stützteile S den beim Preßschweißen aufgebrachten Druck aufnehmen und dadurch ein Zusammenquetschen der Flach­ heizkörper 10, 11 im Bereich der Zulauföffnungen verhindern.

Fig. 16 veranschaulicht, wie ein Stützteil S im Bereich der Zulauföffnung eines Flachheizkörpers, z. B. des Flachheiz­ körpers 10, angeordnet ist. Die Strömungsrichtung des aus dem Verbindungsstück 12 über die Durchgangsöffnung 6 in den Flachheizkörper 10 gelangenden Wassers weist aus der Zeichenebene nach unten und zur Seite bzw. nach hinten. Das Wasser tritt - weil die der Durchgangsöffnung 6 gegen­ überliegende Heizkörperplatte 15 des Flachheizkörpers 10 geschlossen ist - über die radialen Durchgangskanäle 9 in das Innere des Flachheizkörpers 10 ein. Die Strömungswege sind in Fig. 16 durch Pfeile angedeutet. Aufgrund der okto­ gonalen Grundrißform des Stützteils S wird dieser beim Ein­ setzen in den Flachheizkörper 10, 11 in seiner Lage fest­ gelegt, so daß man definierte Strömungsrichtungen erhält.

Die Fig. 6 bis 10 veranschaulichen eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung. Zunächst werden zwei vonein­ ander unabhängige identische quadratische Stahlblechplatinen 2 a, 2 a hergestellt (Fig. 6). Dann werden sämtliche freien Ecken 4 a der Stahlblechplatinen 1 a, 2 a gemäß Fig. 7 um 90° in dieselbe Richtung umgebogen. Im nächsten Verfahrens­ schritt werden die hochstehenden Ecken 4 a um weitere 90° umgebogen, so daß sie auf der jeweiligen Platinenoberfläche 5 a liegen (Fig. 8). Da die beiden Stahlblechplatinen 1 a, 2 a nicht über einen Steg 3 zusammenhängen, müssen sie zur Bil­ dung eines Stützteils S 1 (Fig. 10) verbunden werden. Hierzu sind Schweißwarzen 16 auf den Ecken 4 a vorgesehen, und zwar sind diese Schweißwarzen 16 derart angeordnet, daß zwischen zwei aufeinanderliegenden, umgefalteten Ecken 4 a jeweils eine Schweißwarze 16 vorhanden ist (Fig. 8).

Gemäß Fig. 9 werden dann beide Stahlblechplatinen 1 a, 2 a mit Löchern 6 a versehen, wobei gleichzeitig mit diesem Ver­ fahrensschritt Zentriernocken 17 gebildet werden. Jede Stahl­ blechplatine 1 a, 2 a besitzt drei in gleichmäßigen Winkelab­ ständen angeordnete Zentriernocken 17.

Die beiden so weit vorgefertigten Stahlblechplatinen 1 a, 2 a werden mit ihren umgefalteten Ecken 4 a aneinanderliegend und miteinander fluchtend zusammengeschweißt (siehe Fig. 10). Fig. 10a zeigt dabei eine Seitenansicht eines fertigen Stützteils S 1, wobei eine Schweißverbindung 18 angedeutet ist. Durch die spezielle Winkelanordnung der Zentriernocken 17 ergibt sich bei dem fertiggestellten Stützteil S 1, daß die Zentriernocken 17 auf beiden Seiten des Stützteils S 1 alternierend angeordnet sind.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 11 ähnelt der Darstellung nach Fig. 4. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 4 hängen jedoch die beiden mit Löchern 6 versehenen Stahlblechplati­ nen 1 b und 2 b nach Fig. 11 über einen Steg 3 a zwischen zwei Ecken 4 b der Platinen zusammen. Diese Ausführungsform hat mit der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 den Vorteil gemeinsam, daß ein Zusammenschweißen der beiden Stahlblech­ platinen 1 b, 2 b nicht erforderlich ist. Als Vorteil gegen­ über der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 ist zu vermerken, daß der Steg 3 a bei dem fertiggestellten Stütz­ teil S 2 nach Fig. 12 keinen der zwischen den umgebogenen und aufeinandergelegten Ecken 4 b ausgebildeten radialen Durchgangskanäle 9 durchsetzt und mithin kein Strömungshin­ dernis darstellt.

Die Fig. 13 und 14 zeigen eine Ausführungsform der Erfin­ dung, die sich von den oben beschriebenen Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 5 bzw. den Fig. 11 und 12 dadurch unterscheidet, daß nicht die vier freien Ecken 4 c der beiden mit Löchern 6 versehenen quadratischen Stahlblechplatinen 1 c, 2 c umgebogen werden, sondern daß ausgegangen wird von zwei über einen Steg 3 c verbundenen quadratischen Stahlblech­ platinen 1 c und 2 c, die an ihren nicht miteinander verbunde­ nen freien Seitenkanten 19 in deren Mitte jeweils einen dreieckigen Vorsprung 20 aufweisen. Diese Vorsprünge 20 werden nach innen um 180° umgeschlagen, so daß die umge­ schlagenen Vorsprünge 20 der Stahlblechplatinen 1 c, 2 c auf­ einanderliegen, wenn beide Stahlblechplatinen 1 c, 2 c zu einem Stützteil S 3 zusammengefaltet sind, wie dies in Fig. 14 veranschaulicht ist.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen eines Stützteils für einen Flachheiz­ körper, in welchem der Stützteil im Bereich einer Zu- oder Ablauf­ öffnung des Flachheizkörpers zwischen zwei zumindest in dem Be­ reich parallel zueinander mit Abstand angeordneten, den Flachheiz­ körper bildenden Blechprofilen anzuordnen ist, wobei der Stützteil mindestens eine axiale Durchgangsöffnung und vorzugsweise vier in die Durchgangsöffnung mündende radiale Durchlaufkanäle aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Herstellen von zwei quadratischen Grundriß aufweisenden und durch einen Steg (3, 3 a, 3 c) miteinander verbundenen Stahlblech­ platinen (1, 2; 1 b, 2 b; 1 c, 2 c);
• b) Umschlagen der freien Ecken (4, 4 b, 4 c) oder von an den Kanten ausgebildeten Vorsprüngen (20) der Stahlblechplatinen (1, 2; 1 b, 2 b; 1 c, 2 c) um 180°;
• c) Lochen mindestens einer Stahlblechplatine (1, 2; 1 b, 2 b; 1 c, 2 c) in deren Zentrum zur Bildung der axialen Durchgangsöffnung (6) und
• d) Aufeinanderlegen der beiden Stahlblechplatinen 1, 2; 1 b, 2 b; 1 c, 2 c) derart, daß die umgeschlagenen Ecken (4, 4 b, 4 c) oder Vorsprünge (20) flächig aneinanderliegen.

2. Verfahren zum Herstellen eines Stützteils für einen Flachheiz­ körper, in welchem der Stützteil im Bereich einer Zu- oder Ablauf­ öffnung des Flachheizkörpers zwischen zwei zumindest in dem Be­ reich parallel zueinander mit Abstand angeordneten, den Flachheiz­ körper bildenden Blechprofilen anzuordnen ist, wobei der Stützteil mindestens eine axiale Durchgangsöffnung und vorzugsweise vier in die Durchgangsöffnung mündende radiale Durchlaufkanäle aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Herstellen von zwei quadratischen Grundriß aufweisenden Stahl­ blechplatinen (1 a, 2 a) ;
• b) Umschlagen der freien Ecken (4 a) der Stahlblechplatinen (1 a, 2 a) um 180°;
• c) Lochen mindestens einer Stahlblechplatine (1 a, 2 a) in deren Zentrum zur Bildung der axialen Durchgangsöffnung (6);
• d) Aufeinanderlegen der beiden Stahlblechplatinen (1 a, 2 a) der­ art, daß die umgeschlagenen Ecken (4 a) flächig aufeinanderliegen;
• e) Verbinden der aufeinanderliegenden umgeschlagenen Ecken (4 a) , z.B. durch Schweißen, Klemmen oder Kleben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß an mindestens einer Stahlblechplatine (1, 2; 1 a, 2 a; 1 b, 2 b; 1 c, 2 c) ein nach außen vorstehender Zen­ trierbund (7) geformt wird oder Zentriernocken (17) geformt werden.