DE3446198C2 - Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers aus dünnwandigen Elementen und einem Tragkörper - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers aus dünnwandigen Elementen und einem Tragkörper

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers aus dünnwandigen Elementen und einem nicht wesentlich dickeren Tragkörper durch Vergießen.
Aus der japanischen Anmeldung JP 57-1 930 049 (A) (Patents Abstracts of Japan E 159, Feb. 17, 1983, Vol. 7/Nr. 40) ist ein Herstellungsverfahren bekannt, bei dem bei einem Aluminium­ wärmetauscher beim Gießen einer Grundplatte die parallelen Kühlrippen mit eingegossen werden. Die Grundplatte ist dabei wesentlich dicker als die Kühlrippen.
Bei einer anderen Konstruktion (vgl. DE 34 15 554 A1) sind die Kühlrippen mit Kopfstücken versehen, die Nut und Feder aufweisen. Die einzelnen Kopfstücke, d. h., die Kühlrippen werden durch Kaltpreßschweißen untereinander verbunden. Die Kopfstücke sind dabei relativ kräftig ausgebildet.
Bei dünnwandigen Elementen, die federartig in eine Nut eines Tragkörpers eingefügt sind, besteht bei einem Tragkörper, der nicht wesentlich dicker als die dünnwandigen Elemente ist, die Gefahr, daß der Tragkörper durch die dünnwandigen Elemente so geschwächt ist, daß er brechen kann. Aus den verschiedenartigen Gründen kann es jedoch erwünscht sein, verhältnismäßig dünne Tragkörper zu verwenden. Das ist beispielsweise bei Aggregaten zum Kühlen oder Heizen mit Peltier-Elementen der Fall, wo zahlreiche Kühlrippen in verhältnismäßig dünnen Tragkörpern stabil zu halten sind. Dünne Tragkörper sparen nicht nur Material, sondern sie sind auch aus konstruktiven Gründen wünschenswert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, bei dem der gesamte Verbundkörper dünnwandig hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dünnwandigen Elemente auf der dem Tragkörper zugewandten Seite schwalbenschwanz­ förmige nutartig hinterschnittene Ausnehmungen aufweisen, die durch das Material des Tragkörpers ausgegossen werden, so daß die dünnwandigen Elemente und der Tragkörper nach Art von Nut und Feder miteinander verbunden werden und daß die Gießrich­ tung und Federrichtung senkrecht zur Ebene der dünnwandigen Elemente liegen.
Tragkörper und dünnwandige Elemente können beispielsweise aus Aluminiumlegierungen ausgebildet sein, wobei die dünn­ wandigen Elemente Bleche sein können.
Durch das Ausgießen der nutartigen Stellen an den Blechen durch das Material des Tragkörpers wird der Tragkörper durch durchgehende trägerartige Gußstränge ohne Gefüge­ Störung verstärkt. Dabei können diese Gußstränge einge­ bettet sein, in der Materialdicke des Tragkörpers. Wesent­ lich ist dabei weiter, daß beim Schrumpfen des Gußmaterials die dünnwandigen Elemente an ihren schwalbenschwanzförmigen nutartigen hinterschnittenen Ausnehmungen zur Basisebene herunter- bzw. festgezogen werden. Dadurch wird nicht nur Wackeln vermieden, sondern auch der Wärmeübergang sicher­ gestellt.
Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert werden:
Der Verbundkörper 1 besteht aus dünnwandigen Elementen 2 und einem nicht wesentlich dickeren Tragkörper 3. Die dünnwandigen Elemente 2 sind parallel zur Zeichenebene angereiht und mit dem Tragkörper 3 nach Art von Nut und Feder verbunden. Hierbei sind die dünnwandigen Elemente unabhängig von der Art der speziellen Ausführung an Stel­ len verjüngten Querschnitts, also in ihrem Nutbereich 4 bzw. im Federbereich des Tragkörpers, vom Tragkörper um­ schlossen. Die dünnwandigen Elemente 2 sind nun mit dem Tragkörper 3 dadurch verbunden, daß der Tragkörper bei einer Gießrichtung senkrecht zu den dünnwandigen Ele­ menten 2 in Gußtechnik hergestellt wird. Die dünnwandigen Elemente 2 können zunächst ihrerseits in Gußtechnik oder als Bleche hergestellt worden sein. Hierauf werden die dünnwandigen Elemente 2 in den Guß des Tragkörpers einbe­ zogen, wobei sie mit ihrer Nut 4 durch die vom Guß ge­ bildete Federn 5 ausgefüllt werden.
Durch Strukturuntersuchungen, beispielsweise durch Schliffbilder, läßt sich feststellen, ob die Gieß­ richtung in der beschriebenen Weise ausgerichtet ist. Wenn die Gießrichtung auch für beste Ergebnisse för­ derlich ist, so vermindert man schon durch die übrige Ausbildung der dünnwandigen Elemente 2 und des Trag­ körpers 3 die Bruchgefahr des Tragkörpers und verbes­ sert auch den Wärmeübergang.

Claims (1)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers aus dünn­ wandigen Elementen (2) und einem nicht wesentlich dickeren Tragkörper (3) durch Vergießen, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandigen Elemente (2) auf der dem Tragkörper zugewandten Seite schwalben­ schwanzförmige nutartig hinterschnittene Ausnehmungen (4) aufweisen, die durch das Material des Tragkörpers ausgegossen werden, so daß die dünnwandigen Elemente (2) und der Trag­ körper (3) nach Art von Nut (4) und Feder (5) miteinander verbunden werden und daß die Gießrichtung und Federrichtung senkrecht zur Ebene der dünnwandigen Elemente (2) liegen.
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