DE3838245A1 - Stuetzring fuer einen flachheizkoerper und verfahren zum herstellen eines stuetzrings - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich einerseits auf einen Stützring für einen Flachheizkörper, der aus zwei mindestens im Bereich einer Zu- oder Ablauföffnung sich parallel zueinander erstrek­ kenden profilierten Blechen gebildet ist, gemäß den Merkma­ len im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Andererseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Her­ stellen eines solchen Stützrings.

Flachheizkörper der in Rede stehenden Bauart werden durch zwei profilierte Bleche gebildet, welche umfangsseitig mit­ einander verschweißt werden. Im Bereich der Zu- oder Ablauf­ öffnungen sind die Bleche eben gestaltet und verlaufen hier parallel zueinander. Außerdem sind in diesem Bereich rohr­ förmige Verbindungsstücke anzusetzen. Solche Verbindungs­ stücke sind L-förmig gestaltet, wenn lediglich ein Flach­ heizkörper an den Heizstrang angeschlossen werden soll und T-förmig, wenn zwei Flachheizkörper nebeneinander angeordnet werden. Das Verbinden der Flachheizkörper mit den Verbin­ dungsstücken erfolgt durch Preßschweißen. Bei diesem Vorgang übernehmen die Stützringe einerseits die Funktion, den beim Verschweißen auftretenden Druck auf die Flachheizkörper aufzunehmen. Darüberhinaus obliegt den Stützringen die Auf­ gabe, das in den jeweiligen Flachheizkörper einströmende Wasser in das Innere des Flachheizkörpers bzw. das ausströ­ mende Wasser in den Anschlußteil zu lenken.

Bei dem aus der DE-PS 31 13 208 bekannten Verfahren zum Herstellen eines Stützrings wird von einem aus einer Ronde geformten Napf- oder Zylinderteil ausgegangen. Dabei wird in dem Bodenteil des zylinderförmigen Napfs als axiale Durch­ gangsöffnung ein Loch ausgestanzt und der offene Teil des Napfs wird unter Bildung einer weiteren axialen Durchgangs­ öffnung eingezogen. Die radialen Durchgangskanäle werden dadurch gebildet, daß in den Mantelteil oder vorher in den Rohling Löcher gestanzt werden.

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

Bei dem Verfahren gemäß der DE-OS 34 40 272 wird ein Stütz­ teil entweder aus zwei selbständigen oder aus zwei durch einen Steg miteinander verbundenen deckungsgleichen Blech­ teilen zusammengesetzt. Die Verfahrensschritte zur Herstel­ lung dieser Teile sind das Stanzen einer Platine aus einer Tafel oder einem Streifen und anschließendes Biegen mit darauffolgendem Verschweißen, sofern es sich um Einzelteile handelt. Wird der Stützring aus zwei durch einen Steg mit­ einander verbundenen Abschnitten hergestellt, entfällt das Schweißen.

Eine Eigenschaft des durch das zuletzt erwähnte Verfahren hergestellten Stützrings besteht darin, daß seine Höhe un­ mittelbar von der Dicke des jeweils verwendeten Blechs ab­ hängig ist. Da zur Erreichung eines günstigen Materialein­ satzes (Materialverschnitt) lediglich die Ecken der Platinen um 180° umgeklappt werden, entspricht folglich die Höhe jedes Stützrings der vierfachen Materialdicke.

Aufgrund dieses Sachverhalts ist es mit Rücksicht auf Flach­ heizkörper unterschiedlicher Dicke und damit voneinander abweichenden lichten Querschnitten der Wasserkanäle erfor­ derlich, zur Fertigung der Stützringe auch unterschiedlich dickes Ausgangsmaterial auf Lager zu halten. Dies ist dann mit der Bereitstellung größerer Lagerflächen sowie mit einem erhöhten logistischen Aufwand verbunden.

Besonders problematisch wirkt sich eine derartige Herstel­ lung bei größeren lichten Querschnitten aus, weil dann er­ hebliche Blechdicken mit kleinstem Biegeradius kalt umge­ formt werden müssen.

Darüberhinaus haftet dem Stützring der DE-OS 34 40 272 die Eigenschaft an, daß er aufgrund seiner achteckigen Kontur - geformt durch das Falten der Platineneckbereiche - nicht beliebig in einen Flachheizkörper integriert werden kann. Vielmehr muß ein solcher mehreckiger Stützring gezielt in eine bestimmte Position gebracht werden, bevor an den Flach­ heizkörper das den Zu- oder Abfluß bewirkende L- oder T-för­ mige Verbindungsstück angeschweißt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Stützring und sein Herstel­ lungsverfahren dahingehend zu verbessern, daß unter Aufrecht­ erhaltung eines geringstmöglichen Materialeinsatzes und mit einem wirtschaftlichen logistischen Aufwand allen vor­ kommenden lichten Querschnitten der Wasserkanäle in den Flachheizkörpern im Bereich der Zu- und Ablauföffnungen Rechnung getragen werden kann.

Was die Lösung des gegenständlichen Teils dieser Aufgabe betrifft, so wird diese in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gesehen.

Ein derartiger Stützring wird lediglich durch Stanzen und Kaltumformen einstückig aus einer Tafel oder aus einem Strei­ fen hergestellt. Dabei ist es jetzt durch entsprechende Längenbemessung der Distanzrippen problemlos möglich, den Abstand der geschlossenen Anlagescheibe zu der aus Ringseg­ menten gebildeten Anlagescheibe zu bestimmen und folglich die Höhe des Stützrings an den lichten Querschnitt des jewei­ ligen Flachheizkörpers gezielt anzupassen. Mithin braucht zur Herstellung von unterschiedlich hohen Stützringen nunmehr nur noch Blechmaterial einer Dicke bereitgestellt zu werden. Damit verringert sich nicht nur die Lagerhaltung, sondern auch der logistische Aufwand beträchtlich. Des weiteren entfallen die Schwierigkeiten, die mit dem Kaltumformen größerer Blechdicken bei geringen Biegeradien verbunden sind.

Im Hinblick auf die U-förmige Querschnittsgestaltung können die Distanzrippen beim Preßschweißen in Längsrichtung eine beträchtliche Kraft in einer Größenordnung von mehreren Tonnen übertragen, ohne daß hierzu die Blechdicke vergrößert werden müßte. Vielmehr kann aufgrund der einen erheblichen Biegewiderstand gewährleistenden Querschnittsgestaltung der Distanzrippen relativ dünnes Blech zum Herstellen der Stützringe verwendet werden.

Auch kann die Anzahl der Distanzrippen und damit die Anzahl der die geteilte Anlagescheibe bildenden Ringsegmente in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen beliebig variiert werden, ohne daß dies eine Auswirkung auf die Be­ reitstellung einer anderen Blechdicke hätte. Interne Ver­ gleichsuntersuchungen haben ergeben, daß aufgrund der erfin­ dungsgemäßen Gestaltung ein solcher Stützring in Relation zu einem gattungsgemäßen Stützring um bis zu etwa 35% leichter ist. Da es sich bei dem Stützring um einen ausgesprochenen Massenartikel handelt, wird auf diese Weise eine außerordent­ lich hohe Materialeinsparung erzielt.

Schließlich wird ein weiterer Vorteil der Erfindung noch darin gesehen, daß der Stützring in der Draufsicht rund ausgebildet werden kann. Folglich müssen bei der Eingliede­ rung des Stützrings in einen Flachheizkörper auch keine besonderen Maßnahmen mehr getroffen werden, um ihn in einer vorbestimmten Position zur Sicherstellung eines ordnungsge­ mäßen Preßschweißvorgangs zu fixieren.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Stützrings erlaubt es darüberhinaus, bei Bedarf aus der geschlossenen Anlageschei­ be einen Zentrierstutzen zu formen, falls ein solcher Zen­ trierstutzen zwecks besserer Lageorientierung des Stützrings im Flachheizkörper für erforderlich gehalten wird.

Über die radiale Tiefe der Distanzrippen gemäß Anspruch 2 kann nunmehr die übertragbare Preßkraft eindeutig festgelegt werden. Erstrecken sich die Distanzrippen über die gesamte Breite der Anlagescheiben, so nehmen auch diese ohne jede Einschränkung an der Übertragung der Preßkraft teil, weil sie von den Distanzrippen einwandfrei unterfangen werden.

Dabei können die Distanzrippen aufgrund der U-Form dennoch extrem schmal gehalten werden, um die Durchströmquerschnitte im Stützring so groß wie nur möglich zu halten.

Im Prinzip genügt es, wenn so viele Distanzrippen vorgesehen werden, wie Ringsegmente vorhanden sind. Dennoch kann es in einer Reihe von Einsatzfällen sinnvoll sein, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 neben den die Ringsegmente mit der geschlossenen Anlagescheibe verbindenden Distanzrippen noch weitere Distanzrippen vorzusehen. Diese zusätzlichen Distanz­ rippen sind dann lediglich mit der geschlossenen Anlageschei­ be verbunden. Bezüglich der aus Ringsegmenten gebildeten Anlagescheibe üben sie jedoch auf die jeweils freien Enden der Ringsegmente eine zusätzliche Stützwirkung aus.

Eine besonders günstige Materialausnutzung ergibt sich dann, wenn nach Anspruch 4 insbesondere vier viertelkreisförmige Ringsegmente vorgesehen werden.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 sind die Distanzrippen über kurze schmale Biegestege einerseits mit der geschlosse­ nen Anlagescheibe und ggf. andererseits, insbesondere mittig, mit den Ringsegmenten verbunden. Solche kurzen schmalen Biegestege erlauben es, die aus einer Tafel oder einem Strei­ fen geschnittene quasi sternförmige Platine mit einfachen Werkzeugen und geringer Kraft zu dem erfindungsgemäßen Stütz­ ring kalt umzuformen. Die Breite der Biegestege ist vorzugs­ weise gleich ihrer Länge bemessen.

Ein einwandfreies Umformen der Distanzrippen relativ zu der geschlossenen Anlagescheibe bzw. zu den Ringsegmenten wird mit den Merkmalen des Anspruchs 6 noch weiter verbessert.

Bezüglich des verfahrensmäßigen Teils der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird die erfindungsgemäße Lösung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 7 aufgeführten Merkmalen gesehen.

Das Herstellen eines Stützrings kann nunmehr im taktweisen Durchlaufverfahren erfolgen. Bereitzustellen ist zunächst ein ggf. aus einer Tafel geschnittener Blechstreifen. Dieser Blechstreifen wird taktweise gestanzt, wobei eine sternför­ mige Platine hergestellt wird. Im Anschluß an das Stanzen werden die Rechteckflächen zu den U-förmigen Distanzrippen umgeformt und danach die Ringsegmente um 90° relativ zu den Distanzrippen abgebogen. Denkbar ist aber auch ein Ver­ fahren, wonach zuerst die Ringsegmente um 90° zu den Recht­ eckflächen umgebogen und dann die Distanzrippen aus den Rechteckflächen geformt werden.

Im darauffolgenden Arbeitstakt wird dieser Biegeteil von der restlichen Platine getrennt und es werden dann alle Distanz­ rippen um 90° relativ zu der geschlossenen Anlagescheibe umgebogen, wobei sich die Ringsegmente zu der äußeren Anla­ gescheibe schweißlos zusammenfügen. Der Stützring ist fertig.

Der vorgeschilderte Verfahrensgang ist unabhängig von der Anzahl der Distanzrippen und der Ringsegmente. Eine vorteil­ hafte Materialausnutzung ist indessen dann gegeben, wenn insgesamt acht Distanzrippen und vier viertelkreisförmige Ringsegmente vorgesehen werden, die sich dann über die äuße­ ren Biegestege radial an jede zweite Rechteckfläche an­ schließen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in der Draufsicht ein Ablaufschema beim Herstellen eines Stützrings;

Fig. 2 das Ablaufschema der Fig. 1 in der Seitenan­ sicht;

Fig. 3 in der Seitenansicht ein fertiger Stützring gemäß einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung den Arbeitstakt A der Fig. 1 und 2.

Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 ein aus einer größeren Tafel abgetrennter endlicher Blechstreifen bezeichnet.

Dieser Blechstreifen 1 wird in einer Stanzvorrichtung mit Hilfe eines entsprechend ausgebildeten nicht näher darge­ stellten Schnittwerkzeugs zu einem Platinenabschnitt PA geschnitten.

In einem weiteren Arbeitstakt wird dann der Platinenab­ schnitt PA zu der Platine P vervollständigt.

Die Platine P ist quasi sternförmig ausgebildet. Sie besteht aus einer umfangsseitig geschlossenen kreisringförmigen inneren Anlagescheibe 2, sich über kurze schmale innere Biegestege 3 radial an die Anlagescheibe 2 anschließenden acht Rechteckflächen 4 sowie aus sich an jeweils vier um 90° zueinander versetzte Rechteckflächen 4 über kurze schmale äußere Biegestege 5 radial anschließenden viertelkreisför­ migen Ringsegmenten 6.

Die Breite der Biegestege 3, 5 beträgt beim Ausführungsbei­ spiel etwa 1/4 der Breite der Anlagescheibe 2. Die Länge der Biegestege 3, 5 ist etwa gleich ihrer Breite bemessen.

Die Breite der Ringsegmente 6 entspricht etwa der Breite der Anlagescheibe 2.

Es ist aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen, daß nach dem Herstellen der Platine P diese über einen Verbindungssteg 7 noch mit dem nachfolgenden Platinenabschnitt PA verbunden ist.

Im darauffolgenden Arbeitstakt A (siehe hierzu die Fig. 1, 2 und 4) werden zunächst die Rechteckflächen 4 der Pla­ tine P zu im Querschnitt U-förmigen Distanzrippen 8 kalt umgeformt.

Gleichzeitig mit diesem Umformvorgang oder vorher oder nach­ her werden die Ringsegmente 6 im Bereich der äußeren Biege­ stege 5 um 90° zu den benachbarten Distanzrippen 8 oder, wenn diese noch nicht geformt sind, zu den benachbarten Rechteckflächen 4 umgebogen.

Auf jeden Fall liegt nach diesem Arbeitstakt A der Biegeteil gemäß Fig. 4 vor. Auch dieser Biegeteil ist noch über einen Verbindungssteg 7 mit der nachfolgenden Platine P verbunden.

Nach dem Trennen des Biegeteils gemäß Fig. 4 von der nach­ folgenden Platine P werden die Distanzrippen 8 im Bereich der inneren Biegestege 3 um 90° relativ zur geschlossenen Anlagescheibe 2 umgebogen. Hierbei werden die Ringsegmente 6 zu einer weiteren parallel zur inneren Anlagescheibe 2 ange­ ordneten äußeren Anlagescheibe 9 schweißlos zusammengefügt.

Es entsteht ein Stützring 10, wie er in den Fig. 1 und 2 jeweils am rechten Ende des Ablaufschemas veranschaulicht ist.

Für den Fall, daß es notwendig ist, den Stützring 10 der Fig. 1 und 2 noch mit einem Zentrierstutzen 11 zu verse­ hen, so kann im Zuge der Herstellung der Platine P aus der inneren Anlagescheibe 2 dieser Stutzen 11 herausgeformt werden. Es wird dann ein Stützring 10′ gemäß Fig. 3 ge­ bildet.

Bezugszeichenaufstellung:

 1 - Blechstreifen
 2 - innere Anlagescheibe
 3 - innere Biegestege
 4 - Rechteckflächen
 5 - äußere Biegestege
 6 - Ringsegmente
 7 - Verbindungssteg
 8 - Distanzrippen
 9 - äußere Anlagescheibe
10 - Stützringe
11 - Zentrierstutzen
10′ - Stützring
A - Arbeitstakt
P - Platine
PA - Platinenabschnitt

Claims (7)

1. Stützring für einen Flachheizkörper, der aus zwei mindes­ tens im Bereich einer Zu- oder Ablauföffnung sich parallel zueinander erstreckenden profilierten Blechen gebildet ist, wobei der Stützring zwei einander gegenüberliegende Anlagescheiben und mehrere diese Anlagescheiben im Abstand zueinander haltende umfangsseitig zueinander versetzte Distanzrippen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Fläche geschlossenausgebildete Anlagescheibe (2) durch an ihren Außenumfang angesetzte und um 90° aus der Scheibenebene abgebogene im Querschnitt U-förmig gestaltete Distanzrippen (8) zu einer aus mehreren Ringsegmenten (6) gebildeten wenigstens teilweise mit den Distanzrippen (8) verbundenen und gegenüber diesen um 90° abgebogenen Anlagescheibe (9) im Abstand gehalten ist.

2. Stützring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Tiefe der Distanzrippen (8) etwa der Breite der Anlagescheibe (2) entspricht.

3. Stützring nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den die geschlossene Anlagescheibe (2) und die aus Ringseg­ menten (6) zusammengesetzte Anlagescheibe (9) verbindenden Distanzrippen (8) weitere nur mit der geschlossenen Anlage­ scheibe (2) verbundene Distanzrippen (8) vorgesehen sind.

4. Stützring nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß umfangs­ seitig der geschlossenen Anlagescheibe (2) acht Distanzrip­ pen (8) und an jeder zweiten Distanzrippe (8) ein viertel­ kreisförmiges Ringsegment (6) vorgesehen sind.

5. Stützring nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ge­ schlossene Anlagescheibe (2), die Distanzrippen (8) und die Ringsegmente (6) durch kurze schmale Biegestege (3; 5) miteinander verbunden sind.

6. Stützring nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Breite der Biegestege (3; 5) etwa 1/4 der Breite der Anlagescheiben (2; 9) beträgt.

7. Verfahren zum Herstellen eines Stützrings gemäß minde­ stens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zunächst sternförmige aus einer umfangsseitig geschlossenen inneren Anlagescheibe (2), sich über innere Biegestege (3) radial an die geschlossene Anlagescheibe (2) anschließenden Rechteckflächen (4) sowie aus sich an die Rechteckflächen (4) über äußere Biegestege (5) radial anschließenden Ringsegmenten (6) bestehende Pla­ tinen (P) aus einem Blechstreifen (1) geschnitten, an­ schließend die Rechteckflächen (4) aus der Platinenebene um 90° zu sich radial erstreckenden Distanzrippen (8) U-för­ mig gefaltet sowie die Ringsegmente (6) im Bereich der äuße­ ren Biegestege (5) um 90° zu den benachbarten Rechteckflä­ chen (4) bzw. Distanzrippen (8) umgebogen werden und daß dann die Distanzrippen (8) im Bereich der inneren Biegestege (3) um 90° zu der inneren Anlagescheibe (2) umgebogen wer­ den, wobei die Ringsegmente (6) zu einer weiteren, parallel zur inneren Anlagescheibe (2) angeordneten äußeren Anlage­ scheibe (9) schweißlos zusammengefügt werden.