DE69105464T2

DE69105464T2 - Herstellungsweise einer Brennkammerwand, insbesondere für einen Raketenmotor und durch diese Methode hergestellte Brennkammer.

Info

Publication number: DE69105464T2
Application number: DE69105464T
Authority: DE
Inventors: Georges Vandendriessche
Original assignee: Societe Europeenne de Propulsion SEP SA
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-22
Publication date: 1995-04-20
Anticipated expiration: 2011-11-23
Also published as: FR2669966A1; JP3068299B2; FR2669966B1; EP0488858B1; US5233755A; EP0488858A1; JPH04301168A; DE69105464D1

Description

Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Brennkammerwand mit im wesentlichen longitudinalen Kanälen, insbesondere für ein Raketentriebwerk, bei welchem ein erstes und ein zweites Metallband zusammengebaut werden, die miteinander verschweißt sind und so geformt sind, daß sie zwischen den Schweißnähten Wellen aufweisen, um so Durchgänge für ein Kühl- oder Heizfluid zu bilden.
Brennraumwände wie die von Brennkammern und Düsen von Raketentriebwerken, insbesondere für Flüssigtreibstoffe, werden im allgemeinen gekühlt, wenn sie während ihres Betriebs in Kontakt mit einem heißen Medium sind.
Eine gängige Art der Kühlung besteht darin, die Wände dieser Räume mit Kühlkanälen zu versehen. Dies ist der Fall bei Satellitenträgerraketen und Raumfähren, sowie bei Satellitentriebwerken, Kernreaktoren und Kesseln mit hohem Wirkungsgrad und eventuell auch bei Hitzeschilden oder Spitzen von Hochgeschwindigkeitsflugkörpern.
Insbesondere bei Raketentriebwerken sind bereits diverse Verfahren zur Herstellung von Brennkammerwänden vorgeschlagen worden, bei denen in Längsrichtung orientierte Kühlkanäle integriert werden können, in denen ein Kühlfluid zirkuliert. Dieses Fluid kann einer der Treibstoffe sein, mit denen das Raketentriebwerk versorgt wird, so daß ein regenerierendes Kühlsystem gebildet wird.
Die Techniken zur Herstellung solcher Brennkammern sind jedoch schwierig anzuwenden, langwierig und kostspielig.
Bei einigen bestimmten Anwendungen ist es außerdem nützlich, wenn eine kalte Kammer vorgeheizt werden kann durch Zirkulation eines heißen Fluids in den Durchgängen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Band geschaffen sind, die die Kammerwand bilden.

Stand der Technik

Nach einer ersten Technik zur Herstellung von regenerationsgekühlten Brennkammern für Raketentriebwerke für Flüssigtreibstoffe werden Kühlkanäle in einem inneren Basiskörper spanend eingearbeitet, der einteilig aus einem gut wärmeleitenden metallischen Material wie etwa Kupfer gebildet ist. Die Kühlkanäle sind so voneinander durch Trennwände des Basiskörpers getrennt, und ein äußerer Deckel ist durch Elektroabscheidung mehrerer Nickelschichten im Wechsel mit zwangsläufigen Nachbearbeitungen zwischen zwei Elektroabscheidungsschritten gebildet. Der Verschluß der Kanäle vor der Elektroabscheidung wird erreicht durch Anwendung eines leitfähigen Harzes.
Eine solche Herstellungstechnik ist langwierig und kostspielig, insbesondere wegen der Notwendigkeit, die Kanäle spanend herzustellen.
Als Abwandlung können die Kanäle mit Hilfe von Quarz oder Keramik anstelle von leitfähigem Harz verschlossen werden.
Die Auflösung des Füllmaterials der Kanäle wird dann durch selektive chemische Auflösung bewirkt. Eine solche Technik ist empfindlich und schwierig anzuwenden aufgrund der Zerbrechlichkeit des Quarzes.
Gemäß einer anderen bekannten Technik zur Herstellung von Brennkammern oder von Brennkammerelementen für Raktentriebwerke bestehen die Kühlsysteme aus einzelnen Rohren mit vorbestimmten Maßen, die geformt und durch Schweißen oder Löten zusammengesetzt werden, und die so die Wand der Kammer bilden, deren mechanische Festigkeit durch eine Umreifung verbessert wird.
Eine solche Technik ist ebenfalls langwierig und kompliziert aufgrund der großen Zahl einzelner zusammenzusetzender Elemente und sie läßt keine große Flexibilität bei der Auswahl der Eigenschaften der Rohre, die die Kühlkanäle definieren.
Aus dem Dokument US-A-3 249 989 ist noch ein Verfahren zur Herstellung von doppelwandigen Brennkammern aus Metallbändern bekannt, die miteinander verschweißt und dann in ihren nicht verschweißten Bereichen verformt werden, um Kanäle für die Zirkulation eines Kühlfluids zu definieren. Bei der Verformung durch Blasen der Konstruktionen aus vorverschweißten Metallbändern können jedoch keine Kühlkanäle mit optimierten Formen und Maßen erzielt werden, und die im genannten Dokument vorgeschlagenen Konstruktionen sind nicht anwendbar bei Brennkammern mit kleinen Ausmaßen.
Das Dokument US-A-3 235 947 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Brennkammer aus einer Anordnung von zwei rohrförmigen Elementen, die ineinandergesteckt werden, um eine doppelwandige Brennkammer zu bilden. In diesem Fall sind axiale Rippen oder Wellen auf wenigstens einem der rohrförmigen Elemente so gebildet, daß sie nach Ineinanderstecken der zwei rohrförmigen Elemente in Kontakt mit dem anderen rohrförmigen Element kommen, und diese rohrförmigen Elemente werden zusammengebaut durch Verschweißen entlang der Rippen oder Wellen. Die Kanäle werden anschließend durch Einführen eines druckbeaufschlagten Fluids in die freien Durchgänge zwischen den axialen Schweißnähten gebildet. Auch dort verhindert die definitive Formgebung der Kühlkanäle nach Verschweißen der zwei rohrförmigen ineinandergesteckten Elemente die Bildung optimierter Konfigurationen, insbesondere hinsichtlich der Form oder der Entwicklung des Querschnitts der Kanäle in Abhängigkeit von der axialen Position entlang der Brennkammer.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Brennkammerwand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist offenbart im Dokument US-A-2 968 918.

Aufgabe und Kurzbeschreibung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist, den obengenannten Nachteilen abzuhelfen und eine schnellere, einfachere und weniger kostspielige Herstellung der Brennkammerwand als bei den vorbekannten Verfahren zu ermöglichen und dabei eine größere Flexibilität bei der Auswahl der Art der verwendeten Materialien sowie bei der Form und den Ausmaßen der Kühlkanäle und der diese begrenzenden Wände zu ermöglichen, um so die Wärmeaustäusche zu optimieren und gleichzeitig eine befriedigende Steifigkeit bei verringerter Masse zu erzielen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Brennkammerwand mit im wesentlichen longitudinalen Kanälen, insbesondere für ein Raketentriebwerk, bei welchem Verfahren ein erstes und ein zweites Metallband zusammengebaut werden, die miteinander verschweißt und so geformt sind, daß sie Wellen zwischen den Schweißnähten aufweisen, um so Durchgänge für ein Kühl- oder Heizfluid zu bilden, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a) Herstellen einer gewellten inneren metallischen Hülle durch Verformen eines ersten flachen oder rohrförmigen Bandes,
b) Herstellen einer äußeren metallischen Hülle aus einem zweiten flachen oder rohrförmigen Band,
c) Zusammenbauen und lokales Verschweißen der gewellten inneren Hülle und der äußeren Hülle,
d) Bilden eines inneren Überzugs an der Innenwand der gewellten inneren Hülle durch Pulvermetallurgietechnik, wobei für das zur Bildung des inneren Überzugs vorgesehene Material ein Behälter verwendet wird, dessen Außenwand direkt von der Innenwand der gewellten inneren Hülle gebildet wird, und dessen Innenwand aus wiederverwendbaren, entfernbaren Formkörpern oder aus einem löslichen Kern gebildet wird, der nach Bildung des inneren Überzugs durch Anwendung eines isostatischen Warmverdichtungszyklus durch selektives chemisches Lösen entfernt wird, und
e) Bilden eines äußeren Überzugs auf der Außenwand der äußeren Hülle.
Indem die Wellen an der inneren metallischen Hülle bereits vor deren Zusammenbau mit der äußeren metallischen Hülle vollständig ausgebildet werden, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Bildung von Kühlkanälen mit sehr unterschiedlichen Formen und Maßen, die angepaßt werden können, um die Wärmeaustäusche zu optimieren. Insbesondere können leicht Kühlleitungen mit sich verändernden Querschnitten gebildet werden, die z.B. an einem Düsenhals einen geringeren Querschnitt haben.
Die Herstellung einer vollständigen Brennkammer ist erheblich vereinfacht, da eine an die erforderlichen Funktionen angepaßte innere Hülle, d.h. eine Hülle mit guter chemischer Stabilität, guter Erosionsbeständigkeit in Kontakt mit den heißen Gasen und guter Leitfähigkeit durch pulvermetallurgische Verfahren auf sehr einfache Weise hergestellt werden kann, da die Außenwand des zur Aufnahme des zu verdichtenden Pulvers vorgesehenen speziellen Behälters direkt aus der die Kühl- oder Heizkanäle begrenzenden inneren Hülle, d.h. aus einem Teil des fertigen Produkts besteht, wohingegen die innere Hülle des Behälters durch das Verfahren des löslichen Kerns oder eines Kerns mit entfernbaren Formkörpern ohne Schwierigkeiten gebildet werden kann.
Die Technik der Pulvermetallurgie ermöglicht insbesondere, für den inneren Überzug Metalle oder Metallegierungen mit guter Wärmeleitfähigkeit zu verwenden, auch wenn diese schwierig oder unmöglich spanend zu bearbeiten sind, da durch die Technik des löslichen Kerns oder Dorns oder die der entfernbaren Formkörper einfache Formen wie etwa eine glatte Oberfläche wie auch komplizierte Formen wie etwa eine Riffelung der Innenwand, die aus kleinen Vorsprüngen und insbesondere kleinen Wellen besteht und die Wärmeaustauschvorgänge verbessert, erhalten werden können, wobei zusätzliche Arbeitsgänge lediglich einfache End- und Oberflächenbearbeitungen sind.
Einem besonderen Merkmal der Erfindung zufolge wird der äußere Überzug direkt auf der Außenwand der äußeren Hülle durch Plasmabeschichtung mit Metall- oder Keramikpulver gebildet. Die Anwendung der Plasmabeschichtungstechnik ist einfach, da es nicht notwendig ist, vor dem Einwirken eines Metall- oder Keramikplasmas eine kontinuierliche metallische Bindeschicht zu schaffen, da die äußere Hülle an ihrer Außenfläche eine durchgehende metallische Oberfläche besitzt, die eine Temperatur in der Größenordnung von 200 ºC aushalten kann, was das Anhaften der Plasmaabscheidung während das Einwirkungsvorgangs erleichtert.
Dieses Plasmaabscheidungsverfahren ermöglicht es insbesondere, als äußeren Überzug eine Legierungs- oder Keramikschicht abzuscheiden, deren Zusammensetzung über die Dicke der Legierungsschicht hinweg veränderlich oder insbesondere im Fall von Keramik homogen sein kann, und deren mechanische Eigenschaften zur Verringerung der Dicke des äußeren Überzugs beitragen und so zu einer Gewichtsverringerung des Produkts führen können.
Einer anderen Ausführungsform zufolge ist der äußere Überzug direkt auf der Außenwand der äußeren Hülle durch Umreifung oder Aufwickeln eines Verbundmaterials gebildet.
Der äußere Überzug kann auch durch Elektroabscheidung an der Außenwand der äußeren Hülle gebildet sein. Die metallische äußere Hülle kann wellenfrei durch einfaches Aufrollen des zweiten Bandes gebildet sein, sie kann jedoch auch wie die innere Hülle Wellen aufweisen, die durch Verformung des zweiten Bandes gebildet sind.
Einer besonderen Ausführungsform der Erfindung zufolge werden die Wellen der inneren metallischen Hülle und ggf. der äußeren metallischen Hülle durch Formung des ersten und zweiten Bandes in einem Hydroforming-Verfahren gebildet.
Einer anderen Ausführungsform der Erfindung zufolge werden die Wellen der inneren metallischen und ggf. der äußeren metallischen Hülle durch ein Verfahren zur Verformung des ersten und zweiten Bandes im superplastischen Bereich gebildet.
Einer anderen Ausführungsform der Erfindung zufolge werden die Wellen der inneren metallischen Hülle und ggf. der äußeren metallischen Hülle durch Formung des ersten und zweiten Bandes durch ein Tiefzieh- oder Biegeverfahren gebildet.
Wenn die Wellen durch Einwirkung auf ebene Bänder gebildet werden, so können die Verformungen der Wellenquerschnitte, die sich aus der nachfolgenden Formgebung der inneren und äußeren Hülle ergeben, rechnerisch berücksichtigt werden, um diese dazu zu bringen, die Form der Brennkammer anzunehmen und den Arbeitsgang des Zusammenbaus und Verschweißens durchzuführen.
Einer anderen Ausführungsvariante zufolge werden die Wellen der inneren metallischen Hülle und ggf. der äußeren metallischen Hülle gebildet durch ein Verfahren zur Verformung des ersten und zweiten Bandes nach deren Formung zu durch eine Diametralebene begrenzten Rotationshalbkörpern, zylinderförmigen, kegelförmigen oder spitzbogenförmigen Sektoren.
Die gewellte innere Hülle und die äußere Hülle werden zusammengebaut durch örtlich begrenztes Schweißen mit Hilfe einer der folgenden Techniken: Laserschweißung, Diffusionsschweißung, Mikro-WIG-Schweißung, Löten.
Die Endbearbeitung der Kanten und des Oberflächenzustands der Innenwand des inneren Überzugs werden durchgeführt mit wenigstens einem der folgenden Verfahren: Chemische Bearbeitung und Fertigbearbeitung durch Schleifpaste unter Druck.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zur Herstellung von Wandstrukturen von Brennkammern mit mehreren parallelen Kühlleitungen durch Verwendung mehrerer Kühlanordnungen, die aus miteinander verschweißten metallischen Hüllen bestehen.
Einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zufolge wird zwischen der äußeren Hülle und dem äußeren Überzug ein erstes zusätzliches Kühl oder Heizsystem angeordnet, das eine zusätzliche gewellte innere metallische Hülle und eine zusätzliche äußere metallische Hülle umfaßt, die nach den oben erwähnten Schritten a) bis c) hergestellt und zusammengebaut sind, um eine erste und zweite Reihe alternierender zusätzlicher Durchgänge für den Durchgang wenigstens eines Kühl oder Heizfluids zu schaffen, ferner die zusätzliche gewellte innere Hülle und die äußere Hülle zusammenzubauen und lokal zu verschweißen und den äußeren Überzug auf der Außenwand der zusätzlichen äußeren Hülle anstatt der Außenwand der äußeren Hülle zu bilden.
Einer anderen besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellunsverfahrens zufolge werden zwischen der äußeren Hülle und dem äußeren Überzug mehrere zusätzliche Kühl- oder Heizsysteme gebildet und angeordnet, die jeweils eine zusätzliche gewellte innere metallische Hülle und eine zusätzliche äußere metallische Hülle umfassen, die nach den obengenannten Schritten a) bis c) hergestellt und zusammengebaut sind, um so in jedem zusätzlichen Kühl- oder Heizsystem eine erste und zweite Reihe von alternierenden zusätzlichen Durchgängen für den Durchgang wenigstens eines Kühl oder Heizfluids zu schaffen, ferner i) die äußere Hülle und die zusätzliche gewellte innere Hülle des innersten zusätzlichen Kühl- oder Heizsystems, ii) die zusätzliche gewellte innere Hülle eines jeden der anderen zusätzlichen Kühl- oder Heizsysteme und die zusätzliche äußere Hülle des unmittelbar benachbarten zusätzlichen Kühl oder Heizsystems zusammenzubauen und lokal zu verschweißen und den äußeren Überzug auf der Außenwand der zusätzlichen äußeren Hülle des äußersten zusätzlichen Kühl- oder Heizsystems anstatt auf der Außenwand der äußeren Hülle zu bilden.
Außerdem können vor dem Zusammenbau Wellen auf jeder zusätzlichen äußeren Hülle gebildet werden, um eine wabenartige Struktur von zusätzlichen Kühl oder Heizdurchgängen zu schaffen.
Die Erfindung betrifft auch Brennkammern, die nach den diversen Ausführungsarten des oben erwähnten Herstellunsverfahrens erhalten sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der genauen Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
- Fig. 1 eine schematische axiale Schnittdarstellung eines Bereichs einer erfindungsgemäß hergestellten Brennkammer,
- Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Ebene A-A aus Fig. 1 eines Bereichs der Wand der Brennkammer aus Fig. 1 gemäß einer ersten Ausführungsform mit gewellter innerer Hülle und glatter äußerer Hülle,
- Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Ebene A-A der Fig. 1 eines Bereichs der Wand der Brennkammer aus Fig. 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform mit gewellter innerer Hülle und gewellter äußerer Hülle,
- Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Fig. 2,
- Fig. 5 eine Schnittdarstellung analog derjenigen der Fig. 4, die allerdings ein Beispiel für eine Brennkammerwand mit zwei Paaren von hintereinandergeschichteten Hüllen zeigt, die mehrere Kühlkanalkreise definieren,
- Fig. 6 ein Schnitt analog zu dem aus Fig. 4, der allerdings ein Beispiel für eine Brennkammerwand mit drei Paaren von hintereinandergeschichteten Hüllen zeigt, die eine noch größere Zahl von Kühlkanalkreisen begrenzen,
Fig. 7 ein Schnitt analog dem aus Fig. 6, der allerdings ein Beispiel für eine Brennkammerwand mit drei Paaren von hintereinandergeschichteten Hüllen zeigt, die alle mit Wellen versehen sind, um eine wabenartige Kühlkanalstruktur zu definieren,
- Fig. 8 bis 20 Querschnitte analog denen der Fig. 2 und 3 von Teilen von Konstruktionen aus einer inneren und einer äußeren Hülle, allerdings ohne inneren und äußeren Überzug, die für eine Wand einer erfindungsgemäßen Brennkammer verwendbar sind und die unterschiedliche Formvarianten aufweisen,
- Fig. 21 eine Schnittdarstellung entlang der Ebene XXI-XXI aus Fig. 22 eines erfindungsgemäßen Brennkammerwandbereichs im Laufe der Fertigung mit einem inneren Dorn, und
- Fig. 22 ein axialer Halbschnitt der Brennkammerwand aus Fig. 21 im Laufe der Fertigung mit einem inneren Dorn.

Genaue Beschreibung besonderer Ausführungsformen

In Fig. 1 ist ein Teil der Brennkammer eines Raketentriebwerks dargestellt, der einen düsenförmigen Bereich mit einem verjüngten Bereich oder Düsenhals 10 aufweist. Die Brennkammerwand enthält Kanäle 7, die z.B. von einem Kühlfluid durchflossen werden können, das einer der zur Versorgung der Brennkammer verwendeten und bei tiefer Temperatur gelagerten Treibstoffe sein kann.
Die Brennkammerwand weist einen äußeren Überzug 5 mit einer Außenfläche 6 auf, der durch Plasmabeschichtung, Umreifung mit Verbund- oder Keramikwerkstoffen oder durch Elektroabscheidung eines metallischen Materials gebildet werden kann, sowie einen inneren Überzug 3 mit einer Innenseite 4, der durch Pulvermetallurgietechnik mit metallischem oder nichtmetallischem Pulver gebildet ist.
Die Innenfläche 4 des inneren Überzugs 3 kann glatt oder vorzugsweise geriffelt sein, um Wärmeaustausch zu erleichtern.
Die Auswahl des Materials für den inneren Überzug 3 ist besonders wichtig, da dieser Überzug einem Gasstrom bei hoher Temperatur in der Größenordnung von 3000 ºK ausgesetzt ist. Das Material des inneren Überzugs 3 muß also eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit haben, damit ein sehr guter Wärmeaustausch und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen die ausgestoßenen Gase sichergestellt sind.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren, bei dem der innere Überzug 3 bequem durch ein Pulvermetallurgieverfahren gebildet werden kann, ermöglicht es, ein Material, sei es ein reines Metall, eine Legierung oder ein Gemisch keramischer Materialien, unter besonderer Berücksichtigung der Kriterien Wärmeleitfähigkeit, chemische Stabilität und Erosionsbeständigkeit gegen heiße Gase zu wählen und Materialien zu verwenden, die schwer zu bearbeiten sein können und normalerweise bei der Herstellung von Brennkammern nicht zum Einsatz kommen.
Das Pulvermetallurgieverfahren zur Herstellung des inneren Überzugs 3 ist insbesondere bei der Herstellung von Teilen mit kleinen oder mittleren Ausmaßen und komplexer Form interessant, deren Bearbeitung problematisch ist, sowie für die Herstellung poröser Wände.
Bekanntlich werden für die Pulvermetallurgie spezielle Behälter gebraucht. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren überwindet diese Einschränkung und verwendet als Behälterbereich direkt einen Bereich des fertigen Produkts, eben der Brennkammerwand, nämlich eine der zwei Hüllen, die die Kühlkanäle begrenzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Wand oder eines Wandelements ist besser zu verstehen mit Bezug auf die Fig. 2 bis 4, die die Struktur einer Wand und insbesondere die Elemente zeigen, die die Kanäle 7 definieren.
Erfindungsgemäß wird die spanende Bearbeitung der Kanäle vermieden, und das gesamte in die Wand einbezogene Kühl- oder Heizkreissystem wird einteilig aus durch Schweißen oder Löten zusammengesetzten Bändern hergestellt.
Ein erstes ebenes oder rohrförmiges Basisband wird zunächst durch Hydroforming und/oder superplastische Verformung, Tiefziehen oder Biegen geformt, um eine innere Hülle 1 mit Wellen 11, 12 zu bilden.
Ein zweites flaches oder rohrförmiges Basisband kann in gleicher Weise geformt werden, um eine gewellte äußere Hülle 2' (Fig. 3) zu bilden, oder es kann einfach nur aufgerollt werden, um eine glatte äußere Hülle 2 (Fig. 2 und 4) zu bilden.
Die beiden geformten Bänder werden anschließend in Berührung miteinander gebracht und werden miteinander in Schweißabschnitten 8 verlötet oder verschweißt, die in Längsrichtung zwischen den die Kanäle 7 definierenden Freiräumen angeordnet sind.
Durch Verwendung von Bändern zum Begrenzen der Kühlkanäle 7 können Werkstoffe mit ausgezeichneten Eigenschaften, insbesondere solche mit superplastischen Verformungseigenschaften, ausgewählt werden.
Die Dicke des Bandes, aus dem die innere Hülle 1 gebildet wird, kann leicht optimiert werden, um einen guten Kompromiß zu schaffen zwischen Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit des für das die Kanäle begrenzende Band ausgewählten Materials und des für den inneren Überzug 3 ausgewählten Materialsdas zur Steifigkeit des Systems beiträgt.
Nachdem innere und äußere Hülle 1 bzw. 2 übereinander angeordnet und in Kontakt gebracht worden sind, werden sie durch Verfahren wie Laserschweißung oder Mikro-WIG-Scheißung (Schutzgasschweißung mit hitzefester Elektrode) verschweißt, die eine leichte Verschweißung dünner Bleche ermöglichen. Andere Schweißtechniken wie etwa Diffusionsschweißen oder Löten können auch eingesetzt werden.
Innere und äußere Hülle 1 und 2 können aus dem selben metallischen Material oder auch aus unterschiedlichen metallischen Materialien, z.B. aus einem Bimetallband oder einem beschichteten Band hergestellt werden, je nach beabsichtigten Verwendungen.
Die Bildung von Wellen auf den ebenen Bändern kann auch durch Tiefziehen bewirkt werden. Die Verformungen der Querschnitte der Kanäle 7, die sich aus der Formung der gewellten Platten 1, 2' zur Bildung eines Rotationskörpers ergeben, sind im allgemeinen vorab berechenbar, so daß Kanäle mit präzisen Formen und Maßen gebildet werden können und insbesondere Kühlrohrleitungen 7 mit veränderlichen Querschnitten gebildet werden können.
Es ist ebenfalls möglich, die Wellen 11, 12 an der inneren Hülle 1 oder die Wellen 21, 22 an der äußeren Hülle 2' zu bilden, nachdem diese in die Form von durch eine Diametralebene begrenzten Halbschalen, zylindrischen, kegelförmigen oder spitzbogenförmigen Sektoren gebracht worden sind, die der endgültigen Form der Brennkammer entsprechen.
Während des Verschweißens der inneren Hülle 1 mit der äußeren Hülle 2 oder 2' muß keine absolute Dichtigkeit zwischen benachbarten Kanälen 7 erreicht werden, sofern nur eine Art von Kühl- oder Heizflüssigkeit im gesamten Wärmetauscherkreislauf verwendet wird. Die Erfindung erlaubt jedoch auch die Verwendung wenigstens zwei verschiedener Pluide in zwei verschiedenen Kanalnetzen, wie weiter unten mit Bezug auf die Fig. 5 bis 7 beschrieben wird. In diesem Fall müssen die Schweißnähte natürlich völlig dicht sein.
Die Ringe für die Zu- und Abfuhr des Kühlfluids, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, sind direkt an die die Kanäle begrenzenden Hüllen 1, 2 oder 2' angeschweißt und tragen ebenfalls zur Steifigkeit des Systems bei.
Der äußere Überzug 5 der Brennkammer kann in einfacher Weise z.B. durch Plasmaabscheidung gebildet werden.
Die Plasmaabscheidung kann direkt am Produkt vorgenommen werden, da durch das Verfahren zur Bildung der Kanäle 7 am Außenbereich in Gestalt der äußeren Hülle 2, 2' eine kontinuierliche metallische Oberfläche geschaffen wird, die Temperaturen in der Größenordnung von 200 ºC aushalten kann, die notwendig sind, um das Anhaften der Plamaabscheidung während des Bestrahlungsvorgangs zu fördern. In diesem Zusammenhang ist es nicht notwendig, vor der Plasmabestrahlung eine spezielle, durchgehende metallische Haftschicht zu bilden, wie es bei einer Wand der Fall wäre, in der die Kühlkanäle durch spanende Bearbeitung gebildet sind.
Der äußere Überzug 5 kann außerdem aus einer Legierungsschicht bestehen, deren Zusammensetzung über die Schichtdicke hinweg veränderlich sein kann, wodurch insgesamt die Dicke des äußeren Überzugs 5 verringert und das Gesamtprodukt leichter gemacht werden kann.
Bei der pulvermetallurgischen Herstellung des inneren Überzugs 3 besteht der äußere Behälter direkt aus der gewellten inneren Hülle 1, wohingegen der innere Behälter von einem löslichen Dorn oder Kern oder entfernbaren Formkörpern gebildet wird. Auf diese Weise kann der innere Überzug leicht an der inneren Hülle 1 angebracht und nach Anwendung eines isostatischen Heißverdichtungszyklus an diesem zum Haften gebracht werden.
Wie insbesondere in Fig. 2 und 4 dargestellt, kann die Dicke des inneren Überzugs 3 vor den Kanälen 7 verringert sein, um Wärmeaustausch zu erleichtern und kann z.B. in diesen über den Kanälen 7 liegenden Längsabschnitten bis auf 0,8 mm abnehmen, wohingegen sie in den von den Bereichen 11 der Wellen der Hülle 1 definierten hohlen Abschnitten größer ist und dort mehrere Zentimeter, z.B. 5 cm erreichen kann.
Der innere Überzug 3 kann noch porös gesintert werden, was den Wärmeaustausch verbessert, sofern das Fluid, das in die innere Beschichtung 3 eindringt, von seiner Art verträglich ist mit den Bändern, die die Hüllen 1 und 2 bilden.
Die Innenwand 4 des inneren Überzugs 3 kann glatt und gleichmäßig (Fig. 6) sein oder sie kann gewellt sein, wie in den Fig. 2 bis 5 und 7 dargestellt, um den Wärmeaustausch zu steigern.
Allgemein gesagt erlaubt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eine vielfältige Auswahl der Materialien für den inneren Überzug 3 wie auch für den äußeren 5.
Der zeitweilig zur Herstellung des inneren Überzugs 3 verwendete innere Behälter, der im wesentlichen die Form der Innenwand 4 definiert, wird mit der Technik des löslichen Kerns gebildet, d.h. er wird durch selektives chemisches Auflösen beseitigt, oder er wird nach der Technik der entfernbaren Formkörper gebildet, um dar zur Herstellung des inneren Überzugs 3 gewählte Material freizulegen. Mit diesen Techniken können direkt sowohl einfache glatte wie auch komplexe, z.B. geriffelte Formen erhalten werden, die durch herkömmliche spanende Bearbeitung schwer herzustellen wären.
Endbearbeitungen der Kanten und der Oberfläche der Innenseite 4 des inneren Überzugs 3 können durch chemische Bearbeitung und/oder eine Fertigbearbeitung mit Schleifpaste unter Druck durchgeführt werden. Bei einer Fertigbearbeitung mit Schleifpaste unter Druck zirkuliert die Paste auf dem Teil abwechselnd in zwei entgegengesetzten Richtungen mit Hilfe von zwei an beiden Seiten des Teils angeordneten Kolben. Wenn notwendig, ist das Teil in einem dichten Kasten eingeschlossen.
Der äußere Überzug 5, der direkt auf der äußeren Hülle 2, 2' gebildet ist, die ihrerseits gleichmäßig (Fig. 2) oder gewellt (Fig. 3) ist, kann mit anderen Techniken als der Plasmaabscheidung gebildet werden. So kann der äußere Überzug 5 gebildet werden durch Umreifen oder Umwickeln mit einem Verbundmaterial oder auch durch Elektroabscheidung.
Die Bänder, aus denen die Hüllen, 1, 2, 2' gebildet werden, können z.B. aus Inconel 625 bestehen und Dicken in der Größenordnung von 0,15 bis 0,2 mm haben.
Der äußere Überzug 5 kann Dicken beispielsweise in der Größenordnung von 2 bis 4 mm haben.
Die Wellen der Hüllen 1, 2' können z.B. eine Tiefe der Größenordnung 3 mm und eine Breite von 1,5 mm haben, doch können die Maße aus einem relativ großen Wertebereich ausgewählt werden und bei großen Systemen mehrere Zentimeter erreichen.
Bei der Ausführungsform aus Fig. 3, bei der sowohl die innere 1 wie auch die äußere Hülle 2' gewellt sind, kann die Tiefe der Wellen natürlich im Vergleich zur Ausführungsform aus Fig. 2, bei der nur die innere Hülle 1 geriffelt ist, auf die Hälfte verringert sein.
Es werden nun mit Bezug auf Fig. 5 bis 7 besondere Ausführungsformen beschrieben, bei denen mehrere mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Wärmetauscherkreise zwischen dem inneren Überzug 3 und dem äußeren Überzug 5 hintereinanergeschichtet sind.
Fig. 5 zeigt einen Wandbereich, bei dem zwischen der äußeren Hülle 2 und dem äußeren Überzug 5 ein zusätzliches Kühl- oder Heizsystem angeordnet ist, das z.B. durch Zusammenbau einer zusätzlichen gewellten inneren metallischen Hülle 101, deren Form gleich der der inneren Hülle 1 sein kann, aber nicht muß, und einer zusätzlichen äußeren metallischen Hülle 102 gebildet ist, deren Form gleich der der äußeren Hülle 2 sein kann, aber nicht muß. Die zusätzlichen Hüllen 101 und 102 können nach dem selben Verfahren gefertigt sein wie die Hüllen 1 und 2. Beim Zusammenbau können natürlich nacheinander die Hüllen 1, 2, 101 und 102 oder die Hüllen 102, 101, 2 und 1 verschweißt werden. Der innere und der äußere Überzug 3 bzw. 5 sind an der inneren Hülle 1 bzw. der zusätzlichen äußeren Hülle 102 gebildet, wie bei den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 4.
In Fig. 5 sind gewellte innere Hüllen 1, 101 mit gekrümmten Bereichen 11, 12 und 111, 112 dargestellt, wohingegen die äußeren Hüllen 2, 102 eine gleichmäßige Krümmung aufweisen, doch können letztere natürlich ebenfalls gewellt sein.
Die zusätzlichen Hüllen 101, 102 definieren eine erste und zweite Reihe von alternierenden zusätzlichen Durchgängen 107, 109, die als Durchgänge für zwei unterschiedliche Fluide L1, L2 oder für eine einzige Art von Fluid dienen können.
Die Anzahl von Paaren hintereinandergeschichteter, Kühl- oder Heizkanäle definierender Hüllen kann größer sein als 2. Fig. 6 und 7 zeigen Brennkammerwände mit mehreren parallelen Kühlkreisläufen 100, 200, die drei Paare von inneren und äußeren Hüllen 1, 2 oder 2'; 101, 102 oder 102'; 201, 202 oder 202' umfassen, die aus ebenen, auf die oben beschriebene Weise durch Schweißen zusammengesetzten Bändern gebildet sind.
Die zusätzlichen äußeren Hüllen 102, 202 oder 102', 202' können vollständig analog zu den oben beschriebenen gleichmäßigen oder gewellten äußeren Hüllen 2 oder 2' sein, wobei die gewellten Hüllen 102', 202' (Fig. 7) aufeinanderfolgende Abschnitte mit entgegengesetzter Krümmung 121, 122; 221, 222 haben. Die zusätzlichen inneren Hüllen 101, 201 können vollständig anlog zu den oben beschriebenen inneren Hüllen 1 sein, mit aufeinanderfolgenden Abschnitten mit entgegengesetzter Krümmung 111, 112; 211, 212. Die Kanäle 7, 107, 207 können von einer ersten Kühl- oder Heizflüssigkeit L1 und die Kanäle 109, 209 von einer zweiten Kühl oder Heizflüssigkeit L2 durchlaufen werden, sofern die Schweißnähte 8, 108, 208 zwischen den verschiedenen Hüllen dicht sind, doch kann auch eine einzige Art Flüssigkeit L1 verwendet werden. Es ist auch möglich, bestimmte Kanäle wie z.B. die Kanäle 109, 209, leer zu lassen.
Außerdem können bei den verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen die Kanäle 7, 107, 207, 109, 209, die zwischen den verschiedenen Hüllen 1, 2, 2', 101. 102, 102', 201, 202, 202' gebildet sind, ganz oder teilweise mit Granulaten oder Pulvern gefüllt sein, die katalytische Reaktionen in der Kühl- oder Heizflüssigkeit hervorrufen, um so den Wärmeaustausch zu steigern.
Die Fig. 21 und 22 zeigen speziell einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem ein innerer Überzug 3 an der Innenwand der inneren gewellten Hülle 1 durch Pulvermetallurgie gebildet wird, wobei für das zur Bildung des inneren Überzugs 3 vorgesehene Pulvermaterial ein Behälter verwendet wird und die Bildung dieses inneren Überzugs durch Anwendung eines isostatischen Heißverdichtungszyklus durchgeführt wird.
Die Außenwand des Behälters besteht direkt aus dem Band oder der inneren Hülle 1, wohingegen die Innenwand des Behälters aus einem wiederverwendbaren entfernbaren Formkörper 50, der nach jedem isostatischen Heißverdichtungszyklus wiedergewonnen werden kann, oder aus einem löslichen Dorn oder Kern 50 besteht, d.h. aus einem nicht wiedergewinnbaren Element, das nach einem isostatischen Heißverdichtungsvorgang chemisch gelöst wird.
In den Fig. 21 und 22 hat die Achse der Brennkammer das Bezugszeichen 60. Der nutzbare Bereich der Kammer hat eine Länge L2, die durch zwei Schnittebenen D1 und D2 definiert ist, in deren Höhe nach Bildung des inneren Überzugs 3 abgeschnitten wird. Der Behälter definiert also während des isostatischen Heißverdichtungsvorgangs eine Kopfüberlänge L1 und eine Fußüberlänge L3. Die metallischen Bänder, die die innere Hülle 1 und äußere Hülle 2' der herzustellenden Wand bilden, sind auf die äußeren Querflächen des den Dorn oder Formkörper darstellenden Elements 50 zurückgebogen und in Abschnitten 91, 92 an diesem Element 50 verschweißt.
In den Fig. 21 und 22 bezeichnen die Pfeile P den isostatischen Druck, der während des isostatischen Heißverdichtungsvorgangs auf den Verdichtungsbehälter ausgeübt wird. Dieser Druck P wirkt sowohl auf die Innenfläche 51 des Elements 50 wie auch auf die die Hüllen 1 und 2' bildenden Bänder.
Wenigstens ein Loch 93 ist in die äußere Hülle 2' in Höhe eines jeden Kanals 7 gebrochen, damit nur die innere Hülle 1 eine Verformung erfährt, wenn der Druck P ausgeübt wird, um den aus Pulver gebildeten inneren Überzug 3 zu verdichten, wohingegen die äußere Hülle 2' aufgrund des Druckgleichgewichts zwischen dem Inneren des Durchgangs 7 und der Außenseite der äußeren Hülle 2' nicht auf die innere Hülle 1 herabsacken kann.
Als Beispiel für Materialien, die zur pulvermetallurgischen Herstellung des inneren Überzugs 3 geeignet sind, können angeführt werden: Kupfer, Silber, ein Gemisch aus Kupfer und Silber, ein Metallpulvergemisch mit z.B. Kupfer, Nickel, Wolfram mit dispergierten Oxiden wie etwa YO&sub2;, SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3;, Wolfram, Platin, Nickel und Nickellegierungen wie N18, Astroloy, Inco 625, Inco 718 und Keramik.
Für die Herstellung des äußeren Überzugs durch Plasmaabscheidung geeignete Materialien sind z.B. Titan und seine Legierungen, Nickel und seine Legierungen sowie Legierungen vom Typ M Cr AlY oder MCo Cr Al Y, wobei M Nickel oder Kobalt bezeichnet.
Eine Umreifung kann gebildet werden mit Verbundmaterialien wie etwa SiC, Kohlenstoff-Kohlenstoff oder sie kann auf aufgewickelten imprägnierten Fasern bestehen.
Es besteht eine große Auswahl metallischer Materialien für die Bänder, die die innere und äußere Hülle 1 bzw. 2, 2' sowie die eventuellen zusätzlichen Hüllen 101, 201, 102, 202, 102', 202' bilden.
Als Beispiel für geeignete Legierungen, die superplastisches Verhalten aufweisen können, kann man anführen:
- Kupferlegierungen wie etwa Cu-(7 bis 10 P) mit superplastischem Verhalten zwischen 683 und 873 ºC,
- Nickellegierungen wie etwa Ni-34,9Cr-26,2Fe-0,58Ti mit superplastischem Verhalten zwischen 1068 und 1128 ºC,
- Titanlegierungen wie etwa Ti-8Mn mit superplastischem Verhalten zwischen 853 und 1173 ºC,
- CO-10Al mit superplastischem Verhalten bei 1473 ºC,
- Zr-2,5Nb mit superplastischem Verhalten zwischen 900 und 1100 ºC,
- W-(15 bis 30) Re mit superplastischem Verhalten bei 2273 ºC.
Die verschiedenen Hüllen, 1, 2, 2', 101, 102, 202, 102', 202', die nach Formung und Zusammenbau z.B. durch Schweißen oder Löten in Abschnitten 8 die verschiedenen Fluidzirkulationskanäle 7, 107, 207, 109, 209 definieren sollen, können sehr unterschiedliche Formen aufweisen. Verschiedene mögliche Konfigurationen sind in den Fig. 8 bis 20 dargestellt, wobei als Beispiel eine einfache Verbindung einer inneren Hülle 1 mit einer äußeren Hülle 2 oder 2' genommen wild. Natürlich sind diese Konfigurationen in gleicher Weise für zwei zusätzliche Hüllen wie z.B. 101, 102 oder 102' anwendbar.
Die Fig. 8, 9 und 20 zeigen Wellen mit trapezförmiger Kontur, die Fig. 10, 17 und 18 solche mit gekrümmter Kontur, die Fig. 11 und 12 solche mit dreieckiger Kontur, die Fig. 13, 14 und 19 solche mit rechteckiger Kontur, die Fig. 15 und 16 Wellen mit verschiedenen Konturen, z.B. abwechselnd runde Wellen und Wellen mit rechteckiger oder trapezförmiger Kontur, und die Fig. 19 und 20 Wellen mit homogener (rechteckiger bzw. trapezförmiger) Kontur, jedoch mit unterschiedlichen Maßen. Die verschiedenen dargestellten Konfigurationen sind natürlich nicht einschränkend.

Claims

1. Herstellungsverfahren für eine Brennkammerwand mit im wesentlichen longitudinalen Kanälen, insbesondere für ein Raketentriebwerk, bei dem ein erstes (1) und zweites metallisches Band (2) zusammengebaut werden, die miteinander verschweißt und so geformt sind, daß sie Wellen (11, 12; 21, 22) zwischen den Schweißnähten (8) aufweisen, um so Durchgänge (7) für ein Kühl- oder Heizfluld zu bilden, mit den Schritten

a) Herstellen einer gewellten inneren Hülle (1) durch Verformung eines ersten flachen oder rohrförmigen Bandes,

b) Herstellen einer äußeren metallischen Hülle (2) aus einem zweiten flachen oder rohrförmigen Band,

c) Zusammensetzen und lokales Verschweißen der gewellten inneren Hülle (1) und der äußeren Hülle (2)

gekennzeichnet durch folgende Schritte

d) Bilden eines inneren Überzugs (3) an der Innenwand der gewellten inneren Hülle (1) durch Pulvermetallurgietechnik, wobei für das zur Bildung des inneren Überzugs (3) vorgesehene Material ein Behälter verwendet wird, dessen Außenwand direkt von der Innenwand der gewellten inneren Hülle (1) gebildet wird und dessen Innenwand aus wiederverwendbaren entfernbaren Formkörpern oder aus einem löslichen Kern gebildet wird, der nach Bildung des inneren Überzugs (3) durch Anwendung eines isostatischen Heißverdichtungszyklus durch selektives chemisches Lösen entfernt wird, und

e) Bilden eines äußeren Überzugs (5) an der Außenwand der äußeren Hülle (2).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Überzug (5) direkt an der Außenwand der äußeren Hülle (2) durch Plasmaabscheidung von metallischen oder keramischen Pulvern gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Plasmaabscheidung gebildete äußere Überzug (5) aus einer Legierungsschicht besteht, deren Zusammensetzung über die Dicke der Legierungsschicht hinweg veränderlich ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere metallische Hülle (2) ohne Wellen durch einfaches Aufrollen des zweiten Bandes gebildet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wellen aufweisende äußere metallische Hülle (2') durch Verformung des zweiten Bandes gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der inneren metallischen Hülle (1) und ggf. der äußeren metallischen Hülle (2') durch Formgebung des ersten und zweiten Bandes mit einer Hydroforming-Technik gebildet werden.

7. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der inneren metallischen Hülle (1) und ggf. der äußeren metallischen Hülle (2') durch ein Verfahren zur Verformung des ersten und zweiten Bandes im superplastischen Bereich gebildet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der inneren metallischen Hülle (1) und ggf. der äußeren metallischen Hülle (2') durch Formgebung des ersten und zweiten Bandes mit einem Tiefzieh- oder Biegeverfahren gebildet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der inneren metallischen Hülle (1) und ggf. der äußeren metallischen Hülle (2') durch ein Verfahren zur Verformung des ersten und zweiten Bandes nach deren Formung zu durch eine Diametralebene begrenzten Rotationshalbkörpern, Zylinder-, Kegel- oder Spitzbogensektoren gebildet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellte innere Hülle (1) und die äußere Hülle (2) durch lokale Schweißung mit Hilfe eines der folgenden Verfahren zusammengebaut werden: Laserschweißung, Diffusionsschweißung, Mikro-WIG-Schweißung, Löten.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch Pulvermetallurgie mit Hilfe der Technik des löslichen Kerns oder der der entfernbaren Formkörper eine Innenwand (4) des inneren Überzugs (3) gebildet wird, die eine geriffelte, gewellte oder glatte Form aufweist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbearbeitung der Kanten und der Oberfläche der Innenwand (4) des inneren Überzugs (3) mit wenigstens einem der folgenden Verfahren durchgeführt werden: Chemische Bearbeitung und Fertigbearbeitung mit Schleifpaste unter Druck.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Überzug (5) direkt an der Außenwand der äußeren Hülle (2) durch Umgürten oder Umwickeln mit einem Verbundmaterial gebildet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Überzug (5) direkt an der Außenwand der äußeren Hülle (2) durch Elektroabscheidung gebildet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der äußeren Hülle (2) und dem äußeren Überzug (5) ein erstes zusätzliches Kühl- oder Heizsystem angeordnet wird, das eine zusätzliche gewellte innere metallische Hülle (101) und eine zusätzliche äußere metallische Hülle (102) umfaßt, die nach den obengenannten Schritten a) bis c) hergestellt und zusammengesetzt sind, um eine erste und zweite Reihe von alternierenden zusätzlichen Durchgängen (107, 109) für den Durchgang wenigstens eines Kühl- oder Heizfluids zu schaffen, ferner die zusätzliche gewellte innere Hülle (101) und die äußere Hülle (2) zusammenzusetzen und lokal zu verschweißen und den äußeren Überzug (5) an der Außenwand der zusätzlichen äußeren Hülle (102) anstatt auf der Außenwand der äußeren Hülle (2) zu bilden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der äußeren Hülle (2) und dem äußeren Überzug (5) mehrere zusätzliche Kühl- oder Heizsysteme (100, 102) gebildet und angeordnet werden, die jeweils eine zusätzliche gewellte innere metallische Hülle (101, 201) und eine zusätzliche äußere metallische Hülle (102, 202; 102', 202') umfassen, die nach den obengenannten Schritten a) bis c) hergestellt und zusammengesetzt sind, um in jedem zusätzlichen Kühl- oder Heizsystem (100, 200) eine erste und zweite Reihe von alternierenden zusätzlichen Durchgängen (107, 109; 207, 209) für den Durchgang wenigstens eines Kühloder Heizfluids zu schaffen, ferner i) die äußere Hülle (2, 2') und die zusätzliche gewellte innere Hülle (101) des innersten zusätzlichen Kühl- oder Heizsystems (100) und ii) die zusätzliche gewellte innere Hülle (201) eines jeden der anderen zusätzlichen Kühl- oder Heizsysteme (200) und die zusätzliche äußere Hülle (102, 102') des unmittelbar benachbarten zusätzlichen Kühl oder Heizsystems (100) zusammenzusetzen und lokal zu verschweißen, und den äußeren Überzug (5) an der Außenwand der äußeren zusätzlichen Hülle (202, 202') des äußersten zusätzlichen Kühl- oder Heizsystems anstatt auf der Außenwand der äußeren Hülle (2, 2') zu bilden.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Wellen (121, 122; 221, 222) an jeder zusätzlichen äußeren Hülle (102', 202') vor dem Zusammenbau gebildet werden, um eine wabenartige Struktur von zusätzlichen Kühl- oder Heizdurchgängen (107, 109, 207, 209) zu schaffen.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der zwischen der inneren Hülle (1) und der äußeren Hülle (2, 2') und ggf. zwischen den zusätzlichen inneren (101, 201) und äußeren Hüllen (102, 202, 102', 202') gebildeten Durchgängen (7, 107, 207, 103, 209) mit Granulaten oder Pulvern gefüllt werden, die katalytische Reaktionen im Kühl- oder Heizfluid hervorrufen.

19. Brennkammer, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18.