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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Anbringen von Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
auf die in einem Wärmetauscher,
beispielsweise einem Kühler für ein Fahrzeug,
zu verwendenden Lamellen, so dass eine beträchtliche Menge an Hartlötmaterial eingespart
wird.
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Ein in einem Fahrzeug zu verwendender Kühler besteht
normalerweise aus einer Anzahl aus flachen ovalen Rohren in einer
oder mehreren Reihen. Zwischen diesen Rohrreihen befinden sich Lamellen,
die normalerweise aus einem gerippten dünnen Metallstreifen gefertigt
sind. Um zu ermöglichen, dass
Wärme von
dem Rohr an die Lamelle abgeführt und
dass ein fester Kern gebildet wird, muss zwischen dem Rohr und der
Lamelle eine feste metallische Verbindung vorliegen. Das wird normalerweise durch
ein Hartlöt-
oder ein Weichlötmaterial
bewerkstelligt.
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Zur Schaffung einer starken metallischen Verbindung
muss zunächst
ein Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
mit dem Rohr und/oder der Lamelle in Kontakt gebracht werden. Zu
diesem Zweck sind verschiedene Verfahren angewendet worden. In einem dieser
Verfahren wird das Weich- oder Hartlötmaterial auf die Rohrwand
in einem Rohrwalzwerk aufgebracht. In diesem Verfahren durchläuft das
zu behandelnde Rohr ein Behältnis
mit geschmolzenem Weich- oder Hartlötmaterial, womit es eine dünne Schicht
von Weichlöt- oder Hartlötmaterial
um das gesamte Rohr erhält.
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Das Weichlöt- oder Hartlötmaterial
kann ebenso behandelt werden, dass eine dünne Schicht von Weichlöt- oder
Hartlötmaterial
als Überzugmaterial
zusammen mit dem Rohrmaterial ausgewalzt wird. Diese Art einer Schicht
auf dem Rohr ist beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung 2-84261
gezeigt. Die dünne
Schicht kann auch auf dem Streifen aufgebracht werden, der als ein
Lamellenmaterial verwendet wird, wie das in der japanischen Patentanmeldung
2-84258 gezeigt ist. Es wird auch ein Verfahren angewendet, bei
dem das Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
in Pulverform mit einem Trägermaterial
gemischt und auf die flachen Seiten der Rohre gesprüht oder
aufgewalzt wird.
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Diese beschriebenen Verfahren verbrauchen weit
aus mehr Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
als nötig,
weil, wie das in der japanischen Patentanmeldung 2-84261 und 2-84258
gezeigt ist, auch außerhalb
der Verbindungspunkte zwischen dem Rohr und der Lamelle Weichlöt- und Hartlötmaterial
gelangt. Es ist wichtig, die Menge an Weichlöt- oder Hartlötmaterial
zu steuern, so dass sich nicht zu viel Material dort befindet. Es
ist ebenso möglich,
dass eine große Menge
an Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
ein beträchtliches
Risiko zur Lösung
des Basismaterials während
des Lötzyklus
darstellt.
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Die japanische Patentanmeldung 6-170520 beschreibt
einen Wärmetauscher
und dessen Herstellung, wobei unter Verwendung eines Bindeharzes an
den Lamellen eine Lötzusammensetzung
eines Al-Si Legierungspulvers ausschließlich in der Nähe der gekrümmten Teile
und den Rohren vorgesehen wird, und die Zusammensetzung einer Fluss-Verlötung unterzogen
wird. In dieser japanischen Patentanmeldung ist nicht beschrieben,
wie die Lötzusammensetzung
auf der Lamellenoberfläche
positioniert wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, einige Nachteile im Stand der Technik zu eliminieren und
ein verbessertes Verfahren zu erhalten, das zum Positionieren von
Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
auf die Lamellen zuverlässiger
ist, so dass die Lamellen mit Weichlöt- oder Hartlötmaterial
im Wesentlichen nur an den Positionen der Lamellen beschichtet sind, die
mit den Rohren nach einem Weichlöten
oder Hartlöten
in Kontakt stehen werden. Die wesentlichen neuen Merkmale der Erfindung
gehen aus den beigefügten
Ansprüchen
hervor.
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Gemäß der Erfindung wird ein aus
einem gerippten Streifen gefertigtes Lamellenmaterial in die Nähe einer Überzugvorrichtung
bewegt, so dass, wenn das Lamellenmaterial die Überzugvorrichtung passiert,
das Lamellenmaterial zumindest auf einer Seite des Lamellenmaterials
im Wesentlichen nur an den gekrümmten
Teilen des Lamellenmaterials überzogen
wird. Beim Durchgang durch die Überzugvorrichtung
wird das Lamellenmaterial vorteilhafterweise so unterstützt, dass
die gekrümmten
Teile des Lamellenmaterials voneinander getrennt sind, so dass das Lamellenmaterial
eine im Wesentlichen gleichmäßige Schicht
an Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
im Wesentlichen auf den gekrümmten
Teilen hat.
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Wenn das Lamellenmaterial für einen
Wärmetauscher,
wie beispielsweise einen Kühler
verwendet wird, wo das Lamellenmaterial zwischen Rohren angeordnet
ist, so dass die Kontaktpunkte des Lamellenmaterials mit den Rohren
im Wesentlichen in den gekrümmten
Teilen des Lamellenmaterials sind, ist es vorteilhaft, die gekrümmten Teile
im Wesentlichen gleichzeitig auf beiden Seiten des Lamellenmaterials
zu überziehen.
Die Überzugvorrichtung
wird dann positioniert, derart, dass die Elemente, die das Beschichtungsmaterial
an die Verbindungsstelle mit dem Lamellenmaterial bringen, auf der
gegenüberliegenden
Seite des Lamellenmaterials angeordnet sind. Die Steuerelemente
zum Heranführen
des Überzugmaterials
an die Verbindungsstelle mit dem Lamellenmaterial können angeordnet sein,
derart, dass die Elemente zueinander gegenüberliegend angeordnet sind,
oder die Steuerelemente können
so angeordnet sein, dass in der Bewegungsrichtung des Lamellenmaterials
ein Abstand zwischen den Steuerelementen ist.
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Das Durchführen des Lamellenmaterials durch
die Überzugsvorrichtung
kann gemäß der Erfindung
im Wesentlichen vertikal oder im Wesentlichen horizontal oder in
irgendeiner anderen Richtung zwischen der vertikalen und horizontalen
Position ausgeführt
werden. Wenn es erwünscht
ist, die gekrümmten
Teile des Lamellenmaterials auf beiden Seiten zu beschichten, ist
eine vertikale Position doch bevorzugt. Eine im Wesentlichen gleiche
Verbindung zwischen dem Lamellenmaterial und dem Überzugmaterial
wird dann erreicht.
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Die Verbindung zwischen dem Lamellenmaterial
und dem gewünschten
Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
gemäß der Erfindung
wird in vorteilhafter Weise durch einen mechanischen Kontakt geschaffen.
Das Steuerelement zum Heranführen
des Überzugmaterials
an die Verbindung mit dem Lamellenmaterial ist derart angeordnet,
dass das Lamellenmaterial mit dem Überzugmaterial auf der Oberfläche des
Steuerelements in Kontakt kommt, wenn das Lamellenmaterial das Steuerelement
passiert. Es ist ebenso möglich,
das Weichlöt-
oder Hartlötmaterial auf
die Oberfläche
des Lamellenmaterials zu sprühen,
wenn das Lamellenmaterial das Steuerelement passiert. Damit ist
jeglicher mechanischer Kontakt zwischen dem Lamellenmaterial und
dem Weichlöt- oder
Hartlötmaterial
optional.
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Zur Schaffung eines mechanischen
Kontakts zwischen dem Lamellenmaterial und dem Weichlöt- oder
Hartlötmaterial
ist es vorteilhaft, als das Steuerelement zum Heranführen des Überzugmaterials
an die Verbindungsstelle mit dem Lamellenmaterial zu der Verbindung
mit dem Lamellenmaterial beispielsweise ein paar Walzen zu verwenden,
die mit Weichlöt-
oder Hartlötmaterial überzogen
sind. Die Walzen sind vorteilhafterweise auf beiden Seiten des Lamellenmaterials
angeordnet, so dass das Lamellenmaterial durch die Öffnung zwischen
den Walzen in einer Vertikalrichtung hindurchgeführt wird. Somit wird ein im
Wesentlichen gleicher und im Wesentlichen gleichzeitiger Kontakt
in den gekrümmten
Teilen auf beiden Seiten des Lamellenmaterials geschaffen. Auf der
Grundlage des Kontakts zwischen dem Lamellenmaterial und dem Weichlöt- oder
Hartlötmaterial
ist das Lamellenmaterial mit Weichlöt- oder Hartlötmaterial
im Wesentlichen nur auf den gekrümmten Teilen
des Lamellenmaterials überzogen.
In Abhängigkeit
des Weichlöt-
oder Hartlötmaterials
wird das Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
getrocknet und/oder gekühlt,
nachdem das Weichlöt-
oder Hartlötmaterial mit
dem Lamellenmaterial in Kontakt gebracht worden ist. Nachfolgend
ist das mit Weichlöt-
oder Hartlötmaterial überzogene
Lamellenmaterial gemäß der Erfindung
für den
eigenen Weichlöt-
oder Hartlötvorgang
fertig.
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Das in dem Verfahren oder der Vorrichtung der
Erfindung verwendete Lamellenmaterial ist vorzugsweise Kupfer oder
Aluminium. Das Weichlöt- oder
Hartlötmaterial
kann ein zum Weichlöten-
oder Hartlöten
geeignetes Material sein, um die Lamellenmetalle an die aus Metallen,
wie beispielsweise Messing oder Aluminium gefertigten Rohre für Wärmetauscher,
wie sie beispielsweise als Kühler
in Fahrzeugen verwendet werden, zu löten.
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Bei Anwendung des Verfahrens und
Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung
beträgt die
Einsparung an Weichlöt-
oder Hartlötmaterial
im Vergleich mit bekannten Verfahren bis zu 75%, wobei Rohre und/oder
Lamellen in der gesamten Länge
mit Weichlöt-
oder Hartlötmaterial überzogen
sind.
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Die Erfindung wird nun in größerem Detail mit
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen
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1 eine
Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt,
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2 die
Lamelle mit Hartlötmaterial
als Ergebnis unter Verwendung der Ausführungsform von 1 zeigt
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Gemäß den 1 und 2 sind
zwei Walzen 1 und 2 jeweils oberhalb von Behältern 3 und 4 montiert.
Die Behälter 3 und 4 sind
teilweise mit Hartlötpaste 5 befüllt, die
bei Bedarf durch elektrische Heizer 6 und 7 erwärmt werden
kann, welche Heizer jeweils unterhalb der Behälter 3 und 4 angeordnet
sind. Die Walzen 1 und 2 sind so angeordnet, dass
die Walzen 1 und 2 teilweise in der Hartlötpaste 5 eingetaucht
sind. Ferner sind die Walzen 1 und 2 derart angeordnet,
dass die Öffnung
zwischen den Walzen 1 und 2 im Wesentlichen so
breit wie die Höhe
des gerippten Streifens 8 ist, der als Lamellenmaterial
verwendet wird, wenn der Streifen 8 derart gerippt ist, dass
die Teile 9 des gerippten Streifens 8 zwischen den
gekrümmten
Teilen 10 einen gegenseitigen Kontakt haben.
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Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird das Lamellenmaterial 8, ein gerippter Streifen, in
im Wesentlichen vertikaler Richtung an die Öffnung zwischen den Walzen 1 und 2 nach unten
geführt,
so dass die gekrümmten
Teile 10 des Lamellenmaterials 8 voneinander getrennt
werden. Gleichzeitig mit dem Zuführen
des Lamellenmaterials 8 befördern die Walzen 1 und 2 Lötpaste 5 auf
ihrer Oberfläche.
Zur Herstellung einer im Wesentlichen gleichmäßigen Schicht von Lötpaste 5 auf
die Oberfläche
der Walzen 1 und 2 sind Abstreifer 11 an
den Walzen 1 und 2 montiert, um überschüssige Lötpaste 5 zu
entfernen. Die Walzen 1 und 2 werden vorteilhafter
Weise erwärmt,
um eine Lötpaste 5 in
einem gewünschten
Temperaturbereich von 30° bis
150°C vorzugsweise
100° bis
110°C zu
erhalten. Aufgrund der Justierung der Öffnung zwischen den Walzen 1 und 2,
wenn das Lamellenmaterial 8 die Öffnung passiert, wird ein mechanischer
Kontakt zwischen dem Lamellenmaterial 8 und der Lötpaste 5 geschaffen. Damit
wird das Lamellenmaterial 8 mit Lötmaterial 5 an den
gekrümmten
Teilen 10 überzogen.
Die Lötpaste 11 auf
dem Lamellenmaterial 8 wird dann durch Blasen von Gas durch
Düsen 12 in
Richtung des Lamellenmaterials 8 mit der Lötpaste 5 gekühlt.
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Das Lamellenmaterial 8 mit
der Lötpaste 5 an
den gekrümmten
Teilen 10 ist dann zur Herstellung eines Kühlers fertig,
indem das Lamellenmaterial 8 mit Rohren in einem Lötvorgang
verbunden wird.