DE749883C

DE749883C - Verfahren zur Herstellung von geschweissten Waermeaustauschern aus Leichtmetall, insbesondere fuer Flugzeuge

Info

Publication number: DE749883C
Application number: DED77952D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Geue
Priority date: 1938-05-11
Filing date: 1938-05-11
Publication date: 1944-12-07

Description

Verfahren zur Herstellung von geschweißten Wärmeaustauschern aus Leichtmetall, insbesondere für Flugzeuge Wärmeattstatischer aus Leichtmetall werden insbesondere bei Flugzeugen wegen ihres leichten Gewichtes bevorzugt. Die Herstellung derselben ist jedoch schwierig. Wenn in üblicher Weise der Wärmeaustauscher aus einzelnen Taschen gebildet wird, die in einen Sammelboden einmünden, so entsteht die schwer lösbare Aufgabe, die einzelnen Taschen mit dem Sammelboden fest zu verbinden. Die einfachste Lösung ist ein Verschweißen, jedoch ist ein solcher Verschweißungsvorgang nicht einfach durchzuführen, weil die einzelnen Taschen aus dünnem Blech bestehen, während die Sammelböden aus dickerem Blech hergestellt werden müssen. Für die Taschen ist ein möglichst guter Wärmeübergang maßgebend, so daß dünne Wandungen erforderlich sind, während die Sammelböden aus Gründen -der Festigkeit stärker ausgeführt werden müssen. Wenn dabei in üblicher Weise die dünnen Rohre mit den dickeren Sammelböden verschweißt werden, so liegt keine Gewähr für einen sauberen Schweißvorgang vor, denn beim-Erhitzen schmelzen die dünnen Wände der Rohre verhältnismäßig schnell zusammen, während die dickeren Teile des Sammelbodens noch nicht genügend erhitzt sind.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist es bereits bekanntgeworden, die Rohrenden zu verstärken. Diese Maßnahme ist aber umständlich, weil ein zusätzlicher Fertigungsvorgang, nämlich Stauchen o. dgl., erforderlich wird. Außerdem ist - gs besonders erwünscht, normale Rohre zu verwenden, die in bestimmten Längen geliefert werden und die für die einzelnen Größen der Wärmeaustauscher entsprechend zurechtgeschnitten werden. Es ist nun ferner schon bekanntgeworden, auf die Rohrenden muffenartige Teile aufzubringen. Diese zusätzlichen Teile sollen dann wieder mit dem Sammelboden verbunden werden.
Nach dem Verfahren der Erfindung werden die Enden der aus dünnem Blech bestehenden Einzeltaschen zunächst mit dickerwandigen Blechkragen verschweißt, die dann unter entsprechender Biegung bzw. Abwinkelung zur Bildung des Sammelbodens ebenfalls miteinander verschweißt werden.
Bei diesem Verfahren wird ein äußerst einfacher Aufbau und dabei eine sichere Beberrschung des Schweißvorganges gewährleistet. Esind ferner keine zusätzlichen, das Gewicht unnötig erhöhenden Teile vorhanden, weil die angeschweißten Blechkragen den Sammelboden bilden. Diese Maßnahme als solche ist zwar an sich bekannt, jedoch nur in Verbindung mit Rohren, deren Enden selbst umgebördelt sind, um dadurch den Sammelboden zu bilden. Diese Anordnung diente also nicht dazu, die Grundlage für einen einwandfreien Schweißvorgang zu schaffen, ganz abgesehen davon, daß in diesem Falle Rohre und Sammelboden gleiche Blechdicke aufweisen, während die Erfindung gerade von der Aufgabe ausgeht, dünne Rohre mit dickeren Saminelböden einwandfrei verschweißen zu können.
Eine bevorzugte .Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß beim Verschweißen die Blechkragen und die Taschen Fläche an Fläche aneinandergelegt werden, wobei die Taschen ganz am Ende abgebördelt sind, und dann das Verschweißen durch Wärmezufuhr vorwiegend zu den stärkeren Blechkragen durch Schmelzschweißung ohne Materialzusatz erfolgt.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung veranschaulicht. Es zeigt: Abb. i in schaubildlicher Ansicht den oberen Teil eines Kühlers, der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt ist.
Abb.2 bis i zeigen einzelne Verfahrensabschnitte.
Abb.8 stellt die Bildung der Abschlußwände des Wasserkastens dar.
Abb.9 zeigt die Möglichkeit der Anpassung der Kühlerform an die gegebenen Verhältnisse.
Nach Abb. i sind die Enden der Einzeltaschen a. die aus dünnem Blech bestehen, mit dickerwandigen Blechkragen b verschweißt Diese Verschweißung wird entweder so vorgenommen, daß die Kante der an den Blechkragen b anliegenden Tasche a in einem Winkel von rund 45' abgekantet (Abb. z;) und verschweißt wird (Abb.3), oder so, daß der Blechkragen b in einem Winkel von 90° abgekantet, der Rand der Wassertasche a um die Kante des Blechkragens b heruingefaltet (Abb.5) und die beiden Bleche zusammengeschmolzen werden (Abb. 6).
In jedem Fall werden die Blechstreifen b nach dem Verschweißen um i8oc in die Ebene der Tasche u gedreht (Abb. 4. und j). An der Stelle, an der das Blech a zur Tasche gefaltet wird, wird der angeschweißte Blechstreifen b eingeschnitten, damit nach Falten des Bleches a der Blechstreifen b zu einem Winkel umgebogen werden kann (Abb. i). Die Lage der Umbiegekante und der Grad des Umbiegens richten sich nach dein Winkel, den die Wassertasche an der betreffenden Stelle mit dein Sammelboden bilden soll. In Abb. 9 z. B. verläuft der Sammelboden unter einem Winkel von 4.5° zur Wassertasche. Es sind auch andere Abbiegungen möglich, wodurch die Form des Kühlers den gegebenen Verhältnissen angepaßt werden kann.
Beim Zusammenschweißen der beiden die Wassertasche bildenden Blechhälften werden am oberen und unteren Ende der Wassertasche die in der Ebene der Wassertasche liegenden Flansche der Winkelbleche miteinander verschweißt, was wegen der größeren Blechstärken keine Schwierigkeit bereitet. Der freie Flansch des Winkelbleches b xvird mit dem der benachbarten Wassertasche verschweißt (Abb. i); wobei die Abstände der einzelnen Wassertaschen voneinander durch die indirekte Kühlfläche gegeben ist. Am Rande der Fläche, die durch die 'zusammengeschweißten Flansche der Winkelbleche gebildet wird und den Sammelboden darstellt, wird ein Blech angeschweißt (c), das einen Teil des Wasserkastens bildet (Abb. 8).

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von geschweißten Wärmeaustatischern aus Leichtmetall, insbesondere für Flugzeuge, bei denen einzelne Taschen in einen Sammelboden einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der aus dünnem Blech bestehenden Einzeltaschen (cr) zunächst mit dickerwandigen Blechkragen (b) verschweißt werden, die dann unter entsprechender Biegung oder Abwinkelung zur Bildung des Sammelbodens ebenfalls miteinander verschweißt werden. :
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschweißen die Blechkragen (b) und die Taschen (a) Fläche an Fläche aneinandergelegt werden, wobei die Taschen ganz am Ende abgebördelt sind und dann das Verschwelßen durch Wärmezufuhr vorwiegend zu dem stärkeren Blechkragen durch Schmelzschweißung ohne Materialzusatz erfolgt (Abb. a bis 4).
3. Verfahren nach Anspruch z und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschenenden um die gegebenenfalls abgewinkelten Blechkragenenden herumgebördelt sind (Abb. 5 bis 7). Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: österreichische Patentschrift . . Nr. go 667; französische - - 6o8 433; USA.-Patentschrift ...... Nr. 1950 500;

The Welding Encyclopedia, Chikago 193o, S. 451, 455, 459, 460.