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Verfahren zum Herstellen von Kühlern aus Leichtmetall für Brennkraftmaschinen,
insbesondere Bienenwabenkühlern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von Kühlern aus Leichtmetall für Brennkraftmaschinen, insbesondere von Bienenwabenkühlern.
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Es ist bereits versucht worden, bei der Herstellung von Kühlern solcher
Art das Messing durch ein Leichtmetall zu ersetzen. Das bot jedoch eine Reihe von
Schwierigkeiten. Insbesondere bewirkte die bei der Herstellung der Kühler auftretende
starke Erwärmung, daß das Metall der Rohre die Festigkeitseigenschaften, die es
durch die Kaltstreckung bei der Herstellung der Rohre gewonnen hatte, wieder verlor.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum Herstellen von
Kühlern für Brennkraftmaschinen, und zwar insbesondere von Bienenwabenkühlern, welches
es möglich macht, an Stelle der bislang dazu benutzten Messingrohre Rohre aus einem
Leichtmetall zu verwenden.
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Nach der Erfindung erfolgt das Herstellen von Leichtmetallkühlern
für Brennkraftmaschinen, und zwar insbesondere von Bienenwabenkühlern, -dadurch,
daß eine Mehrzahl von Leichtmetallrohren gleicher Länge, mit gegenseitigem Abstand
über einen Teil dieser Länge hinweg und sich berührenden Enden, durch Hartlötung
zu einem Rohrbündel zusammengefaßt wird, das zwischen den eingezogenen Enden einer
seine beiden Enden um einiges überragende Leichtmetallbüchse, ebenfalls durch Hartlötung,
befestigt wird und daß die Büchse
durch Abtrennen in -einem das
Rohrbündel beiderseits überragenden Abstand von diesem getrennt wird.
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Dabei werden zweckmäßig Rohre verwandt, deren Enden einen Querschnitt
haben, durch den sie sich beim. Bündeln lückenlos aneinanderfügen. Ganz besonders
geeignet für den gedachten Zweck sind - Rohre, deren Mittelteil zylindrisch ist,
während ihre Enden sechseckigen Querschnitt haben.
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Rohre der beschriebenen Art sind bekannt und wurden auch schon zur
Herstellung von Bienenwabenkühlern, insbesondere solchen von Kühlern für die Brennkraftmaschinen
von Flugzeugen, verwendet. ' Bei der Herstellung von Kühlern gemäß 'der Erfindung
werden die Leichtmetallrohre nach dem Zusammenfassen zu einem Bündel vorbestimmten
Querschnitts auf eine Temperatur gebracht, welche einerseits für die Hartlötung
ausreicht, die Festigkeitseigenschaften des Leichtmetalls andererseits, aber unbeeinträchtigt
läßt. Dabei hoben sich Temperaturen zwischen aoo und 300° C als besonders vorteilhaft
erwiesen. Diese Temperaturen -lassen einerseits einwandfreieLötnähte entstehen,
andererseits werden sie von dem Metall der Rohre während der verhältnismäßig kurzen
Dauer des Lötvorganges ertragen, ohne daß seine Festigkeitseigenschaften darunter
litten. Handelsübliche Rohre aus Beinaluminium oder auch aus einer Magnesium-Aluminium-Legierung
können etwa 2 Stunden lang eine Temperatur von etwa 300° C ertragen, ohne daß sie
dabei an Festigkeit verlören.
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Da die. bei der Herstellung von Kühlern gemäß der Erfindung im ersten
Arbeitsgang notwendigen Lötarbeiten auf den beiden Seiten des Rohrbündels keinesfalls
länger als 1/4 Stunde dauern und alle weiteren Arbeitsgänge bei sehr viel niedrigeren
Temperaturen erfolgen können, welche keinesfalls ein Ausglühen des Metalls zu bewirken
imstande sind, behält das Metall der Rohre seine Festigkeitseigenschaften unverändert
bei, so daß bei Festigkeitsprüfungen unter Überdruck keine Formveränderungen bleibender
Art entstehen.
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Eine weitere Schonung erfährt das Metall der Rohre, wenn die Lötnähte
erfindungsgemäß von unten nach oben fortschreitend hergestellt werden,-gegebenenfalls
in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen,- nachdem das. -Rohrbündel jeweils
vorher um einen bestimmten Winkel - etwa 9o° -gedreht wird. -Das nach -der Herstellung
aller Lötverbindungen einen in sich geschlossenen Block bildende Rohrbündel wird
nach dem Herausnehmen aus der vorläufigen Haltevorrichtung in eine - zweckmäßigerweise
ebenfalls aus einem Leichtmetall gefertigte, das Bündel in seiner Länge um etwas
überragenden Büchse eingesetzt, und zwar mit seinen Enden in beiderseitige Einstülpenden
derselben mit lichten Querschnitten, welche den Endquerschnitten des Rohrbündels
entsprechen. Vor dem Einloten des Rohrbündels in die beiderseitigen eingezogenen
Enden der Büchse wird das Ganze auf eine Temperatur erhitzt; die niedriger- ist
äls .dis des 'ersten Arbeitsganges.
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Nach dem Einlöten des Rohrbündels in die Büchse kann-es einer Prüfung
unterworfen werden. Dadurch` wird sichergestellt, daß nur völlig einwandfreie Kühlerelemente
zum Einbau kommen, -so- daß ein nachträgliches Auswechseln derselben zu den größten
Seltenheiten gehört.
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Nach erfolgter Prüfung wird die Büchse in der Nähe 'ihrer Enden aufgetrennt,
und zwar derart, daß, :die beiden Enden des Rohrbündels mit überstehenden Rändern
versehen bleiben, die das Rohrbündel beiderseits zusammenhalten und die beim Zusammenbau
mehrerer Elemente überdies als .AnschliißstückeXerwendung finden können.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand dargestellt. Es veranschaulicht
darin Fig. i ein Ende--"eines Bündels aus Rohren mit sechseckigem Querschnitt, eingelötet
in den lichten Querschnitt einer eingezogenen Büchse, Fig. 2 die Lage einer Gruppe
von - dick gezeichneten - Lötnähten, die von unten nach oben hin geführt werden
können, Fis. 3 die Lage einer weiteren Gruppe von - wiederum dick gezeichneten -
Lötnähten, die, nach dem Drehen des Rohrbündels um 9o°, in einem leichten Zickzack
von unten nach oben hin geführt-werden können, Fig. 4.- den Anbau eines Endes eines
aus einer Büchse herausgeschnittenen Rohrbündels an den Endkasten eines Kühlers
sowie Fig. 5 den Anbau der Enden zweier je aus einer Büchse herausgeschnittener
Rohrbündel an eine den beiden Rohrbündeln gemeinsame Stützwand des Kühlers.
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Zur Herstellung von Kühlern gemäß der Erfindung wird eine bestimmte
Anzahl von Rohren aus Aluminium oder aus einer geeigneten Aluminiumlegierung zu
einem Bündel zusammengefaßt und mittels einer Vorrichtung vorläufig zusammengehalten.
Dabei werden vorzugsweise Rohre mit sechseckigem Querschnitt verwendet, deren Enden
sich ohne jeden Zwischenraum ineinanderfügen.
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Die Fig. -i zeigt ein-.Ende eines Rührbündels mit einem im wesentlichen
quadratischen Querschnitt, das in den lichten Querschnitt des eingezogenen Endes
i' der Büchse z eingelötet ist. Der lichte Querschnitt des eingezogenen Endes i'
entspricht dabei dem Querschnitt- des 'Endes des Rohrbündels, während der Querschnitt
der Büchse z uni einiges größer ist. Die Räume, die nach dem Einsetzen der Enden
des Rohrbündels in die lichten Querschnitte der eingezogenen Enden r' der Büchse
i zwischen diesen und- den Enden des Rohrbündels offen bleiben, werden; wie es in
der -Fis. i durch Schraffuren angedeutet ist, mit Lötgut 2 ausgefüllt und auf diese
Weise vollkommen abgedichtet.
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Bei zufriedenstellendem Ausfall der Prüfung werden die Enden der Büchse
i durch einen in der Ebene der in,der Fig. i gezeichneten strichpunktierten Linien
geführten Schnitt abgetrennt. Woraufhin zuerst diese und dann auch der Längsteil
i" der Büchse i entfernt werden. Es bleibt
dann nur noch das beiderseitig
von einem Reststreifen des ursprünglich eingestülpten Teiles i' der Büchse i umgebene
und von diesen beiderseits um einiges überragte Rohrbündel.
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Das auf solche Weise zustande gekommene Rohrbündel kann dann, wie
in der Fig. q. gezeigt, mit dem Wasserkasten 3 des Kühlers verbunden werden, wobei
die Enden desselben durch Verlöten der sie umgebenden Streifen i' mit einer seiner
Wände verbunden werden.
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Weist der Kühler, wie in der Fig. 5 dargestellt, Stützwände 4 auf,
so werden die die Enden der Rohrbündel umgebenden Streifen i' auch mit diesen verlötet.
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Die beim Einbau der fertigen Rohrbündel in den Kühler erforderlichen
Lötarbeiten können sehr schnell und unter Aufwand von nur geringen Flußmittelmengen
bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen ausgeführt werden. Die Gefahr weitgreifender
Korrosionen besteht somit nicht. Undichtigkeiten an den fertigen Kühlern werden
daher äußerst selten sein und immer auf einfache Weise beseitigt werden können.