DE1110119B - Verfahren zum Herstellen von hohlen Blechkoerpern - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen von hohlen Blechkörpern Es ist ein Verfahren zum Herstellen von hohlen Blechkörpern mit in Verbindung stehenden Innenkanälen bekannt, bei dem zwei Bleche mit einer dazwischenliegenden, einem gewünschten Kanalmuster entsprechenden, jedoch in Richtung der anschließenden Längung verkürzt aufgetragenen, dünnen Lage aus Schweißverhütungsmaterial übereinandergelegt: werden, dann die beiden Bleche an allen Stellen, ausgenommen längs des Schweißverhütungsmaterials, unter Druck miteinander verschweißt werden, und dann ein Druckmedium in den zwischen den ungeschweißten Abschnitten der Bleche vorhandenen Zwischenraum mit so hohem Druck eingeführt wird, daß ein Verformen dieser Blechabschnitte in das ge- wünschte Kanahnuster erfolgt.
• Für bestimmte Zwecke müssen die Bauteile mindestens eine flache oder glatte Fläche haben, beispielsweise wenn die Bau-teile für Wärmeaustauscher, Verdampfer für Kühlanlagen usw. bestimmt sind. Bisher ist es hierbei üblich" zwei Blechtafeln mit ihren Flächen aneinander zu legen, wobei die eine Blechtafel flach und die andere Blechtafel mit Rippen versehen ist, und beide Bleche dann miteinander zu vernieten, zu verschweißen oder zu verlöten. Bei derartigen Bauteilen verstärken oder versteifen die Rippen oder Wülste des gerieften Bleches das flache Blech und festigen dadurch den Bauteil. Die angegebene Verwendungsart ist nur als Beispiel einer Verwendung zu werten.
• Erfindungsgemäß wird nun die Herstellung solcher Bleche dadurch vereinfacht, daß bei dem erwähnten bekannten Verfahren erfindungsgemäß das Verformen in solcher Weise geschieht, daß die Wände der Kanäle des fertigen Blechkörpers nur auf der einen Seite vorstehen, während die andere Seite des Blechkörpers eben ist.
• Hierbei kann beispielsweise der geschweißte Blechkörper beim Einführen des Druckmediums in an sich bekannter Weise zwischen Gesenkteilen festgehalten werden, die sich an die gesamten Oberflächen der Blechplatten anlegen, bis auf ein in den Gesenken vorhandenes Muster, das dem aus Kanälen bestehenden Muster entspricht.
• Der gleiche Erfolg kann auch durch die Verwendung von Blechen ungleicher Dicke oder Festigkeit erreicht werden.
• In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine Draufsicht einer mit einem Muster aus Trennmaterial überzogenen Blechtafel, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Blechtafel, die auf das in Fig. 1 dargestellte überzogene Blech aufgelegt werden soll, Fig. 3 eine Stirnansicht der Bleche nach Fig. 1 und 2 nach ihrem Zusammenlegen, Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht, die den in Fig. 3 dargestellten Zusammenbau nach dem Warmwalzen zeigt, Fig. 5 ein vergrößerter Schnitt des Bleches nach der Linie B-B der Fig. 4, Fig. 6 eine Ansicht des zur Verwendung als Wärineaustauscher verstärkten Bleches, Fig. 7 ein Schnitt einer anderen Ausführung, bei der die Rippen nur an der einen Blechfläche vorhanden sind, Fig. 8 ein Schnitt durch ein in einem Gesenk gehaltenes Blech, Fig. 9 ein Schnitt durch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitete Blechtafel, Fig. 10 eine Ansicht einer anderen Ausführung, bei der sich die Rippen auf der einen Oberfläche des Bleches in der einen Zone und auf der anderen Oberfläche des Bleches in einer anderen Zone befinden, und Fig. 11 ein Querschnitt des in Fig. 10 dargestellten Bleches.
• Bei der Herstellung von Blechkörpem mit hohlen Innenkanälen werden gewöhnlich, jedoch nicht notwendigerweise, folgende Maßnahmen angewendet. Die Bleche 1 und 2 (Fig. 1 und 2) werden gründlich gereinigt, und Schweißverhütungsmaterial 3 wird dann in einer dünnen Schicht auf ausgewählte Bereiche auf der Oberfläche des Bleches 1 gemäß einem gewünschten Muster aufgetragen. Die Dehnung des Metalls während des folgenden Walzens muß in der Form und dem Ausmaß- -des Musters des Schweißverhütungsmaterials berücksichtigt werde n-. Der Blechstreifen und das Muster werden z. B. in Walzrichtung im wesentlichen entgegengesetzt zur Änderung der Dicke der Anordnung verlängert. Musterlinien 10 und 11, -die senkrecht zur Walzrichtung - verlaufen, werden deshalb in der Breite im wesentlichen entgegengesetzt zur Änderung der Dicke der Anordnung vergrößert- 1;Musterhnien 3, die in Walzrichtung verlaufen, Werden nicht merklich verändert, wie in Fig. 6 zu sehen ist. Das Blech2 wird dann mit dem Schv#eißverhütungsmaterial dazwischen auf das Blechl-.gesetzt (Fig. 3). Um ein relatives Verschieben der Bleche zu vermeiden, werden sie durch geeignete Mittel, wie z.B. Schweißen, Zusammenheften durch Punktschweißen oder durch Eindrücken der Kanten, zusammengehalten.
• Im Fall des Heißwalzens wird die Anordnung bis zu einer Temperatur unter dem Schmelzpunkt des Metalls erhitzt. Um eine Oxydation der Innenflächen der Bleche 1 und 2 zu verhindern, können die Kanten der Anordnung vollkommen versiegelt werden, z. B. durch Schweißen, Auch kann eine inerte oder reduzierende Atmosphäre im Schmelzofen angewendet werden. Die Anordnung wird dann bis zu einer merklichen Verringerung der Dicke heißgewalzt, um das Schweißen der Bleche in den Bereichen, die nichtmitdemSchweißverhütungsmaterialbedecktsind, sicherzustellen. Diesem Schritt folgt dann das Reinigen und wahlweise Kaltwalzen bis zur gewünschten Dicke. Das Blech kann dann ausgeglüht werden, um den Härteeffekt des Kaltwalzens zu beseitigen.
• Das Kanalmuster des Schweißverhütungsmaterials kann dann z. B. wie folgt aufgebläht werden: Ein Teil des Kanals, der sich bis zur Kante des Blechs bei 4 (Fig. 4) erstreckt, wird mechanisch aufgebrochen, eine Düse oder- eine andere Einrichtung wird eingesetzt und Flüssigkeitsdruck wird angewendet, um das Metall in dem ungeschweißten, inneren Teil des Blechs, der das Schweißverhütungsmaterial enthält, auszudehnen. Wenn keine Form verwendet wird, dehnt sich das Metall aus-, wobei die Wand der Höhlung wenig oder gar nicht dünner wird. Die Höhlung wird durch. Anwendung des, Flüssigkeitsdruckes nur durch eine weitere Trennung oder ein öffnen des Materials in dem Bereich des Schweißverhütungsmaterials geformt, wobei- eine Verminderung der Länge und/oder Breite des Bleches, abhän-gig von dem Muster und dem Ausmaß der Höhlung, eintritt. Jedoch kann das - Blech so in einer Form Während der Anwendung des Flüssigkeitsdruckes gehalten werden, daß die Länge oder Breite nicht herabgesetzt und die Ausdehnung durch eine Verringerung der Wandstärke- der'Höhlung erreicht wird.
• Eine Ausführung, in der die Kanäle 6 und 11 nur auf der oberen Fläche des Bleches befindliche Wölbungen bilden, ist in Fig. 7 im Schnitt gezeigt. Diese Ausführung, die für Bauteile mit einer glatten oder ebenen Fläche gut geeignet ist, wird beispielsweise erhalten, wenn das eine, Blech dicker als das andere Blech ist, so daß bei Einwirkung der Druckflüssigkeit die gesamte Ausdehnung nur an der Fläche des dünnen Bleches erfolgt. Beispielsweise kann das untere Blech 1 zehnmal so dick sein wie das obere Blech 2. Das Muster aus Trennmaterial wird aufgebracht, die Bleche werden verbunden und bis zum Schweißdruck warm gewalzt, der Flüssigkeitsdruck wird zur Einwirkung gebracht usw., wie dies bereits beschrieben ist. Infolge der größeren Dicke des unteren Bleches ist die Endstärke des Aufbaues natürlich dicker. Der in Fig. 7 dargestellte Aufbau kann auch dadurch erhalten werden, daß das das Trennmaterial 3 enthaltende, gewalzte Blech 9 in ein Gesenk eingesetzt -wird, dessen eine Fläche Vertiefungen aufweist, die dem Kanahnuster entsprechen, und dessen andere Fläche eben und glatt ist. Bei Einwirkung des Flüssigkeitsdruckes auf die unverschweißten Innenflächen des Bleches 9 wird eine Ausdehnung des Bleches von der glatten Fläche des Gesenkes verhindert, während die andere Fläche des Bleches sich in die in der anderen Fläche des Gesenkes vorhandenen Vertiefungen dehnt. Für manche Verwendungszwecke, z. B. für Bauteile, isf keine halbkreisförrnigeWölbung oder Rippe, sondern eine Wölbung oder Rippe anderer Gestalt erwünscht. Diese Umrißform der gedehnten Oberfläche kann dadurch erhalten werden, daß den in der Gesenkfläche vorhandenen Vertiefungen die gewünschte Form gegeben wird. Fig. 8 zeigt eine Ausführung, beid er nicht ein halbkreisförmiger Umriß, wie ihn die in Fig. 7 dargestellten Rippen aufweisen, sondern ein winkelförmiger Umriß hergestellt wird. Das nicht gedehnte, das Trennmateria13 enthaltende Blech9 wird zwischen dem glatten Gesenk 17 und dem Gesenk 16 gehalten, das in seiner Innenfläche winkelförmige Vertiefungen 18 aufweist, die über das in dem Blech.9 befindliche Trenninateria13 gelegt werden. Bei Einwirkung des Flüssigkeitsdrucks dehnt sich die Oberfläche des Bleches aus und bildet winkelförmige Rippen19 (Fig. 9). In manchen Fällen sollen die die Kanäle bildenden Wölbungen in bestimmten Flächen auf der einen Seite des Bleches und in anderen Flächen auf der gegenüberliegenden Seite des Bleches liegen. Eine derartige Ausführung ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. lEer ist der Kanal dadurch geformt, daß die oben liegende Fläche an den Enden des Bleches gedehnt und die untere Fläche nahe der Mitte des Bleches gedehnt wurde. Auch hier wird der Aufbau dadurch erhalten, daß das Blech9 in ein Gesenk eingesetzt wird, dessen Flächen entsprechend dem Muster vertieft sind, so daß durch die gewünschte Dehnung nahe den Enden des Bleches 9 die Wölbung 14 und durch die Dehnung an der Mitte der unteren Fläche die Wölbung 15 hergestellt wird. Der Kanal hegt also an den Endabschnitten oberhalb der Ebene des Bleches und an dem Mittelabschnitt unterhalb der Ebene des Bleches. Soll das Blech beispielsweise zu einer U-Form gebogen werden, die um die Gefrierkammer eines Kühlschrankes paßt, dann ist es erwünscht, wenn sich nur die eine Oberfläche in verschiedenen Flächenabschnitten des Bleches auswölbt, wie dies vorstehend beschrieben ist.
• Wenn auch eine bestimmte Walz-, Glüh- und Reinigungsfolge beschrieben wurde, können verschiedenartige Walz-, Glüh- und Reinigungstechniken angewandt werden. Außerdem können ein Beschneiden, Verbinden, Zusammenheften der Bleche, Profilieren und andere Arbeitsvorgänge zwischen dem Aufbringen des Trennmaterials und der Anwendung des Flüssigkeitsdruckes vorgenommen werden, was von der bevorzugten Praxis und den in dem fertigen Erzeugnis gewünschten physikalischen Eigenschaften abhängt. Beispielsweise kann das Warinwalzen und Kaltwalzen in mehreren Stufen ausgeführt werden, wie es die Wirtschaftlichkeit und die zur Verfügung stehende Walzwerkausrüstung erf Ördert, oder das Kaltwalzen und/oder das Glühen kann weggelassen werden. Während bei der beschriebenen bevorzugten Ausführung die Druckschweißung durch Warmwalzen ausgeführt wird, können einige Metallbleche auch dadurch durch Druck zusammengeschweißt werden, daß ein genügend hoher Druck bei Raurntemperatur zur Einwirkung gelangt. Eine derartige Schweißtechnik kann erfindungsgemäß ebenfalls verwendet werden. Ohne Rücksicht auf die angewendeten Zwischenbehandlungen muß das Metall der Bleche jedoch so miteinander verbunden sein, daß an allen aufeinanderliegenden Stellen, die von dem Trennmaterial vor der Anwendung des Flüssigkeitsdruckes getrennt gehalten werden, eine gleichförinige Schicht gebildet wird.
• Das Verfahren läßt sich irn Dauerbetrieb ausführen. Die aus dem Trennmaterial bestehenden Muster können beispielsweise nacheinander auf die Oberfläche eines von einer Spule abgewickelten Metallstreifens aufgebracht werden, während ein zweiter Metallstreifen von einer zweiten Spule abgewickelt und auf den mit dem Muster bedeckten Streifen aufgelegt wird. Die Streifen werden dann durch Punktschweißung, durch Falzen der Kanten oder in ähnlicher Weise miteinander verbunden und dann stetig durch einen Wärmeofen und durch ein Warmwalzwerk hindurchgeleitet. Nach dem Walzen und nach Beendigung der Behandlung wird der das Trennmaterial enthaltende, durch Druck vereinigte, geschweißte Streifen gedehnt, indem ein Flüssigkeitsdruck in der oben beschriebenen Weise auf die mit dem Trennmaterial bedeckten Innenflächen zur Einwirkung gebracht wird.
• Als Trennmaterial können außer dem aus Graphit und Wasserglas bestehenden Gemisch auch andere anorganische Bestandteile und Mischungen verwendet werden, wie beispielsweise Zinkoxyd, Kieselgur, Flint, Talk, gepulvertes Quarz, Tone und ähnliche Stoffe sowie Gernische dieser Stoffe untereinander und Gemische dieser Stoffe mit Graphit und Wasserglas od. dgl. Das Trennmateriai muß natürlich so zusammengesetzt sein, daß es mit dem Metall fließt und sich ausdehnt und eine gleichförmige Dicke beibehält, so daß es ein Verbinden an unerwünschten Stellen verhindert.
• Wenn auch die Ausführung rrtit Bezug auf Kupferlegierungen beschrieben worden ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf andere Metallbleche angewendet werden, beispielsweise auf Bleche aus Aluminium, Magnesium, Stahl od. dgl., die durch Druck geschweißt werden können. Das Verfahren ermöglicht auch die Herstellung von mit Hohlräumen versehenen Blechen, die für feste Leichtbauwände und andere Verwendungszwecke geeignet sind.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen von hohlen Blechkörpem mit in Verbindung stehenden Innenkanälen, bei dem zwei Bleche mit einer dazwischenliegenden, einem gewünschten Kanalmuster entsprechenden, jedoch in Richtung der anschließenden Längung verkürzt aufgetragenen, dünnen Lage aus Schweißverhütungsmaterial übereinandergelegt werden, dann die beiden Bleche an allen Stellen, ausgenommen längs des Schweißverhütungsmaterials, unter Druck miteinander verschweißt werden, und dann ein Druckmedium in den zwischen den ungeschweißten Abschnitten der Bleche vorhandenen Zwischenraum mit so hohem Druck eingeführt wird, daß ein Verformen dieser Blechabschnitte in das gewünschte Kanahnuster erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformen in solcher Weise geschieht, daß die Wände der Kanäle des fertigen Blechkörpers nur auf der einen Seite vorstehen, während die andere Seite des Blechkörpers eben ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschweißte Blechkörper beim Einführen des Druckmediums in an sich bekannter Weise zwischen Gesenkteilen festgehalten wird, die sich an die gesamten Oberflächen der Platten anlegen, bis auf ein in den Gesenken vorhandenes, aus Vertiefungen bestehendes Muster, das dem aus Kanälen bestehenden Muster entspricht. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Blechen ungleicher Dicke oder Festigkeit.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 124 821; französische Patentschriften Nr. b7 389, 900 815; schweizerische Patentschrift Nr. 223 394; britische Patentschrift Nr. 695 640; USA.-Patentschriften Nr. 1723 659, 2 278 791, 2 498 275, 2 582 358, 2 662 273.