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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Lötvorrichtung, insbesondere für das Löten von Wärmetauschern, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Stand der Technik
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Lötvorrichtungen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie werden unter anderem bei dem Löten von Wärmetauschern eingesetzt. Dabei bestehen die Wärmetauscher üblicher Weise aus einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Platten, die durch den Lötvorgang zumindest an ihrem Rand dicht miteinander verlötet werden, um jeweils abwechselnd zwischen zwei benachbarten Platten einen Strömungskanal zu bilden, durch welches jeweils ein Fluid strömen kann. Durch die Durchströmung von zwei verschieden Fluiden in benachbarten Strömungskanälen kann ein Fluid erwärmt werden, während das entsprechend andere Fluid abgekühlt wird, weil ihm Wärme entzogen wird.
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Die Wärmetauscher bestehen dabei aus einem Stapel von Platten, die zum Dichtlöten während des Lötvorgangs aneinander gepresst werden müssen, damit die vorherrschenden Spalte klein genug sind, um dicht gelötet werden zu können. Dabei ist es je nach Löttechnik wichtig, eine vor dem Löten vorherrschende Maximalspaltbreite nicht zu übersteigen, damit nach dem Lötvorgang alle Spalte mit Lot verschlossen sind.
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Um dies zu erreichen, sind die aufeinander gestapelten Platten mit einem nötigen Anpressdruck aneinander anzupressen, um die vorherrschenden Spalte zwischen den Platten so gering wie möglich zu erhalten. Dazu sind Lötvorrichtungen bekannt geworden, in welche der Plattenstapel des Wärmetauschers eingesetzt werden und anschließend mit einer Haltevorrichtung beidseitig beaufschlagt werden, die Federbeaufschlagt werden, um den zwischen sich angeordneten Plattenstapel zusammen zu pressen.
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Dies hat jedoch den Nachteil, dass das Spannen und Verriegeln sowie das Entriegeln, Entspannen der Anpressvorrichtung der Lötvorrichtung sehr montageaufwändig ist und die Lötvorrichtung mit der Anpressvorrichtung sehr teuer ist, weil sie mit Gelenkvorrichtungen und Federn versehen sein muss.
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Dazu kommt, dass eine Änderung der Dimensionen des Stapels der Platten auch zu einer Änderung der Lötvorrichtung führt, bei welcher gleich auch die Anpressvorrichtung in ihrer Aufnahmedimension geändert werden muss.
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Die
DE 10 233 957 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von profiliertem Blechmaterial, bei welchem die federnde Vorspannung des gewellten Materials selbst genutzt wird.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine erfindungsgemäße Lötvorrichtung Nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und einfach zu bedienen ist, damit die Anschaffungskosten und die Montagekosten gering gehalten werden können.
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Dies wird erreicht mit den Merkmalen von Anspruch 1, wonach eine Lötvorrichtung geschaffen wird, insbesondere für das Löten von Wärmetauschern, mit einem Unterteil und einem Oberteil, wobei das Unterteil und das Oberteil je einen Längsholm aufweist an welchen sich jeweils Querstege und Arme anschließen zur Bildung eines Raumbereichs zur Aufnahme des Wärmetauschers, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil und das Oberteil an den Armen miteinander verbindbar sind zur Bildung des Aufnahmeraums und zur Aufnahme und Kraftbeaufschlagung des Wärmetauschers.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Querstege seitlich von dem jeweiligen Längsholm hervorstehen. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Arme derart von den Querstegen hervorstehen, dass sie senkrecht auf der von den Längsholmen und Querstegen gebildeten Ebene stehen. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass ein Raumbereich zur Aufnahme des Wärmetauschers gebildet wird.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das Oberteil und/oder das Unterteil als Gussteil ausgebildet ist. Dadurch kann eine einfache aber stabile Gestaltung erreicht werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die das Oberteil und/oder das Unterteil als zumindest einseitig offenes hohles Gussteil ausgebildet ist, insbesondere mit Öffnungen in den Wänden des Hohlkörpers. Dadurch wird bei geringem Materialaufwand eine stabile Gestaltung erreicht.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Oberteil und das Unterteil über Passstifte miteinander verbindbar sind, die in Aufnahmen der Arme eingreifend angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, dass das Oberteil und das Unterteil lagerichtig angeordnet ist und der Wärmetauscher lagerichtig aufgenommen und beaufschlagt wird.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Längsholm des Oberteils und/oder des Unterteils auf der dem Wärmetauscher zugewandten Seite mit Rippen als Auflagefläche versehen ist. Dadurch wird ein minimaler flächiger Kontakt bei dennoch guter Kraftübertragung erreicht.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Oberteil mit einem Zusatzgewicht beschwerbar ist, welches mit dem Oberteil über Verbindungsmittel verbindbar ist.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lötvorrichtung mit einem darin aufgenommenen Wärmetauscher in einer dreidimensionalen Ansicht,
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2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lötvorrichtung mit einem darin aufgenommenen Wärmetauscher in einer sogenannten Explosionsdarstellung,
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3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lötvorrichtung mit einem darin aufgenommenen Wärmetauscher in einer Schnittansicht,
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4 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lötvorrichtung mit einem darin aufgenommenen Wärmetauscher in einem Längsschnitt, und
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5 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lötvorrichtung mit einem darin aufgenommenen Wärmetauscher in einer Ansicht von oben.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt die erfindungsgemäße Lötvorrichtung 1, in welcher ein Stapelscheibenwärmetauscher 2 aufgenommen ist.
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Die Lötvorrichtung 1 weist dabei ein Oberteil 3 und ein Unterteil 4 auf. Das Oberteil 3 weist einen zentralen Längsholm 5 auf, von welchem seitlich abstehende Querstege 6, 7, 8, 9 ausgehend horizontal abstehen. Von diesen horizontal angeordneten und ausgerichteten Querstegen 6, 7, 8, 9 weisen Arme 10, 11, 12, 13 nach unten weg, so dass zwischen den Armen 10, 11, 12, 13 ein Raum zur Aufnahme des Wärmetauschers 2 gebildet ist. Das Unterteil 4 weist ebenso einen zentralen Längsholm 14 auf, von welchem wiederum seitlich abstehende Querstege 15, 16, 17, 18 ausgehend horizontal abstehen. Von diesen horizontal angeordneten und ausgerichteten Querstegen 15, 16, 17, 18 weisen Arme 19, 20, 21, 22 nach oben weg, so dass zwischen den Armen 15, 16, 17, 18 wiederum ein Raum zur Aufnahme des Wärmetauschers 2 gebildet ist.
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Das Oberteil und/oder das Unterteil sind dabei vorteilhaft als Gussteile hergestellt, wobei die Längsholme, die Querstege und/oder die Arme als Hohlelemente ausgebildet sind. Zur weiteren Gewichtsreduzierung sind die Wände dieser Elemente zum Teil noch mit Öffnungen 23 versehen.
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Zur Erhöhung der Stabilität ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Hohlelemente Stege 24 aufweisen, welche die Wände verbinden und damit ein stabileres Gebilde erzeugen.
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Zur Erhöhung des Gewichts des Oberteils 3 kann in den Längsholm 5 eine Platte 25 als Zusatzgewicht eingelegt werden. Wie in 1 zu erkennen, wird die Platte 25 mit einer Schraube 26 mit dem Längsholm 5 verbunden. Hierzu können aber auch andere Verbindungselemente verwendet werden. Das Zusatzgewicht kann vorteilhaft eine andere Gestalt annehmen, so dass es nicht zwingend als Platte ausgestaltet sein muss.
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Die 2 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Lötvorrichtung 1, in welcher ein Stapelscheibenwärmetauscher 2 aufgenommen ist.
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Die Lötvorrichtung 1 weist dabei ein Oberteil 3 und ein Unterteil 4 auf. Das Oberteil 3 und das Unterteil 4 sind dabei jeweils als einstückige Bauteile bzw. Elemente ausgebildet. Das Oberteil 3 weist, wie zu erkennen ist, einen zentralen Längsholm 5 auf, von welchem seitlich abstehende Querstege 6, 7, 8, 9 ausgehend horizontal abstehen. Von diesen horizontal angeordneten und ausgerichteten Querstegen 6, 7, 8, 9 weisen Arme 10, 11, 12, 13 nach unten weg, so dass zwischen den Armen 10, 11, 12, 13 ein Raum zur Aufnahme des Wärmetauschers 2 gebildet ist. Der Längsholm 5 kann ebenso wie der untere Längsholm nach unten gerichtete Rippen aufweisen, die jedoch nicht gezeigt sind, wobei der Wärmetauscher an seiner Oberseite 29 auf diesen Rippen dann aufliegt. Die Rippen dienen dabei einem reduzierten Gewicht des Oberteils und einer dennoch gut definierten Auflagefläche für den Wärmetauscher 2.
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Das Unterteil 4 weist ebenso einen zentralen Längsholm 14 auf, von welchem wiederum seitlich abstehende Querstege 15, 16, 17, 18 ausgehend horizontal abstehen. Von diesen horizontal angeordneten und ausgerichteten Querstegen 15, 16, 17, 18 weisen Arme 19, 20, 21, 22 nach oben weg, so dass zwischen den Armen 15, 16, 17, 18 wiederum ein Raum zur Aufnahme des Wärmetauschers 2 gebildet ist. Der Längsholm 14 weist nach oben gerichtete Rippen 27 auf, wobei der Wärmetauscher an seiner Unterseite 28 auf den Rippen 27 aufliegt. Die Rippen dienen dabei einem reduzierten Gewicht des Unterteils und einer dennoch gut definierten Auflagefläche für den Wärmetauscher.
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Zur Erhöhung des Gewichts des Oberteils 3 kann wiederum in den Längsholm 5 eine Platte 25 als Zusatzgewicht eingelegt oder eingesetzt werden. Wie zu erkennen ist, wird die Platte 25 mit einer Schraube 26 mit dem Längsholm 5 verbunden. Hierzu können aber auch andere Verbindungselemente verwendet werden. Das Zusatzgewicht kann vorteilhaft eine andere Gestalt annehmen, so dass es nicht zwingend als Platte ausgestaltet sein muss.
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Das Oberteil 3 und das Unterteil 4 werden über Passstifte 30 miteinander verbunden und/oder relativ zueinander zentriert. Dabei werden die Passstifte 30 verdrehsicher in Öffnungen der Arme des Ober- und des Unterteils eingesetzt, die an den unteren bzw. oberen Endflächen der Arme jeweils eingebracht sind. In das Oberteil 3 werden die Passstifte 30 unter Anordnung von Einlegehülsen 31 eingesetzt. In das Unterteil werden die Passstifte 30 dabei direkt in dafür vorgesehene Öffnungen eingesetzt. Damit die Passstifte 30 nicht durch diese Öffnungen durchfallen, weisen sie einen abgestuften Durchmesser bzw. eine Erweiterung auf, die flügelartig ausgebildet ist, damit sie verdrehsicher in die Hülsen 31 eingesetzt werden können. Zwischen der Unterseite der oberen Arme 10, 11, 12, 13 und der Oberseite der unteren Arme 19, 20, 21, 22 sind scheibenförmige Elemente 32, wie Unterlegscheiben, zwischen gelegt, damit keine direkte Berührung zwischen dem Oberteil 3 und dem Unterteil 4 stattfindet. Dadurch kann verhindert werden, dass das Unterteil 4 mit dem Oberteil 3 verlötet.
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Die 3 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich der oberen und unteren Arme. Es ist zu erkennen, wie die Passstifte wie oben beschrieben eingesetzt sind. Der Wärmetauscher wird zwischen dem oberen Längsholm und dem unteren Längsholm eingefasst und aufgrund der Gewichtskraft des Oberteils 3 verspannt. Durch die geeignete Wahl des Gewichts und des Zusatzgewichts des Oberteils kann genug Kraft auf den Wärmetauscher ausgeübt werden, dass dieser sicher dicht verlötet.
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Die 4 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in Längsrichtung. Es ist zu erkennen, wie die Stege 27 der Längsholme an der Oberseite 34 bzw. an der Unterseite 35 des Wärmetauschers anliegen. Der Wärmetauscher wird dabei zwischen dem oberen Längsholm und dem unteren Längsholm eingefasst und aufgrund der Gewichtskraft des Oberteils 3 verspannt. Das Gewicht des Oberteils und das Gewicht des Zusatzgewichts 25 des Oberteils kann ausreichend Kraft auf den Wärmetauscher 2 ausgeübt werden, dass dieser verspannt wird und dadurch sicher dicht verlötet.
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Die 5 zeigt eine Ansicht des Wärmetauschers 2 in der Lötvorrichtung 1. Dabei wird der Wärmetauscher 2 zwischen den Armen und Querstegen umgriffen. Der Längssteg 5 beaufschlagt die Oberseite des Wärmetauschers 2.
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Die Längshol, Querstege und Arme weisen vorteilhaft einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf. Dabei kann aber auch ein anderes Profil vorteilhaft sein. Vorzugsweise kann die Querschnittsfläche insbesondere der Arme über die Länge der Arme auch variieren. So ist in den 1 und 3 zu erkennen, dass sich die Arme zu ihrem Ende in verjüngen.
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Zusätzlich können an den Bauteilen der Lötvorrichtung auch Laschen 33 angeordnet sein zur Halterung und/oder Befestigung insbesondere beispielsweise im bzw. während des Produktionsprozesses. Dabei sind die Lasche 33 vorgesehen zur Verwendung des Roboterhandlings. Die Laschen 36 dienen der Zentrierung des Transportsystems.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die derart ausgebildet ist, dass jedes Oberteil 3 mit jedem Unterteilteil 4 verbunden oder ausgetauscht werden kann. Das Oberteil 3 ist mit jedem Unterteil 4 kombinierbar und umgekehrt. Es gibt insofern keinen Zuordnungzwang wie bei den zum Stand der Technik aufgeführten Spannvorrichtungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lötvorrichtung
- 2
- Wärmetauscher
- 3
- Oberteil
- 4
- Unterteil
- 5
- Längsholm
- 6
- Quersteg
- 7
- Quersteg
- 8
- Quersteg
- 9
- Quersteg
- 10
- Arm
- 11
- Arm
- 12
- Arm
- 13
- Arm
- 14
- Längsholm
- 15
- Quersteg
- 16
- Quersteg
- 17
- Quersteg
- 18
- Quersteg
- 19
- Arm
- 20
- Arm
- 21
- Arm
- 22
- Arm
- 23
- Öffnung
- 24
- Steg
- 25
- Zusatzgewicht, Platte
- 26
- Schraube
- 27
- Rippe
- 28
- Unterseite
- 29
- Oberseite
- 30
- Passstift
- 31
- Einlegehülse
- 32
- scheibenförmiges Element
- 33
- Laschen für Roboterhandling
- 34
- Oberseite
- 35
- Unterseite
- 36
- Zentrierung für Transportsystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008007548 U1 [0007, 0008]
- DE 10233957 A1 [0007, 0009]
