DE29908667U1 - Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen und eine Tragplatte eines Kühlkörpers - Google Patents
Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen und eine Tragplatte eines KühlkörpersInfo
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Taipei
Taiwan
R.O.C.
Kühlkörpers
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Umfang der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Führungsgestell zum Anschweißen
von Kühlrippen und eine Tragplatte eines Kühlkörpers, das zum Anbringen von U-fbrmigen Rippen durch Schweißen auf die Tragplatte eines Kühlkörpers
verwendet wird. Die Aufgabe dieser Ausführungsform besteht in der Verbesserung der Kühlwirkung sowie in der schnelleren Durchführung des
Anschweißvorgangs.
2. Beschreibung der herkömmlichen Ausführungsform Die herkömmliche Ausführungsform der Kühlkörper sind grundsätzlich
aus dem Grund aus Aluminium hergestellt, weil Aluminium eine hohe Hitzeleitfähigkeit besitzt und preisgünstig ist. In der Fig. 1 ist der Aufbau eines
solchen herkömmlichen Kühlkörpers dargestellt, wobei diese herkömmliche Ausführungsform aus einer Tragplatte 1 und mehreren Kühlrippen 2 besteht, die
oben auf dieser Tragplatte 1 angebracht sind. Die Unterseite der Tragplatte 1 wird
auf die Oberfläche einer zur Kühlung zu behandelnden Vorrichtung 3 angebracht. Die Kühlrippen 2 sind auf der Tragplatte 1 montiert, um so ein schnelles
Übertragen der Hitze zu gewährleisten, während die hohe Temperatur durch die Tragplatte 1 aufgenommen und an jede Kühlrippe 2 übertragen wird. Durch
Umwälzung von kühler Luft um die Kühlrippen 2 wird die hohe Temperatur auf
der Vorrichtung 3 herabgesetzt.
Kühlkörper nach der herkömmlichen Ausführungsform werden in einem ganzen Stück im Strangpreß verfahren und aufgrund der guten Dehnbarkeit und
des niedrigen Schmelzpunktes des Aluminiums hergestellt. Der Nachteil der im Strangpreß verfahren hergestellten Kühlkörper nach der herkömmlichen
Ausführungsform besteht jedoch darin, daß die Kühlrippen während dem Strangpreßverfahren nicht zu dünn und der jeweilige Abstand zwischen den
einzelnen Rippen nicht zu kurz sein dürfen, da sonst die Materialzufuhr für die Rippen während dem Strangpreßverfahren eher unregelmäßig ist und manchmal
unterbrochen wird. Daher ist auch die Menge der Kühlrippen begrenzt, wobei auch die Kühlfläche geringer ist. Im Gegensatz dazu sind dickere Rippen
kostenaufwendiger und schwerer im Gewicht, und eignen sich daher auch weniger für den computergesteuerten Betrieb.
In Anbetracht der oben beschriebenen Nachteile des Strangpreßverfahrens
zur Herstellung von Kühlkörpern wird in Fig. 2 und 3 eine weiter entwickelte Ausführungsform des Kühlkörpers dargestellt. Die Herstellung dieses
Kühlkörpers umfaßt ein serielles Biegen mehrerer Kühlrippen 20, um auf diese Weise mehrere U-förmige Biegungen zu erhalten, wobei die Unterseiten dieser
Biegungen glatt sind. Eine Tragplatte 10 zum Tragen der Kühlrippen 20 ist in
Form einer glatten Platte gegeben. Die glatte Unterseiten der Biegungen werden auf die Oberfläche der Tragplatte 10 aufgesetzt und darauf befestigt, wonach der
Zusammenbau des Kühlkörpers vollständig ist.
Ein Kühlkörper, der separat aus einer Tragplatte 10 und aus Kühlrippen
hergestellt ist, weist einen Aufbau mit seriellen U-förmigen Biegungen auf, wobei
die Dicke der Kühlrippen 20 gering gehalten werden kann, so daß die Hitze besser
übertragen und reduziert werden kann. Somit werden die Nachteile der
herkömmlichen Ausfuhrungsform der in einem ganzen Stück hergestellten
Kühlkörper vermieden. Zur Herstellung eines solchen aus einer Tragplatte 10 und
aus Kühlrippen 20 zusammengesetzten Kühlkörpers stehen jedoch keine geeigneten Werkzeuge zur Verfügung. Auf die Flächen, mit denen die Tragplatte
10 und die Kühlrippen 20 aneinander befestigt werden, wird im voraus lediglich
ein Klebstoff aufgetragen. Dieses Verfahren zum Zusammensetzen ist unpraktisch und eignet sich kaum für eine automatisierte Herstellung. Zudem wird die
Wirksamkeit der Hitzeleitfähigkeit zwischen diesen beiden Bauteilen durch den Klebstoff ebenfalls deutlich beeinträchtigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der obigen Beschreibung schlägt der Erfinder der vorliegenden
Erfindung aufgrund seiner professionellen Erfahrung in und mit seinen Doktorkenntnissen (von der Bundesstaatlichen Universität Ohios) der Herstellung
und praktischen Erfahrung dank jahrelangem Studium, Design und Entwicklung des Aufbaus eines solchen zusammengesetzten Kühlkörpers ein Führungsgestell
zum Anschweißen von Rippen und eine Tragplatte eines Kühlkörpers vor, wobei mit dieser Ausführungsform eines Führungsgestells die Schwierigkeiten im
Aufbau sowie in der Herstellung eines Kühlkörpers eliminiert werden können.
Insbesondere sind das Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen
und die Tragplatte eines Kühlkörpers hauptsächlich aus einer ersten und einer zweiten Schnittplatte aufgebaut, wobei die erste Schnittplatte unter der Tragplatte
eines Kühlkörpers befestigt ist, um letztere zu tragen. Die zweite Schnittplatte ist
über den U-förmigen Kühlrippen angebracht und besteht aus einem Preßteil und einem Verbindungsteil. Das Preßteil weist an der Stelle, die den unteren
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• ·
Biegungen der U-förmigen Kühlrippen entspricht, Preßstangen auf. Das
Verbindungsteil ist mit mehreren Kontaktenden auf den Unterseiten der Preßstangen versehen, die zur Stromzufuhr zum Erzeugen einer starken Hitze
dienen. Beim Ausüben eines Druckes auf die Preßstangen durch das Preßteil werden die U-förmigen Kühlrippen gegen die Oberfläche der Tragplatte gedrückt
und werden mit Hilfe der starken Hitze, die durch das Verbindungsteil übertragen
wird, schnell darauf angeschweißt.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
eines Führungsgestells für den Schweißvorgang, durch welchen die Kühlwirkung eines Kühlkörpers verbessert werden kann. Nach dem Kombinieren der U-förmigen
Kühlrippen und der Tragplatte des Kühlkörpers mit Hilfe des Führungsgestells zum Anschweißen befindet sich kein fremdes Material zwischen
diesen beiden Bauteilen. Daher kann die durch die Tragplatte aufgenommene starke Hitze schnell und ungehindert an die U-förmigen Kühlrippen übertragen
werden, wodurch die Kühlwirkung des Kühlkörpers verbessert werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Führungsgestells für den Schweißvorgang, womit die Kosten des
Kühlkörpers durch einen schnellen Herstellvorgang gesenkt werden können. Durch Vorgabe des Aufbaus eines Führungsgestells können mehrere
Führungsgestelle auf einer Fertigungsstraße zum Einsatz kommen. Der Anschweißvorgang eines jeden Kühlkörpers beansprucht zum Zusammensetzen
bloß zwei Sekunden, was sich ausgezeichnet für die automatisierte Massenfertigung eignet und somit die Herstellkosten gesenkt und niedrig gehalten
werden können.
Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung soll anhand der beigelegten
Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung soll anhand der beigelegten
Zeichnungen und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform näher erläutert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kühlkörpers nach der
herkömmlichen Ausführungsform, wobei der Kühlkörper aus Aluminium und in einem Stück im Strangpreßverfahren hergestellt wurde;
Fig. 2 zeigt eine analytische Ansicht eines kombinierten Kühlkörpers nach
der herkömmlichen Ausführungsform;
Fig. 3 zeigt des kombinierten Kühlkörpers nach der herkömmlichen Ausführungsform im Schnitt;
Fig. 4 zeigt eine anatomische Ansicht des kombinierten Kühlkörpers nach
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Kombinierung des kombinierten Kühlkörpers nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines vollständigen
kombinierten Kühlkörpers nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Herstellvorgangs unter
Anwendung einer zweiten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansiche einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
• t · ·
Fig. 11 zeigt eine Draufsicht der fünften Ausfuhrungsform der
vorliegenden Erfindung vor deren Anwendung;
Fig. 12 zeigt eine Draufsicht der fünften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zu Beginn ihrer Anwendung; Fig. 13 zeigt die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu
Beginn ihrer Anwendung im Schnitt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Wie dies in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, sind das Führungsgestell und die
Tragplatte eines Kühlkörpers nach der vorliegenden Erfindung gemäß dem Zusammenbauvorgang des zusammengesetzten Kühlkörpers, die gegenwärtig auf
dem Markt erhältlich sind, ausgeführt. Der Aufbau eines solchen Kühlkörpers besteht aus mehreren seriell gebogenen Kühlrippen 20, um so mehrere U-fÖrmige
Biegungen zu bilden, während die Unterseiten der unteren Biegungen 21 glatt
sind. Eine Tragplatte 10 zum Tragen der Kühlrippen 20 ist in Form einer glatten
Platte ausgeführt. Die glatten Unterseiten der Biegungen 21 werden auf die
Oberfläche der Tragplatte 10 aufgesetzt und darauf befestigt, womit der
Zusammenbau des Kühlkörpers abgeschlossen ist.
Das Führungsgestell zum Anschweißen nach der vorliegenden Erfindung
besteht hauptsächlich aus einer ersten Schnittplatte 30 und einer zweiten Schnittplatte 40. Dabei ist die erste Schnittplatte 30 unter der Tragplatte 10
befestigt, um letztere zu tragen. Die zweite Schnittplatte 40 befindet sich über den
U-formigen Kühlrippen 20 und ist aus einem Preßteil 41 und einem Verbindungsteil 42 aufgebaut. Das Preßteil 41 ist für jede der unteren Biegungen
21 der U-förmigen Kühlrippen 20 mit einer Preßstange 43 ausgeführt. Das
Verbindungsteil 42 ist mit mehreren Kontaktenden auf den Unterseiten der Druckstangen 43 versehen, womit die Stromzufuhr zur Erzeugung einer starken
Hitze gewährleistet wird. Beim Ausüben eines Druckes auf die Druckstangen durch das Preßteil 41 werden die U-fÖrmigen Kühlrippen 20 gegen die Oberfläche
der Tragplatte 10 gedrückt und werden durch die starke Hitze, die durch das
Verbindungsteil 42 geleitet wird, schnell darauf angeschweißt.
Durch die erste Schnittplatte 30 der vorliegenden Erfindung wird die
Tragplatte 10 getragen. Eine Trägerplatte 31 wird auf der Abgleichfläche auf der
Oberfläche der ersten Schnittplatte 30 gebildet, deren Form der Tragplatte 10 des
Kühlkörpers entspricht. Die Abgleichfläche der Oberfläche der ersten
Schnittplatte 30 weist eine Vertiefung 32 auf, deren Form mit der Tragplatte des Kühlkörpers übereinstimmt. Diese Vertiefung 32 dient zum Positionieren der
Tragplatte 10. Beim Einsetzen der Tragplatte 10 in die Vertiefung 32 neben der
Trägerplatte 31 wird diese Tragplatte 10 auf der ersten Schnittplatte 30 für den
Schweißvorgang getragen und befestigt.
Bei der zweiten Schnittplatte 40 der vorliegenden Erfindung kann die
Druckkraft, die.auf das Preßteil 41 ausgeübt wird, mit Hilfe eines Gas- oder
Flüssigkeits-Druckzylinders erhalten werden. Die durch das Verbindungsteil erzeugte Hitze beträgt bis zu ungefähr 6500C, wobei diese Hitzeenergie durch
Umwandlung aus elektrischer oder mechanischer Energie gewonnen und zum schnellen Anschweißen der unteren Biegungen 21 auf die Oberfläche der
Tragplatte 10 verwendet wird.
Wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, in der die zweite Ausfuhrungsform der
vorliegenden Erfindung dargestellt wird, dient diese Ausfuhrungsform in erster
Linie zum Lösen des Problems beim Positionieren und Fördern während dem
Anschweißvorgang der Tragplatte 10 und der Kühlrippen 20. Dabei werden die
Tragplatte 10 und die Kühlrippen 20 vor dem Anschweißvorgang und zum
Positionieren an deren Seiten mit einem Klemmhalter 50 befestigt (siehe "A" in Fig. 7). Danach werden die Tragplatte 10 und die Kühlrippen 20 auf die erste
Schnittplatte 30 angebracht (siehe "B" in Fig. 7). Nach diesem Vorgang wird die zweite Schnittplatte 40 nach unten bewegt, um den Anschweißvorgang der
Tragplatte 10 und der Kühlrippen 20 fortzusetzen (siehe "C" in Fig. 7). Beim
Bewegen der zweiten Schnittplatte 40 nach oben und nach Beenden des Vorgangs, in dem die Tragplatte 10 und die Kühlrippen 20 angeschweißt werden,
werden diese mit dem Klemmhalter 50 emtfernt.
Wie dies in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, in denen die dritte und vierte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt werden, kann der Anschweißvorgang auf zwei verschiedene Weisen beschleunigt werden. Dabei
weist die erste Schnittplatte 30 auf der Oberfläche oder die Unterseite des Verbindungsteils 42 der zweiten Schnittplatte 40 (Fig. 9) in Übereinstimmung mit
den Anschweißflächen zwischen der Tragplatte 10 und den Kühlrippen 20 eine
Vielzahl von kleinen Buckeln 60 auf (Fig. 8). Während dem Anschweißvorgang wird eine größere Druckkraft auf die zweite Schnittplatte 40 ausgeübt, um wellige
Berührungsflächen, die durch die kleinen Buckeln 60 geformt werden, zwischen der Tragplatte 10 und den Kühlrippen 20 zu bilden. In diesem Augenblick werden
die welligen Berührungsflächen zuerst geschmolzen, um den Schmelzvorgang zu beschleunigen.
Wie dies in den Fig. 10 bis 13 gezeigt ist, in denen die fünfte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt wird, wird hier eine
Alternative der zweiten Schnittplatte 40, d.h. eine zweite Schnittplatte 40',
veranschaulicht. Wie hier gezeigt ist, ist diese zweite Schnittplatte 40' einzeln mit
einem Preßteil 41' und mehreren Preßstangen 43' versehen. Dabei sind die
Preßstangen 43' neben den U-förmigen Kühlrippen 20 angeordnet. Die
Unterseiten der Preßstangen 43' sind ebenfalls mit einem Verbindungsteil 42' mit
mehreren Kontaktenden versehen. Wie dies in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist,
werden die Preßstangen 43' quer gegen die Kühlrippen 20 geschoben, um das Verbindungsteil 42' so zu bewegen, damit sich dieses auf den unteren Biegungen
21 befindet. Dann wird das Preßteil AV nach unten auf die Preßstangen 43'
gedrückt und stellt so die Stromzufuhr zum Erzeugen einer starken Hitze zum Anschweißen sicher.
Die Bezeichnungen der Einzelteile der Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung sowie die Zeichnungen dienen lediglich zur
Veranschaulichung der bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung und beschränken sich nicht auf den Umfang der vorliegenden
Erfindung. Es ist verständlich, daß die oben beschriebene Ausführungsform in verschiedener Weise ausgeführt werden kann, ohne daß dabei vom Sinn und
Zweck der vorliegenden Erfindung abgewichen werden muß. Dementsprechend gelten die folgenden Schutzansprüche, die Teil dieser Erfindung sind, ebenfalls
sämtlichen Abänderungen der Ausfuhrungsform.
Ein Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen jiniletne ..
Tragplatte eines Kühlkörpers, die zum Anbringen von U-förmigen Rippen durch Schweißen auf die Tragplatte eines Kühlkörpers verwendet werden. Die Aufgabe
dieser Ausführungsform besteht in der Verbesserung der Kühlwirkung sowie in der schnelleren Ausführung des Sch weiß Vorgangs. Das Führungsgestell besteht
hauptsächlich aus einer ersten und einer zweiten Schnittplatte, wobei die erste Schnittplatte unter der Tragplatte des Kühlkörpers befestigt ist, um letztere zu
tragen, während die zweite Schnittplatte über der U-förmigen Kühlrippen befindet
und aus einem Preßteil und einem Verbindungsteil aufgebaut ist. An entsprechender Stelle der unteren Biegungen der U-förmigen Rippen weist das
Preßteil Preßstangen auf. Das Verbindungsteil ist mit mehreren Kontaktenden auf der Unterseite der Preßstangen versehen, die zur Stromzufuhr dienen, um damit
eine starke Hitze zu erzeugen. Beim Ausüben des Drucks auf die Preßstangen durch das Preßteil werden die U-förmigen gegen die Oberseite der Tragplatte
gedrückt, wobei mit Hilfe des Verbindungsteils eine starke Hitze erzeugt wird.
Auf diese Weise wird ein schnelles Anschweißen der U-förmigen Kühlrippen auf
die Tragplatte ermöglicht.
Claims (7)
1. Ein Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen und eine
Tragplatte eines Kühlkörpers, bestehend aus einer Tragplatte und mehreren U-förmigen
Kühlrippen, wobei diese Kühlrippen seriell gebogen sind, um so
mehrere U-fÖrmige Biegungen zu bilden; die Unterseiten der unteren Biegungen
sind glatt und werden auf die Oberfläche der Tragplatte gesetzt, wobei diese Tragplatte in Form einer glatten Platte ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß
das Führungsgestell aus einer ersten und einer zweiten Schnittplatte
besteht, worin die erste Schnittplatte unter der Tragplatte befestigt ist, um diese zu
tragen, während die zweite Schnittplatte über den U-förmigen Kühlrippen befindet und aus einem Preßteil und einem Verbindungsteil aufgebaut ist. Für jede
untere Biegung der U-förmigen Kühlrippen mit einer Preßstange ist dabei je ein Preßteil ausgeführt. Das Verbindungsteil weist mehrere Kontaktenden auf den
Unterseiten der Preßstangen auf, durch welche die Stromzufuhr zum Erzeugen einer starken Hitze sichergestellt werden. Beim Ausüben eines Druckes auf die
Preßstangen durch das Preßteil werden die U-förmigen Kühlrippen gegen die Oberfläche der Tragplatte gedrückt und werden mit Hilfe der starken Hitze, die
durch das Verbindungsteil erzeugt wird, schnell auf diese Oberfläche der Tragplatte angeschweißt.
2. Ein Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen und eine Tragplatte eines Kühlkörpers nach Anspruch 1, worin
eine Trägerplatte auf der Oberfläche der ersten Schnittplatte und eine
Vertiefung auf der Abgleichfläche auf der Oberfläche der ersten Schnittplatte gebildet ist, wobei deren Form der Tragplatte des Kühlkörpers entspricht. Beim
Einsetzen der Tragplatte in die Vertiefung neben der Trägerplatte wird die Tragplatte auf der ersten Schnittplatte getragen und befestigt.
3. Ein Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen und eine Tragplatte eines Kühlkörpers nach Anspruch 1, worin
das Preßteil der zweiten Schnittplatte auf dieser befindet und eine
Druckkraft mit Hilfe eines Gas- oder Flüssigkeits-Druckzylinders ausgeübt wird.
Die durch das Verbindungsteil erzeugte Hitze beträgt bis zu ungefähr 6500C,
wobei diese Hitzeenergie durch die Umwandlung aus elektrischer oder mechanischer Energie gewonnen wird.
4. Ein Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen und eine Tragplatte eines Kühlkörpers nach Anspruch 1, worin
das Führungsgestell mit einer Klemmhalter zum Positionieren und Bewegen der Tragplatte und der Kühlrippen befestigt wird, wobei diese
Klemmhalter auf die Seiten der beiden Bauteile angebracht wird.
5. Ein Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen und eine Tragplatte eines Kühlkörpers nach Anspruch 1, worin
die Oberfläche der ersten Schnittplatte in Übereinstimmung mit den Anschweißflächen zwischen der Tragplatte und den Kühlrippen eine Vielzahl
kleiner Buckel aufweist.
6. Ein Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen und eine Tragplatte eines Kühlkörpers nach Anspruch 1, worin
die Unterseite des Verbindungsteils der zweiten Schnittplatte in Übereinstimmung mit den Anschvveißflächen zwischen der Tragplatte und den
Kühlrippen eine Vielzahl kleiner Buckel aufweist.
7. Ein Führungsgestell zum Anschweißen von Kühlrippen und eine Tragplatte eines Kühlkörpers nach Anspruch 1, worin
die zweite Schnittplatte separat mit einem Preßteil und mehreren Preßstangen versehen ist, wobei sich diese Preßstangen neben den U-förmigen
Kühlrippen befinden und das Verbindungsteil mit Kontaktenden auf den
11
Unterseiten der Preßstangen aufweist. Die Preßstangen werden quer gegen die
Kühlrippen geschoben, um das Verbindungsteil so zu bewegen, damit sich dieses in den unteren Biegungen befindet. Danach wird das Preßteil nach unten auf doe
Preßstangen gedrückt, um die Stromzufuhr zum Erzeugen einer starken Hitze zum Schweißen sicherzustellen.
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