DE3443797C2

DE3443797C2 -

Info

Publication number: DE3443797C2
Application number: DE3443797A
Authority: DE
Inventors: Robert Cognin Fr Richard
Original assignee: Cegedur Societe de Transformation de lAluminium Pechiney SA
Current assignee: Cegedur Societe de Transformation de lAluminium Pechiney SA
Priority date: 1983-12-01
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1988-03-24
Also published as: NO844788L; IT1177336B; IT8423756A0; JPS60133934A; IT8423756A1; JPH0442102B2; FR2561368A1; NO158860B; ES538039A0; CA1255080A; ES8602244A1; BR8406024A; DE3443797A1; FR2561368B1; NO158860C

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbund-Metallplatte als Bauelement z. B. bei der Herstellung von Wärmetauschern mit einem Fluidleitungssystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der FR-PS 14 56 125 ist eine derartige Verbund-Metall platte bekannt, bei der zwei Aluminium-Blechtafeln durch einen Walzvorgang großflächig miteinander verschweißt sind, und zwar bis auf diejenigen streifenförmigen Zonen, auf die zuvor ein Trennmittel aufgetragen wurde, das ein Verschweißen verhindert. Diese nicht verschweißten Strei fen werden anschließend hydraulisch oder pneumatisch auf geweitet und ergeben ein Leitungssystem. Dieses Leitungs system umfaßt eine geschlossene äußere Ringleitung und ein inneres Fluidleitungssystem, das mit der äußeren geschlos senen Ringleitung durch ein verengtes Verbindungsstück verbunden ist. Zur Herstellung eines derartigen Leitungs systems wird die Verbund-Metallplatte zwischen zwei sta bile Halteplatten gelegt, die in einem vorbestimmten Zwischenabstand arretiert sind und von denen zumindest eine mit Hilfe von Kolben-Zylindereinheiten senkrecht zu ihrer Ober fläche bewegt werden kann. Nach Einlegen der Verbund-Me tallplatte wird zuerst die äußere Ringleitung so aufgewei tet, bis sich ihre Außenfläche an die Oberfläche der be nachbarten Halteplatte dicht andrückt und auf diese Weise einen Druckraum umschließt, der ferner vom mittleren Teil dieser Halteplatte und vom mittleren Teil der Verbund-Me tallplatte begrenzt wird. In diesem abgedichteten Druck raum wird durch Einleiten eines Druckmittels ein Gegen druck aufgebaut, der auf den von der Ringleitung um schlossenen mittleren Teil der Verbund-Metallplatte ein wirkt und ihn fest gegen die eine Halteplatte drückt. An schließend wird der in der Ringleitung herrschende Auf weitdruck erhöht, um das als Drossel wirkende verengte Verbindungsstück zu öffnen und daraufhin das innere Lei tungssystem aufzuweiten. Wenn sich das verengte Verbin dungsstück öffnet, bevor die gesamte äußere Ringleitung voll ausgebildet und der Gegendruck aufgebaut worden ist, erfolgt eine Aufweitung der inneren Leitungen nach beiden Seiten hin. Wenn sich ferner das verengte Verbindungsstück nicht bei dem voreingestellten Druck öffnet, werden die inneren Leitungssysteme nicht gebildet. In beiden Fällen sind die so hergestellten Verbund-Metallplatten Ausschuß. Schließlich erfordert die notwendige Druckerhöhung zum Aufweiten des verengten Verbindungsstücks eine entspre chende Erhöhung des Gegendrucks, weil die Druckdifferenz auf etwa 0,5 MPa konstantgehalten werden muß, um hinrei chend kleine Abmessungstoleranzen der geformten Teile zu gewährleisten. Dies erfordert aber eine entsprechend höhere Kraft der Halteplatten. So entspricht z. B. eine Drucksteigerung um 1 MPa bei einer Plattengröße von 4200 × 1000 mm einer zusätzlichen Haltekraft von 420 t. Nach dem Aufweiten des inneren Leitungssystems wird die Verbundme tallplatte so zugeschnitten, daß ihr verbleibender innerer Teil als Bauelement z. B. eines Wärmetauschers Verwendung finden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbund-Me tallplatte mit einem nach einer Seite hin ausgebildeten Fluidleitungssystem zu schaffen, die bei verringerten Ab messungstoleranzen zuverlässiger, d. h. mit geringerem Ausschußanteil, hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbund-Metallplatte wird auf der Oberfläche zumindest einer Aluminium-Blech platte ein Leitungssystem durch Auftragen eines Trennmit tels vorgezeichnet, das eine äußere geschlossene Leitung mit einem am Plattenrand mündenden Einlaß, ein inneres ggf. aus mehreren Teilen bestehendes Leitungssystem und eine oder mehrere Verbindungsleitungen umfaßt, welche die äußere geschlossene Leitung mit dem oder den inneren Lei tungssystem(en) verbinden. Diese Verbindungsleitung hat eine im wesentlichen konstante Breite, die ausreichend groß gewählt ist, um ihre Aufweitung bei dem in der äuße ren Leitung herrschenden Fluiddruck zu gewährleisten. Die Verbindungsleitung hat ferner eine ausreichende Länge, da mit die Zeitspanne ihrer progressiven Aufweitung aus reicht, um den zur Erzielung einer Verbund-Metallplatte mit nach einer Seite hin ausgebildetem Leitungssystem er forderlichen Gegendruck aufbauen zu können. Die Länge die ser Verbindungsleitung ist größer als die halbe Länge der Verbund-Metallplatte und beträgt bis zum Dreifachen dieser Länge.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ver läuft die Verbindungsleitung geradlinig in Richtung der Längsseite der Platte und verbindet die äußere geschlosse ne Leitung mit dem inneren Leitungssystem ausgehend von einer Stelle in der äußeren Leitung, die dem Druckfluid einlaß gegenüberliegt. Der Fluiddruck für die Aufweitung der Leitungen ist auf 12 bis 15 MPa und der entsprechende Gegendruck auf 5 bis 7 MPa eingestellt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 verschiedene Ausführungen von Ver bund-Metallplatten mit einseitigem Leitungssystem;

Fig. 4 den Verlauf des Aufweitdrucks und des Gegendrucks über der Zeit bei der Her stellung einer Verbund-Metallplatte nach Fig. 2.

Eine in Fig. 1 gezeigte Verbund-Metallplatte 4 weist eine äußere geschlossene Leitung 1 auf, deren Einlaßkanal am Plattenrand ausmündet. Ein gestrichelt eingerahmtes Fer tigteil 5 enthält ein inneres Leitungssystem 6. Zwischen der äußeren Leitung 2 und dem inneren Leitungssystem 6 ist eine Verbindungsleitung 7 angeordnet, deren Länge ausrei chend groß und deren Querschnitt ausreichend klein ist, so daß die zu ihrer Aufweitung notwendige Zeitspanne bei vor gegebenen Druckverhältnissen größer als 2 s ist und im allgemeinen etwa 3 s beträgt.

Eine in Fig. 2 dargestellte Platte wird wie folgt herge stellt. Auf einer Aluminium-Blechtafel mit 99,5% Al und einer Dicke von 2,9 mm wird im fettblanken Zustand das Leitungssystem in Längsrichtung mit verkleinertem Maßstab aufgezeichnet. Diese Blechtafel wird mit einer zweiten Blechtafel bedeckt, deren gegenüberliegende Oberfläche ähnlich behandelt wurde. Beide Bleche werden zusammen auf eine Gesamtdicke von 1,45 mm warmgewalzt. Die so gebildete Platte wird zwischen zwei Halteplatten einer Presse einge legt, deren Zwischenabstand der Gesamthöhe der zu formen den Leitungen von z. B. 3 mm entspricht. Anschließend wird Druckluft mittels einer Injektionsnadel in den Einlaßkanal eingeführt. Dieses Einführen der Druckluft in das Lei tungssystem und der Aufbau eines pneumatischen Gegendrucks in einem Druckraum, der von der bereits aufgeweiteten äußeren Leitung umschlossen und von einer Oberfläche der Verbund-Metallplatte sowie von der der angrenzenden Halte platte begrenzt wird, erfolgt jeweils über geeichte Elek troventile und Manometer.

Das in Fig. 4 dargestellte Diagramm zeigt den Verlauf des Aufweitdruckes im Leitungssystem sowie des Gegendruckes über der Zeit. Wie ersichtlich, wird der Gegendruck etwa 0,2 bis 0,5 s nach der Beaufschlagung des Leitungssystems mit dem Aufweitdruck aufgebaut.

Nach dem Aufweitvorgang wird das Leitungssystem entlüftet und der Gegendruck so vermindert, daß der Aufweitdruck stets größer als der Gegendruck bleibt. Die Halteplatten der Presse werden voneinander weg bewegt, sobald die Druckdifferenz mindestens 1 MPa beträgt. Im vorbeschrie benen Fall dauert das Aufweiten des Leitungssystems 8 s und das Entlüften 10 s. Die so gebildete Verbund-Metall platte wird anschließend zwischen den auseinandergefahre nen Halteplatten der Presse herausgenommen und weiteren Bearbeitungsvorgängen, z. B. einem Stanzvorgang, unterzo gen.

Claims

1. Verbund-Metallplatte als Bauelement z. B. bei der Herstellung von Wärmetauschern mit einem nach einer Seite hin ausgebildeten Fluidleitungssystem, bei dem zwei überein anderliegende Bleche auf ihrer gesamten Berührungsfläche miteinander verschweißt sind, mit Ausnahme von streifen förmigen Zonen, in denen die Ausbildung des Fluidleitungs systems vorgesehen ist, das eine geschlossene äußere Lei tung und ein inneres Fluidleitungssystem umfaßt, die mit einander durch mindestens eine engere Verbindungsleitung verbunden sind, wobei die äußere und innere Leitung nach einander mittels eines Druckfluids aufgeweitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Verbindungsleitung (7) größer als die halbe Länge ist und bis zur dreifachen Länge der herzu stellenden Verbund-Metallplatte (4) beträgt.

2. Verbund-Metallplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (7) geradlinig ist, sich in Längsrichtung der Verbund-Metallplatte (4) erstreckt und von einer Stelle der äußeren Leitung (1) ausgeht, die dem Fluideinlaß der äußeren geschlossenen Leitung (1) gegenüber liegt.