DE4418276A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Profilelements - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Profilelements, dessen Verwendung insbesondere, jedoch nicht ausschließlich als ein Wärmeableitelement, wie zum Beispiel eine Halbleiter-Wärme­ senke vorgesehen ist.

Wärmeableitelemente wie zum Beispiel Halbleiter-Wärmesenken können aus verschieden profilierten Formen bestehen, welche jedoch oftmals eine vorbestimmte Länge aufweisen, die von einem profilierten extrudierten Metallelement abgeschnitten werden. Die Profile der extrudierten Elemente, die zur Bildung derartiger Körper verwendet werden, sind durch die Profile der Werkzeuge bestimmt, durch die die Elemente extrudiert werden. Das Profil eines Elements, welches aus einem extrudierten Körper hergestellt wird, variiert nur über seine Breite senkrecht zur Extrusionsrichtung.

Das US-Patent 4 884 331 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Wärmesenke mit Hilfe von Gatter­ sägen, die in Querrichtung ein sich länglich erstreckendes ex­ trudierten Profilmaterial schneiden. Das extrudierte Material weist eine längliche Plattenform mit einer Vielzahl länglicher quergeteilter Rippen auf, die auf der Platte aufrecht stehen. Durch Quersägen werden die Rippen in Querrichtung an bestimm­ ten Stellen entlang ihrer Länge in vorbestimmter Größe von dem bearbeiteten Teil des extrudierten Werkstücks abgetrennt, so daß eine Halbleiter-Wärmesenke entsteht, welche ein Grund­ element mit einer Vielzahl querbeabstandeter Reihen sich länglich erstreckender Rippenteile aufweist. Die Anordnung der Rippenteile verstärkt die Wirksamkeit der Wärmeableitung der so gebildeten Wärmesenke.

Ein Nachteil dieses Verfahrens zur Bildung einer Halbleiter- Wärmesenke besteht darin, daß es relativ aufwendig und langsam ist. Das Querschneiden der Rippen bewirkt scharfe Grate an den geschnittenen Kanten, welche entfernt werden müssen, bevor die Wärmesenke verwerten werden kann. Der zusätzliche Bearbei­ tungsschritt zur Entfernung der Grate verteuert den Herstel­ lungsprozeß.

Da die Rippenteile der Wärmesenke durch einen Gattersäge­ schnitt quer zu den Rippen eines extrudierten Werkstückes gebildet werden, sind die Rippenteile benachbarter Reihen in Linie ausgerichtet, wodurch der Wirkungsgrad der Wärmeablei­ tung begrenzt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zuvor genannten Nachteile zu vermeiden oder zu vermindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung in erster Linie ein Verfahren zur Herstellung eines profilierten Ele­ ments aus einem sich im wesentlichen länglich erstreckenden extrudierten Elements vorgeschlagen, welches eine Vielzahl von quergeteilten sich länglich erstreckenden Rippen aufweist, die darauf aufrecht stehen, wobei das Verfahren den Schritt der Abtragung der in Längsrichtung beabstandeten Teile von einigen der genannten Rippen mit Hilfe einer quer wirkenden Stanzvor­ richtung umfaßt.

Das Verfahren nach der Erfindung umfaßt das Abtragen einer Anzahl von in Längsrichtung beabstandeter Teile aus einer Rippe in einem einzigen Stanzprozeß.

Das Verfahren nach der Erfindung umfaßt ferner auch das Abtragen eines länglichen Teils aus einer Anzahl Rippen in einem einzigen Stanzprozeß.

Der Verfahrensschritt zum Abtragen eines länglichen Teils aus jeder aus jeder von mehreren Rippen wird mit Hilfe eines Stanzwerkzeugs erreicht, welches bei der Bearbeitung die Rippen nacheinander bei einem Stoß während seines Arbeitsvor­ ganges erfaßt.

Das Verfahren kann ferner den Schritt zum Abtragen einer Anzahl hintereinander folgender längsgerichteter Teile aus jeder von einer Anzahl Rippen in Richtung der Tiefe der Rippen umfassen. Dies kann in einem einzigen Stanzprozeß erreicht werden.

Dieser Schritt wird durch ein Stanzwerkzeug erreicht, welches bei der Bearbeitung die Rippen innerhalb eines einzigen Stoßes hintereinander erfaßt, wobei das Stanzwerkzeug eine Anzahl hintereinanderliegender Schneidkanten aufweist und sich jede weitere zur vorhergehenden Schneidkante in eine Richtung tiefer erstreckt, welche zur Stoßrichtung des Werkzeugs normal gerichtet ist, bezogen auf die Vorwärtsstoßrichtung des Werk­ zeugs.

Das Verfahren ist derart ausgebildet, daß die Länge der Lücken, die in den Rippen durch Abtragung von länglichen voneinander getrennten Teilen entstehen, im wesentlichen gleich zur Länge der Rippenteile ist, die nach einer solchen Abtragung stehen bleiben.

Das Verfahren ist derart gestaltet, daß die Rippenteile, welche nach der Abtragung der länglichen voneinander getrenn­ ten Teile von benachbarten Rippen im wesentlichen quer in Linie ausgerichtet sind.

Das Verfahren nach der Erfindung besteht in einer Alternative darin, daß die Rippenteile, welche nach der Abtragung der länglichen voneinander getrennten Teile von benachbarten Rippen im wesentlichen nicht quer in Linie ausgerichtet sind.

Das Verfahren nach der Erfindung ist ferner derart gestaltet, daß die Rippenteile, die nach der Abtragung der länglichen voneinander getrennten Teile verbleiben, sich progressiv oder stufenweise in Richtung der Tiefe zum extrudierten Werkstück verjüngen.

Das Verfahren nach der Erfindung umfaßt ferner den Verfahrens­ schritt des Abtrennens einer abgemessenen Länge von einem bereits bearbeiteten Teil des extrudierten Werkstücks, wodurch ein profiliertes Element eine vorbestimmten Länge entsteht.

Das von dem bereits bearbeiteten Teil des extrudierten Werk­ stückes abgetrennte Teil, kann mit Hilfe einer Sägevorrichtung abgetrennt werden, oder alternativ durch eine Stanzvorrich­ tung, welche senkrecht zur Ebene des extrudierten Werkstücks wirkt.

Wenn die Rippenteile benachbarter Reihen solcher Teile im wesentlichen nicht quer ausgerichtet sind, kann die normaler­ weise wirkende Stanzvorrichtung mit einem Stanzkopf versehen werden, welcher eine geeignet profilierte Schneidkante auf­ weist, die das extrudierte Werkstück bei der Bearbeitung in den Lücken zwischen den sich in Längsrichtung erstreckenden Rippenteilen der quer geteilten Reihen derartiger Teile erfaßt.

Das oben genannte Verfahren kann auf ein solches extrudiertes Werkstück angewendet werden, um wärmeableitende Elemente, wie eine Halbleiter-Wärmesenke herzustellen.

Aus diesen Gründen werden die extrudierten Werkstücke bevor­ zugt aus Metall oder einem anderen geeigneten thermisch leitfähigem Material hergestellt.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein wärmeableitendes Element vorgeschlagen, welches nach dem zuvor genannten Verfahren hergestellt ist, wobei das Werkstück ein sich in Längsrichtung erstreckendes Grundelement aufweist mit einer Vielzahl von quer beabstandeten Reihen sich in Längs­ richtung erstreckenden und beabstandeten Rippenteilen, welche darauf aufrecht stehen.

Die Rippenteile können sich progressiv oder stufenweise in Richtung der Tiefe zum extrudierten Werkstück verjüngen.

Die Rippenteile der benachbarten Reihen können so angeordnet sein, daß sie im wesentlichen nicht quer in einer Linie ausgerichtet sind.

Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, die in dem Verfahren nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung Anwendung findet, wobei die Vorrichtung Mittel zum Transport eines sich länglich erstrecken­ des Werkstückes in Richtung zur Stanzvorrichtung aufweist, welches eine Vielzahl quergeteilter und sich länglich er­ streckender Rippen aufweist, welche darauf aufrecht stehen, wobei die Stanzvorrichtung einen quer wirkenden Stanzkopf, eine Gegenstempelvorrichtung und eine Vorrichtung aufweist, um den Stanzkopf mit einer Antriebskraft zu beaufschlagen und wobei die Gegenstempelvorrichtung, die während des Arbeits­ prozesses neben einer Seitenfläche einer aufrechtstehenden Rippe und der Stanzkopf auf einer gegenüberliegenden Seite der Rippe angeordnet sind, wobei der Antrieb während des Arbeits­ prozesses den Stanzkopf beaufschlagt, um eine transversale Bewegung des Stanzkopfes in Richtung der Gegenstempelvor­ richtung zu bewirken, wodurch von der Rippe ein sich in Längsrichtung erstreckendes Teil abgetragen wird.

Der Antriebsteil kann vorteilhaft eine Presse aufweisen.

Die Vorrichtung kann eine Anzahl von Gegenstempelelementen aufweisen, wobei jedes während des Arbeitsprozesses neben einer Seitenfläche einer entsprechenden Rippe angeordnet ist.

Einige der Gegenstempelelemente sind in der Lage eine kleine Schwenkbewegung in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des extrudierten Werkstückes durchzuführen, um sich relativen Positionsabweichungen der Rippen des extrudierten Werkstückes anzupassen.

Die Vorrichtung kann Mittel aufweisen, um die Stanzvorrichtung in Kontakt mit einer oberen Fläche des extrudierten Werk­ stückes in eine Richtung abzusenken, die im wesentlichen senkrecht zu dieser Fläche ist.

Die Mittel zur Absenkung der Stanzvorrichtung zur Kontakther­ stellung mit dem extrudierten Werkstück erlaubt auch eine transversale Bewegung der Stanzvorrichtung relativ zum ex­ trudierten Werkstück bevor der Stanzkopf und die Gegenstempel­ vorrichtung abgesenkt wird, um mit der oberen Fläche des Werk­ stücks in Berührung zu kommen.

Die Stanzvorrichtung weist eine Reihe von Stanzköpfen und Gegenstempelelemente auf, die in Längsrichtung relativ zur Bewegungsrichtung des extrudierten Werkstückes angeordnet sind, um die Abtragung einer Anzahl sich länglich erstrecken­ der Teile von einer Rippe zu ermöglichen, wobei die Antriebs­ mittel dazu dienen, um jeden Stanzkopf mit Antriebskräften zu beaufschlagen, um eine gleichzeitige Querbewegung der Stanz­ köpfe in Richtung ihrer entsprechenden Gegenstempelelemente zu bewirken.

Die Stanzvorrichtung umfaßt eine Reihe von Stanzköpfen und Stanzelementen, die in einer Querrichtung relativ zur Bewe­ gungsrichtung des extrudierten Werkstückes angeordnet sind, um die Abtragung einer Reihe von sich länglich erstreckenden Teilen benachbarter Rippen zu ermöglichen.

Die Stanzvorrichtung kann die Konfiguration einer Matrix aufweisen mit einer Vielzahl von Reihen und Kolonnen von Stanzköpfen mit ihren entsprechenden Gegenstempelelementen, die es erlauben, eine Anzahl sich länglich erstreckender Teile von jeder Anzahl benachbarter Rippen auszustanzen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung weist ferner ein Trenn­ werkzeug zur Abtrennung vorbestimmter Längen von einem Teil eines bereits bearbeiteten extrudierten Werkstücks auf, um dadurch ein profiliertes Element einer vorbestimmten Länge zu herzustellen.

Das Trennwerkzeug kann als Säge ausgebildet sein.

Das Trennwerkzeug kann jedoch auch alternativ als Stanzvor­ richtung ausgebildet sein, welche so ausgebildet ist, daß sie auf die Ebene des extrudierten Werkstückes senkrecht einwirkt, wobei diese Vorrichtung einen Stanzkopf aufweist, welcher eine geeignet profilierte Schneidkante aufweist, die bei der Bearbeitung das extrudierte Werkstück quer in den Lücken zwischen den sich länglich erstreckenden Rippenteilen der quergeteilten Reihen solcher Teile erfaßt.

Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Stanzwerkzeug zur Verwendung in der Vorrichtung nach der Erfindung vorgesehen, wobei das Werkzeug eine ebene Klinge mit einer führenden Sahneidkante aufweist, die sich zur Tiefe senkrecht zur Ebene der Klinge erstreckt und eine gebogene Schneidkante aufweist, die sich von der Führungsschneidkante nach hinten erstreckt.

Das Werkzeug weist eine Anzahl von hintereinander liegenden Klingen auf, die entlang ihrer Länge angeordnet sind, wobei jede Klinge sich weiter in Richtung der Tiefe erstreckt als eine benachbarte davorliegende Klinge bezogen auf eine Werk­ zeugstoßrichtung (Schneidrichtung).

Die Klingen weisen eine zunehmenden Breite entlang der Werk­ zeuglänge in Richtung der Werkzeugstoß- bzw. Schneidrichtung auf.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, in denen Ausfüh­ rungsbeispiele schematisch dargestellt sind, erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Endansicht eines extrudierten Werkstücks;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das extrudierte Werkstück nach Fig. 1, mit einem Führungsendteil, welches nach dem Verfahren gemäß der Erfindung bearbeitet wurde;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein profiliertes Element, wel­ ches nach dem Verfahren gemäß der Erfindung herge­ stellt ist;

Fig. 4 eine gekippte Seitenansicht des Schnittes X-X nach Fig. 3;

Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des extrudierten Werkstücks, welches von einer Gegen­ stempelvorrichtung erfaßt ist, die Bestandteil der Erfindung ist;

Fig. 7 Darstellung einer Gegenstempelplatte;

Fig. 8 eine vergrößerte Seitenansicht eines Stanzwerkzeugs;

Fig. 9 eine Ansicht auf das Ende des Stanzwerkzeugs nach Fig. 8;

Fig. 10 eine Draufsicht eines anderen extrudierten Werk­ stücks mit einem Führungskantenteil, welches nach alternativen Aspekten des Verfahrens nach der Erfin­ dung bearbeitet wurde;

Fig. 11 eine Draufsicht auf ein Profilelement, welches nach einem Aspekt des Verfahrens nach der Erfindung hergestellt ist, und

Fig. 12 eine vergrößerte Draufsicht auf das Element nach Fig. 11.

Die Fig. 1 zeigt die Ansicht auf das Ende eines extrudierten Werkstücks 10, welches ein sich länglich erstreckendes plat­ tenförmiges Grundelement 12 aufweist, welches in Fig. 2 in Draufsicht dargestellt ist, und mit einer Vielzahl von sich länglich erstreckenden und querverteilten Rippen 14 versehen ist, die von dem Grundelement aus im wesentlichen im rechten Winkel zu dessen Ebene nach oben gerichtet sind.

Das Verfahren nach der Erfindung kann im Prinzip anhand der Fig. 2 verständlicher dargestellt werden, in der eine Drauf­ sicht auf das extrudierte Werkstück 10 nach Fig. 1 darge­ stellt ist, welches eine unbestimmte Länge aufweist. Ein Führungsendteil 10a des extrudierten Werkstücks ist bereits teilweise fertig bearbeitet worden, um vom Werkstück 10 abgetrennt werden zu können und ein profiliertes Element 16 zu bilden (s. Fig. 3 und 4).

Das Verfahren nach der Erfindung umfaßt im wesentlichen den Schritt der Abtragung sich länglich erstreckender Teile 18 (von denen einige in den Fig. 3 und 4 in unterbrochenen Linien dargestellt sind) von den aufrechtstehenden Rippen 14 mit Hilfe einer querwirkenden Stanzvorrichtung.

Die Abtragung derartiger Teile 18 von den genannten Rippen 14 ergibt die Bildung quergeteilter Reihen 20 (übereinstimmend mit den Rippen) der Rippenteile 22.

Während das Querausstanzen der Rippen 14 zur Beseitigung sich länglich erstreckender Teile 18 ein schrittweise verlaufendes Verfahren entlang der Länge jeder Rippe 14 des extrudierten Werkstückes sein kann, so ist auch vorgesehen, daß eine Stanzvorrichtung eine Anzahl nebeneinanderliegender Rippen 14 an einer Zahl von Stellen entlang ausgestreckter Teile in ihrer Länge hintereinander erfaßt, um im Querstanzverfahren eine Anzahl Teile von den genannten benachbarten Rippen in einem einzigen Stanzprozeß zu erfassen.

Die Größe eines profilierten Elements 16, welches nach diesem Verfahren gebildet wird, wird durch die Breite des zu be­ arbeitenden extrudierten Werkstücks und die ausgewählte Länge zum Abtrennen eines Teils des extrudierten Werkstücks, be­ stimmt. Die Stanzvorrichtung kann mit einer Prozessorsteuerung ausgerüstet sein.

Versuche haben gezeigt, daß das Querstanzen der Teile 18 von den Rippen 14 nicht zur besonderen Gratbildung an den Kanten der Rippenteile 22 führt (im Gegensatz zu Quersägen) und irgendwelche auftretenden Gratbildungen sind in einer akzep­ tablen Größe, welche keine weiteren Verfahrensschritte zur Beseitigung erforderlich machen.

Die Fig. 5 gibt in einem schematischen Blockdiagramm eine Vorrichtung 30 zur Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung für die Herstellung eines profilierten Elements wieder. Die Vorrichtung weist Mittel 32 zum Transport eines extrudierten Werkstücks 10 in Richtung zur Stanzvorrichtung 34 auf. Die Bewegung des extrudierten Werkstücks 10 erfolgt schrittweise, damit während der Intervalle die Stanzvorrichtung 34 die ent­ sprechenden Teile des extrudierten Werkstücks erfassen kann.

Die Stanzvorrichtung 34 weist mindestens einen Stanzkopf (Stanzwerkzeug) und einen Gegenstempel auf, welche im Betrieb das extrudierte Werkstück 10 derart erfassen, daß die Gegen­ stempel-Elemente 36 (s. Fig. 6) der Gegenstempelvorrichtung sich neben den entsprechenden Seitenflächen der Rippen 14 befinden und der Stanzkopf sich an der gegenüberliegenden Seite der Rippen angeordnet wird. Die Stanzvorrichtung umfaßt auch eine nicht näher dargestellte Vorrichtung, um dem Stanz­ kopf Antriebskräfte zuführen zu können, damit während des Arbeitsprozesses der Stanzkopf nach der Gegenstempelvorrich­ tung quer bewegt wird, wodurch von jeder Rippe 14 ein sich länglich erstreckendes Teil 18 hintereinander abgetragen wird. Die Fig. 6 zeigt einen vergrößerten Schnitt eines Teils der Gegenstempelvorrichtung 35, die ein Teil der Vorrichtung bildet. Die Gegenstempelvorrichtung 35 ist im Eingriff mit dem extrudierten Werkstück 10 dargestellt. Die Gegenstempelvor­ richtung umfaßt ein fixiertes Gegenstempelelement 36a, an dem das extrudierte Werkstück 10 während des Arbeitsprozesses entlanggleitet, wenn es gegen die Stanzvorrichtung 34 trans­ portiert wird. Das fixierte Gegenstempelelement 36a ist an einer Seite der Vorrichtung 30 gegenüber der Stanzvorrichtung 34 angeordnet. Die Gegenstempelvorrichtung 35 umfaßt eine Anzahl weiterer Gegenstempelelemente 36, deren freies Ende während des Arbeitsprozesses sich in den Spalten zwischen den Rippen 14 des extrudierten Werkstücks 10 befinden, wobei jedes Element eine Seitenfläche einer entsprechenden Rippe berührt. Die weiteren Gegenstempelelemente 36 jedoch sind an dem Stützelement 38 schwenkbar befestigt, um in den Querstellungen ihrer freien Enden ein ausreichendes Spiel zur Verfügung zu haben, um Abweichungen in den Rippen entlang ihrer Längen zu erlauben.

Die Ansicht nach Fig. 6 ist derart, daß ein Teil der Flächen der Gegenstempelelemente 36 zu sehen ist. Fig. 7 zeigt ein Gegenstempelelement 36a, welches eine Platte aus gehärtetem Stahl einer Kantenlänge von etwa 10,16 cm (4′′) im Quadrat auf­ weist. Ein Schlitz 36b in der Fläche eines jeden Stempel­ elements 36 erlaubt es dem Schneidteil des Stanzkopfes zu den hintereinanderliegenden Elementen zu gelangen. Das Teil 36c des Schlitzes erlaubt es der hinteren Kante der Schneide durch die Gegenstempel zu gelangen.

Die Fig. 8 und 9 zeigen unterschiedliche Ansichten eines Werkzeugs 40 (Stanzkopf), welches besonders zur Anwendung in der Vorrichtung 30 geeignet ist, um eine relativ hohe Arbeits­ geschwindigkeit zu erzielen. Das Werkzeug 40 ist ausgelegt, um jede benachbarte Rippe über die Breite eines extrudierten Werkstückes 10 zu erfassen, wobei dadurch ein längliches Teil von jeder Rippe 14 abgetragen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Werkzeug eine Anzahl Schneidmesser 42 (a, b, c, d) auf, welche entlang der Länge des Werkzeugs 40 hintereinander angeordnet sind. Jedes Schneid­ messer weist eine führende Schneidkante 44 auf, die sich der Breite nach in eine Richtung senkrecht zur Ebene der Schneide erstreckt, sowie eine gebogenen Schneidkante 46, die sich in der Ebene des Messers nach rückwärts weg von der Führungskante 40 erstreckt.

Während des Arbeitsvorganges erfaßt ein Messer 42 des Werk­ zeugs 40 eine Seitenfläche einer Rippe 14 des Werkstücks 10. Die Bewegung des Werkzeugs 40 quer zum extrudierten Werkstück 10 bewirkt, daß die Führungsschneidkante 44, gefolgt von der gebogenen Schneidkante 46, durch die Rippe 14 schneidet und ein Teil 18 von der Rippe 14 ausstanzt. Das Teil 18, das von der Rippe ausgestanzt ist, weist ein Profil auf, welches im wesentlichen dem Schneidkantenprofil ähnlich ist. Die gebogene Schneidkante 46 schneidet ebenfalls, um das ausgestanzte Teil 18 der Rippe 14 von dem extrudierten Werkstück 10 zu entfer­ nen, so daß verhindert wird, daß solche ausgestanzten Teile 18 die nachfolgenden Stanzvorgänge behindern.

Jedes Messer 42 (a, b, c, d) des Werkzeugs 40 erstreckt sich nach außen bis über das nächste Messer 42 hinaus, so daß ein Hub des Werkzeugs 40 über das extrudierte Werkstück 10 eine Anzahl hintereinanderfolgender länglicher Teile 18 ergibt, die von jeder Rippe 14 entfernt wird. Die Breite der führenden Schneidkante 44 eines jeden Messers 42 (d, c, b, a) nimmt bei einem Werkzeughub in Vorwärts- (Schneid-)richtung des Werk­ zeugs zu, (d. h. von rechts nach links, beginnend mit dem Messer 42d nach Fig. 8) so daß ein vorangehendes Messer 42 für ein folgendes Messer eine gewisse Freilegung bewirkt. Die Tiefe eines jeden Messers 42 (d, c, b, a) nimmt bei einem Werk­ zeughub in Vorwärtsrichtung ab, d. h. von rechts nach links.

Die Verwendung dieses bevorzugten Stanzwerkzeugs 40 bewirkt bei den Rippenteilen 22 des profilierten Elements 16, die mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung gebildet werden, daß sie sich verjüngende Profile aufweisen (Fig. 4), die an ihrer Basis zum Basiselement 12 weiter werden. In einer nicht dargestellten Ausführungsform sind die Messer 42 des Stanz­ werkzeugs profiliert, so daß die Rippenteile 22 ein "Weih­ nachtsbaumprofil" aufweisen, das sich in Richtung zur Basis stufenweise erweitert.

Die Wiederholung des Stanzprozesses entlang der Länge des extrudierten Werkstücks 10 ergibt eine Umwandlung einer jeden Rippe 14 in eine Reihe von Rippenteilen 22, getrennt durch Spalte 23, welche in diesem Falle von gleicher Länge zu den Rippenteilen 22 sind.

Die Breite der Spalte 23 können irgend eine Größe aufweisen, jedoch sind sie vorzugsweise gleich der Länge der Rippenteile 22.

Die Bewegung des extrudierten Werkstückes 10 relativ zur Stanzvorrichtung 34 wird durch Fördermittel 32 gesteuert. Die Stanzvorrichtung 34 kann auch relativ zum extrudierten Werk­ stück 10 bewegbar ausgebildet sein, in einem solche Falle würde sie stationär gehalten werden.

Während eine Stanzvorrichtung 34 nur einen Stanzkopf (Stanz­ werkzeug) aufweist, und die damit verbundene Gegenstempelvor­ richtung so gesteuert werden kann, daß das extrudierte Werk­ stück stufenweise bearbeitet werden kann, wie zuvor beschrie­ ben wurde, so weist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Stanzvorrichtung eine Vielzahl von Stanzköpfen auf, wobei eine übliche Gegenstempelvorrichtung derartig angeordnet wird, daß bei der Anwendung eine Vielzahl benach­ barter Rippen 14 über ausgedehnte Teile ihrer Längen zur gleichzeitigen Abtragung einer Anzahl sich länglich erstrecken­ der Teile 18 von jeder Rippe 14 erfaßt werden können. In einer solchen Anordnung sind die Antriebsmittel, welche eine Presse sein können, so angeordnet, daß jeder Stanzkopf mit einer Antriebskraft beaufschlagt wird. Die Stanzköpfe können gleichzeitig oder hintereinander angetrieben werden.

Die Fig. 10 bis 12 zeigen ein extrudiertes Werkstück, welches gemäß dem Verfahren nach der Erfindung bearbeitet wurde, um ein profiliertes Element 16 herzustellen, welche eine unterschiedliche Anordnung von Rippenteilen 22 im Ver­ gleich zu der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Anordnung aufweist. Um gleiche Elemente zu kennzeichnen, werden gleiche Bezugszeichen verwendet. In diesem Fall ist die Stanzvor­ richtung 34 der Vorrichtung 30 derartig ausgebildet, daß sie nur in der Lage ist eine einzige Rippe 14 zu erfassen, um von ihr ein sich länglich erstreckendes Teil 18 zu entfernen.

Die Stanzvorrichtung 34 ist prozessorgesteuert, um sich jeder Breite des extrudierten Werkstückes durch eine gesteuerte Querbewegung und ebenso einer Längsbewegung relativ zum extrudierten Werkstück 10 anpassen zu können, bevor es zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens erfaßt wird.

Ein Vorteil dieses Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß mit ihm ein profiliertes Element 16 hergestellt wird, bei dem die Rippenteile 22 der benachbarten Rippen versetzt angeordnet sind, d. h. sie sind nicht quer in Linie ausgerichtet. So ist es nicht möglich diese Anordnung der Rippenteile 22 durch einen quer verlaufenden Sägeschnitt zu erzielen, bei dem alle Rippenteile in Querrichtung hinterein­ ander liegen.

Die Vorrichtung, welche verwendet wird dieses profilierte Element zu erhalten, ist im wesentliche die gleiche wie die zur Bildung des profilierten Elements 16 nach den Fig. 3 und 4.

Die Stanzvorrichtung 34 weist mindestens einen Stanzkopf 50 und Gegenstempel 52 auf (in Fig. 12 in Arbeitsposition dargestellt), welche während des Arbeitsprozesses zur Kon­ taktierung auf eine obere Fläche 54 des extrudierten Werk­ stückes abgesenkt werden, so daß der Gegenstempel 52 neben einer Seitenfläche einer Rippe 14 und der Stanzkopf 50 auf der gegenüberliegenden Seite der Rippe angeordnet ist (s. Fig. 12).

Die Wiederholung des Stanzvorganges entlang der Länge einer jeden Rippe 14 ergibt die Umwandlung einer Rippe in eine Reihe von Rippenteilen 22.

Der Stanzkopf 34 ist relativ zum extrudierten Werkstück 10 querbeweglich, so daß die Stanzvorrichtung 34 verschieden breite Werkstücke 10 bearbeiten kann.

Während eine Stanzvorrichtung 34 nur einen Stanzkopf 50 aufweist und die Gegenstempelvorrichtung 52 gesteuert werden kann, um das extrudierte Werkstück 10 wie zuvor beschrieben schrittweise zu bearbeiten, so weist in einer bevorzugten Ausführungsform die Stanzvorrichtung 34 eine Vielzahl von Stanzköpfen 50 auf und ihre entsprechenden Gegenstempel 52 sind in einer Matrix angeordnet, wobei während des Arbeits­ prozesses die Stanzköpfe 50 und die Gegenstempel 52 eine Vielzahl benachbarter Rippen 14 über einen ausgedehnten Teil ihrer Länge zur gleichzeitigen Entfernung einer Anzahl sich länglich erstreckender Teile 18 (dargestellt in unterbrochenen Linien in Fig. 12) von jeder Rippe erfassen. In einer solchen Anordnung ist ein Antrieb, beispielsweise eine Presse, vor­ gesehen, um für jeden Stanzkopf 50 gleichzeitig eine Antriebs­ kraft zur Verfügung zu stellen.

Wie ersichtlich ist, wird die Anordnung der Rippenteile 22 relativ zueinander in ihren entsprechenden Reihen 20 durch die Anordnung der Stanzköpfe 50 der Stanzvorrichtung 34 bestimmt, und dies ermöglicht jedes Rippenmuster durch Anwendung einer entsprechend entworfenen Stanzvorrichtung 34 zu erzielen.

Die Vorrichtung umfaßt auch Mittel 60 (Fig. 5) zur Abtrennung vorbestimmter Längen der bereits hergestellten Teile 10a des extrudierten Werkstücks, um profilierte Elemente 16 vorbe­ stimmter Längen herzustellen.

Die Mittel 60 zur Abtrennung können aus einer Sägevorrichtung bestehen, jedoch würde dies den Nachteil haben, daß hierdurch Sägekanten erzeugt werden, wie oben beschrieben wurde. In der bevorzugten Ausführungsform weist die Trennvorrichtung eine nicht dargestellte Stanzvorrichtung auf, die senkrecht auf die Ebene des plattenförmigen Basiselements 12 des extrudierten Werkstücks 10 einwirkt und welche das Element quer über die Spalte 23 zwischen den Rippenteilen 22 erfaßt. In dem Fall, in dem die Rippenteile nicht quer in einer Linie ausgerichtet sind, (Fig. 10 bis 12) muß demzufolge das Profil einer Schneidkante 62 der senkrecht einwirkenden Stanzvorrichtung dementsprechend ausgebildet sein, wie aus den Fig. 9 bis 11 entnommen werden kann, wobei sich eine stufenweise profi­ lierte Kante auf dem Profilelement 16 ergibt.

Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten profilierten Elemente werden als Halbleiter-Wärmesenken verwendet, da ihre Anordnung der querverschobenen Reihen von Rippenteilen eine verbesserte Wärmeableitcharakteristik aufweisen. Als solche sollten sie daher aus extrudierten Metallelementen oder einem extrudierten Element aus irgend­ einem geeigneten thermisch leitfähigen Material bestehen.

Claims (28)

1. Verfahren zur Herstellung eines profilierten Elements aus einem im wesentlichen sich länglich erstreckenden extru­ dierten Werkstück mit einer Vielzahl in Querrichtung ver­ teilten sich länglich erstreckenden und darauf aufrecht stehenden Rippen, und zur Abtragung von in Längsrichtung auseinanderliegenden Teilen von mindestens einigen Rippen mit Hilfe einer in Querrichtung wirkenden Stanzvorrichtung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von in Längsrichtung auseinanderliegenden Teilen einer Rippe durch einen einzigen Stanzvorgang abgetragen werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein längliches Teil von jeder Rippe aus einer Anzahl Rippen durch einen einzigen Stanzvorgang abgetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl hintereinander folgender länglicher Teile von jeder Rippe aus einer Anzahl Rippen in Richtung der Tiefe der Rippen abgetragen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt zur Entfernung einer Anzahl aufeinan­ derfolgender länglicher Teile von jeder Rippe aus einer Anzahl von Rippen durch einen einzigen Stanzvorgang er­ reicht wird.

6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der in den Rippen durch Entfernung der in Längsrichtung auseinanderliegenden Teile gebildeten Lücken nach der Abtragung im wesentlichen gleich der Länge der verbliebenen Rippenteile ist.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenteile, die nach Entfernung der in Längsrichtung auseinanderliegenden Teile verblieben sind, im wesentliche quer in Linie ausgerichtet sind.

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenteile, die nach Entfernung der in Längsrichtung auseinanderliegenden Teile verblieben sind, sich in Richtung der Tiefe zum extrudierten Werkstück hin progressiv oder stufenweise verjüngen.

9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von einem bereits hergestellten Teil des extrudierten Werkstücks eine ausgemessene Länge abge­ trennt wird, wodurch ein profiliertes Element einer vor­ bestimmten Länge hergestellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem bereits herstellten Teil des extrudierten Werkstücke abgetragene Element mit Hilfe einer Sägevor­ richtung oder einer senkrecht auf die Ebene des extru­ dierten Werkstücks wirkende Ebene Stanzvorrichtung abgetragen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenteile benachbarter Reihen solcher Teile in Querrichtung nicht in Linie ausgerichtet sind, wobei die senkrecht wirkende Stanzvorrichtung einen Stanzkopf aufweist, welcher eine geeignet profilierte Schneidkante aufweist, die während des Arbeitsprozesses das extru­ dierte Werkstück quer zu den Lücken zwischen den sich länglich erstreckenden Rippenteilen der querverteilten Reihen dieser Teile erfaßt.

12. Wärmeableitendes Element, gekennzeichnet durch ein sich länglich erstreckendes Basiselement mit einer Vielzahl quer beabstandeter Reihen sich länglich erstreckender auseinanderliegender Rippenteile, welche darauf aufrecht stehen, wobei die Lücken zwischen den auseinanderliegen­ den Rippenteilen in einem in Querrichtung durchgeführten Stanzverfahren entfernt werden und die Rippenteile aus Metall oder einem anderen geeigneten wärmeleitfähigen Material bestehen.

13. Wärmeableitendes Element nach Anspruch 12, gekennzeich­ net durch in Richtung der Tiefe zum extrudierten Werk­ stück sich progressiv oder stufenweise verjüngende Rippenteile.

14. Wärmeableitendes Element nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenteile benachbarter Reihen in Querrichtung nicht in Linie ausgerichtet sind.

15. Wärmeableitendes Element, dadurch gekennzeichnet, daß es nach den Ansprüchen 1 bis 11 hergestellt ist.

16. Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Elements, dadurch gekennzeichnet, daß diese Fördermittel (32) zum Transport eines sich in Längsrichtung erstreckenden extrudierten Werkstücks (10) aufweist, welches eine Vielzahl in Querrichtung verteilter sich länglich er­ streckender Rippen (22) aufweist, die darauf aufrecht stehen, in Richtung einer Stanzvorrichtung (34), wobei die Stanzvorrichtung (34) einen in Querrichtung wirken­ den Stanzkopf (40), einen Gegenstempel (36) und Mittel um den Stanzkopf (40) mit einer Antriebskraft zu beauf­ schlagen, aufweist und wobei die Gegenstempel (36) während des Arbeitsprozesses neben einer Seitenfläche einer auf rechtstehenden Rippe (22) angeordnet sind und der Stanzkopf (40) sich auf der gegenüberliegenden Seite der Rippe befindet, und der Antrieb den Stanzkopf (40) zur Durchführung einer Querbewegung in Richtung zum Gegenstempel (36) antreibt, wodurch von der Rippe (22) ein sich länglich erstreckendes Teil abgetragen wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstempelvorrichtung (36) eine Anzahl Elemen­ te aufweist, die während des Arbeitsprozesses jeweils neben einer Seitenfläche einer entsprechenden Rippe angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Gegenstempelelemente (36) eine Schwenkbe­ wegung in eine Richtung senkrecht zur Transportrichtung des extrudierten Werkstückes (10) ausführen können, um sich relativen Positionsabweichungen der Rippen des Werkstückes anpassen zu können.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß diese Mittel zur Absenkung des Stanzkopfes (40) aufweist, um ihn mit einer oberen Fläche des ex­ trudierten Werkstückes (10) in Richtung senkrecht zu dieser Fläche in Berührung zu bringen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Absenkung des Stanzkopfes (40) um ihn mit dem Werkstück (10) in Berührung zu bringen, auch eine Querbewegung der Stanzvorrichtung relativ zum Werkstück erlauben, bevor der Stanzkopf und der Gegen­ stempel abgesenkt werden, um mit der oberen Fläche des Werkstücks in Berührung gebracht zu werden.

21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzvorrichtung eine Reihe von Stanzköpfen (40) und Gegenstempel (36) aufweist, die in Längsrichtung relativ zur Transportrichtung des Werk­ stücks (10) angeordnet sind, um die Entfernung einer Anzahl sich länglich erstreckender Teile einer Rippe zu ermöglichen, wobei der Antrieb derart ausgebildet ist, daß er jeden Stanzkopf gleichzeitig in eine Querbewegung in Richtung zu seinem entsprechenden Gegenstempel treibt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stanzvorrichtung eine Reihe von Stanz­ köpfen und Gegenstempel aufweist, die relativ zur Bewe­ gungsrichtung des extrudierten Werkstücks in Querrich­ tung angeordnet sind, um das Abtragen einer Anzahl sich länglich erstreckender Teile von benachbarten Rippen erlaubt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stanzvorrichtung eine Matrix-Konfigu­ ration mit einer Vielzahl Reihen und Kolonnen von Stanz­ köpfen und ihren diesbezüglichen Gegenstempel, welche es ermöglichen, daß eine Anzahl sich länglich erstrecken­ der Teile von jeder benachbarten Rippe ausgestanzt werden.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Trennwerkzeug zum Abtrennen einer bestimmten Länge von dem bereits bearbeiteten Werkstück aufweist, um ein profiliertes Element einer vorbestimmten Länge herzustellen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennwerkzeug als Stanzwerkzeug (60) derartig ausgebildet ist, daß es senkrecht auf die Ebene des extrudierten Werkstücks einwirken kann und eine ent­ sprechend profilierte Schneidkante aufweist, welche im Arbeitsprozeß das extrudierte Werkstück quer in den Lücken zwischen den sich länglich erstreckenden Rippen­ teilen der quer beabstandeten Reihen solcher Teile erfaßt.

26. Stanzwerkzeug zur Verwendung in der nach den Ansprüchen 16 bis 18 beanspruchten Vorrichtung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Werkzeug ein ebenes Messer mit einer Führungsschneidkante, die sich in der Breite senkrecht zur Ebene des Messers erstreckt und eine gebogene Schneidkante aufweist, die sich von der Führungsschneid­ kante nach hinten erstreckt.

27. Stanzwerkzeug nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine Anzahl hintereinanderliegender Messer aufweist, die entlang ihrer Länge angeordnet sind, wobei jedes Messer sich weiter tiefer als ein benachbartes Messer erstreckt, welches ihm voransteht, bezogen auf die Hub- oder Schneidrichtung.

28. Stanzwerkzeug nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer entlang der Werkzeuglänge in Vorwärtshub- oder -schneidrichtung eine zunehmende Breite aufweisen.