DE3402572C2

DE3402572C2 - Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Metallkörper, insbesondere von Wärmetauschern

Info

Publication number: DE3402572C2
Application number: DE19843402572
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr.-Ing. 4290 Bocholt Hampel
Original assignee: Individual
Current assignee: HAMPEL, HEINRICH, DR.-ING., 52499 BAESWEILER, DE
Priority date: 1984-01-26
Filing date: 1984-01-26
Publication date: 1987-01-15
Also published as: DE3402572A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aus wenigstens zwei fest miteinander verbundenen, Freiräume für die Führung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums zwischen sich aufweisenden Platten bestehenden Wärmetauschern, wobei die beiden miteinander zu verbindenden Platten in einem dem gewünschten Durchflußquerschnitt des Mediums entsprechenden Abstand voneinander angeordnet werden und in den Bereichen, in denen die beiden Platten miteinander verbunden werden sollen, Sprengladungen angeordnet und gezündet werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger, innere Kanäle aufweisender Metallkörper, insbesondere Wärmetauscher, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Aus der gattungsbildenden DE-AS 12 54 438 ist ein Verfahren zum Herstellen von Wärmetauscherelementen bekannt, bei welchem zwischen zwei plattenförmigen Metallkörpern Abstandshalter eingesetzt werden, die die Seitenwandungen der zu bildenden Tauscherkanäle schaffen und die fest mit den inneren Flächen der plattenförmigen Metallkörper durch Detonationsschweißen verbunden werden. Zusätzlich muß bei dem bekannten Verfahren der Raum, der zwischen den Abstandshaltern geschaffen wird und der der Führung der Tauschermedien dient, während des Detonationsschweißens mit nicht verformbarem Werkstoff ausgefüllt werden, um ein Verformen der Kanäle während des Detonationsschweißens zu vermeiden. Zusätzlich ist es zur Erzielung der Detonationswelle erforderlich, Distanzstücke zwischen den zu verschweißenden Flächen anzuordnen, wobei diese Distanzstücke beispielsweise durch Zinnteilchen gebildet werden.
Das aus der DE-AS 12 54 438 bekannte Verfahren schafft eine Verbesserung gegenüber den bisher üblichen Löt- und Schweißarbeiten einsetzenden Verfahren zur Herstellung von Wärmetauschern. Das bekannte Verfahren ist aber material- und damit zeitaufwendig und vor allen Dingen sind beliebige Fließmuster für das Tauschermedium nur unter erheblichem Aufwand zur erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsbildende Verfahren dahingehend zu verbessern, daß der Materialaufwand verringert wird und eine größere Gestaltungsfreiheit für das Fließmuster der Kanäle in einfacher Weise erreichbar ist.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.
Mit anderen Worten ausgedrückt schlägt die Erfindung vor, daß die bei den bekannten Verfahren erforderlichen Abstandshalter, die den Raum der das Wärmetauschermedium aufnehmenden Kanäle bestimmen, vermieden werden und dadurch auch die im bekannten Verfahren noch erforderlichen Füllmaterialen überflüssig werden. Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Abstandshalter haben ausschließlich die Aufgabe, die Distanz der beiden plattenförmigen Metallkörper vor Beginn des Sprengschweißens zu sichern und schaffen gleichzeitig die Möglichkeit der Ausbildung der Detonationswelle, so daß die bei dem bekannten Verfahren erforderlichen Distanzstücke ebenfalls vermieden werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist jedes beliebige Fließmuster für das Tauschermedium erzielbar und ein Ausfüllen der gewünschten Räume für das Wärmetauschermedium mit einem Füllstoff während des Detonationsschweißens ist überflüssig. Gleichzeitig wird dadurch, daß dieses Füllmaterial für die zu bildenden Räume vermieden wird, erreicht, daß keine Gase zwischen die beiden zu verbindenen plattenförmigen Metallkörper während des Detonationsschweißens eintreten können, wobei solche Gase sich dann bilden, wenn das Füllmaterial aus Blei oder Woodmetall besteht, das bei den hohen auftretenden Drücken sublimiert und dadurch im Grenzbereich zwischen den plattenförmigen Metallkörpern und den Abstandshaltern bei den bekannten Verfahren zu fehlerhaften Verbindungen der plattenförmigen Metallkörper mit den Abstandshaltern führen kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei in
Fig. 1 eine erste Ausführungsform, in
Fig. 2 der nach der Arbeitsweise gemäß Fig. 1 erzielte Wärmetauscherteil, in
Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform mit drei miteinander zu verbindenden plattenförmigen Metallkörpern, in
Fig. 4 ein Wärmetauscherteil, das nach der Arbeitsweise gemäß Fig. 3 erzielt wird und in den
Fig. 5 und 6 Verbindungsmuster für die plattenförmigen Metallkörper.
In den Figuren ist mit 1 ein äußerer, plattenförmiger Metallkörper bezeichnet, der durch Abstandshalter 4 von einem unteren plattenförmigen Metallkörper 2 in dem gewünschten Abstand gehalten wird. Eine Sprengladung 5 liegt ausgerichtet nach dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Muster auf dem äußeren plattenförmigen Metallkörper 1 auf. Wird die Sprengladung 5 gezündet, werden im Bereich dieser Ladung der plattenförmige Metallkörper 1 fest mit dem plattenförmigen Metallkörper 2 verschweißt. Die Abstandshalter können nachträglich ohne Schwierigkeiten aus den erzielten Hohlräumen entfernt werden, d. h. sie fallen sogar selbst beim Zünden der Ladung heraus.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist außer dem äußeren plattenförmigen Metallkörper 1 ein zweiter äußerer plattenförmiger Metallkörper 3 vorgesehen, wobei die beiden Metallkörper mit dem plattenförmigen Metallkörper 2 verbunden werden sollen. Auch hier sind die Sprengladungen 5 in dem gewünschten Muster angeordnet und die plattenförmigen Metallkörper 1 und 3 werden durch die Abstandshalter 4 im Abstand voneinander gehalten.
In Fig. 6 sind die erforderlichen Anschlüsse für das Innere des Wärmetauschers mit 6 bezeichnet.
Während in den Fig. 5 und 6 nur zwei mögliche Verbindungsmuster für die einzelnen plattenförmigen Metallkörper dargestellt sind, ist es selbstverständlich möglich, daß die verschiedensten geometrischen Sprengschweißnähte durchgeführt werden können.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger, innere Kanäle aufweisender Metallkörper, insbesondere Wärmetauscher, bei welchem plattenförmige Metallkörper unter Zwischenschaltung von Abstandshaltern übereinandergelegt und Kanäle für das wärmetauschende Medium dadurch gebildet werden, daß unter Verwendung des Detonationsschweißens die plattenförmigen Metallkörper miteinander verbunden werden, dadurch gekennezeichnet, daß die plattenförmigen Metallkörper (1, 2; 3) vermittels dem Fließmuster für das Tauschermedium angebrachter Sprengladungen (5) miteinander unmittelbar verbunden werden und die Abstandshalter (4) anschließend aus den Räumen der gebildeten Kanäle entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbinden zweier plattenförmiger Metallkörper (1, 2) miteinander die Sprengladung (5) auf der Außenseite der einen Platte angeordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbinden dreier plattenförmiger Metallkörper (1, 2, 3) miteinander die Sprengladung ( 5) auf der Außenseite der beiden äußeren plattenförmigen Metallkörper (1, 3) angeordnet werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladungen punktförmig auf den plattenförmigen Metallkörpern verteilt angeordnet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladungen linienförmig angeordnet werden.