DE2059122A1

DE2059122A1 - Loetverbindung

Info

Publication number: DE2059122A1
Application number: DE19702059122
Authority: DE
Inventors: Andre Chartet
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1969-12-01
Filing date: 1970-12-01
Publication date: 1971-06-09
Also published as: DE2059122B2; BE759680A; ES198356U; ES198356Y; FR2070323A5; GB1316480A

Description

Societe Anonyme des Usin.es Chausson Asnieres, Hautsdes Seine, Prankreich

Lötverbindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lötverbindung eines Stückes rohr- oder bolzenförrnigen Körpers mit einer Platte, wobei beide Elemente entweder aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.

Bei vielen Vorrichtungen, bei welchen einzelne Teile aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen durch Lötung miteinander verbunden werden, müssen diese Teile eine sehr genaue axial und winkelmäßig fixierte Position zueinander einnehmen. Dies trifft insbesondere bei manchen Wärmetauschern - beispielsweise Wärmetauschern für öl und Wasser von Kraftfahrzeugen - zu, bei welchen die Zuführ- und Abführleitungen genau mit den Sammelkästen verbunden werden

^müssen· 109824/1760

Bei bestimmten Wärmetauschern für öl müssen die recht_r winklig ausgebildeten Zuführ- und Abführleitungen mit sehr hoher Präzision festgelötet werden. Es ist demzufolge eine Einspannvorrichtung vorzusehen, um die Rohre in Bezug auf die Sammelkästen bis zur Durchführung der Verlötung zu fixieren und um zu verhindern, daß die Rohre sich axi-al wie auch winkelmäßig verschieben können. Es erweist sich jedoch als äußerst schwierig, derartige Einspannvorrichtungen herzustellen, die eine industrielle Fabrikation erlauben würden. Derartige Einspannvorrichtungen sind im allgemeinen relativ schwer, wodurch sich die Durchführung der Verlötung verkompliziert, indem je nach dem ob die Verlötung in einem Flußbad oder in einem Ofen durchgeführt wird, entweder die Salzbäder zu stark abgekühlt werden oder die zu verlötenden Teile nicht die gewünschte genügend hohe Temperatur erhalten.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige Verbindung zu schaffen, welche die Verwendung von derartigen Einspannvorrichtungen vermeidet, wobei gleichzeitig die Qualität der hergestellten Lötverbindung verbessert ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Platte mit einer öffnung versehen ist, die der Außenabmessung des zu befestigenden Körpers entspricht, ferner daß entweder die Platte oder die Wandung des Körpers im Bereich der Bohrung mit einer Rändelung versehen ist, wobei das Zusammenfügen der beiden Elemente im Bereich der Rändelung nur unter Krafteinwirkung möglich ist, und daß die durch die beiden Elemente gebildete Einheit einem Lötvorgang ausgesetzt ist, wobei durch die Rinnen der Rändelung das Lötmittel angesaugt und wenigstens ein Lötring im Bereich der Verbindungslinie der Oberflächen des Körpers mit einer der Oberflächen der Platte gebildet ist.

BAD ORIGINAL 109824/1760 - 3 -

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen in dem Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht der erfindungsgemäßen Verbindung, wobei auf der linken Seite der Zustand vor und auf der rechten Seite der nach der Verlötung dargestellt ist,

Fig. 2 und 3 abgewandelte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbindung.

Gemäß Fig. 1 ist ein mit einem Knie 2 und einem geraden Teil 3 versehenes Rohr vorgesehen, welches durch Lötung mit einer Platte 4 verbunden wird, wobei das gerade Teil 3 des Rohres 1 in einem Abstand d von der Platte 4 gehalten werden soll. Sowohl dieser Abstand d wie auch der Winkel zwischen dem geraden Teil 3 des Rohres 1 und der Platte 4 soll dabei genau eingehalten werden. Dabei sind das Rohr 1 und auch die Platte 4 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt.

Um diese beiden Elemente 1 und 4 durch Lötung zu verbinden, ist innerhalb der Platte 4 eine Bohrung 5 vorgesehen, deren Abmessungen genau der Form und Abmessung des Rohres 1 entspricht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei welchem das Rohr einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, ist die Bohrung 5 demzufolge ebenfalls kreisförmig und weist denselben Durchmesser wie der Außendurchmesser des Rohres 1 auf.

Vorzugsweise ist die Platte 4 wenigstens auf einer ihrer Oberflächen mit einer Schicht O aus Lötmaterial - vorzugsweise einer Schicht aus Aluminiumsilizium mit einem Siliziumgehalt zwischen 2 und ^lj% - versehen.

10 9 8 2 4/ 1 760 ' _ 4 _

BAD ORIGINAL

Der durch die Platte 4 hindurchgeführte Teil des Rohres ist an seinem Umfang mit einer Rändelung 7 versehen, welche vorzugsweise mit einer Rändelrolle hergestellt ist, so daß der Außendurchmesser dieser Rändelung geringfügig größer als der ursprüngliche Durchmesser des Rohres 1 ist. Die Wandung des Rohres 1 im Bereich der Bohrung 5 weist kein Lötmaterial auf, weil die Bohrung 5 notgedrungenermaßen nach Aufbringung der Schicht 6 hergestellt wird.

L· Die Anordnung des Rohres 1 kann in sehr einfacher Weise durchgeführt werden, indem das Rohr 1 in die Bohrung 5 eingeschoben wird, so daß die Rändelung 7 in den Bereich der Bohrung 5 gelangt. Das Zusammenschieben erfolgt dann weiterhin unter Aufbringung einer gewissen Kraft bis die Rändelung J innerhalb der Bohrung 5 liegt. Aufgrund des sich ergebenden Klemmsitzes kann sowohl der Abstand d wie auch der Winkel zwischen dem geraden Teil J> des Rohres 1 zu der Platte 4 sehr genau eingestellt werden.

Die durch die Platte 4 und das Rohr 1 gebildete Anordnung wird daraufhin zusammengelötet, indem dieselbe beispielsweise in einem Salzbad eingetaucht oder in einen Lötofen P eingebracht wird. Durch die Temperaturerhöhung schmilzt die Schicht 6, wobei die Rändelung 7 des Rohres 1 Kanäle geringen Querschnitts bildet, durch welche das Lötmaterial aufgrund der Kapillarwirkung eingesaugt wird. Demzufolge füllt das Lötmaterial die Rinnen der Rändelung 7, welche innerhalb der Bohrung 5 liegen. Die Verlötung ergibt ferner einen Ring 8 auf dem innerhalb der Platte 4 liegenden Teil der Rändelung J.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungscemäßen Verbindung. In diesem Fall steht das Rohr la nur geringfügig über die Platte 4a hervor, so wie dies bei den

109824/1760

mit den Sammelkästen verbundenen Rohren eines Wärmetauschers der Fall ist. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, daß die die Bohrung 5a umgebende Wandung mit einer Rändelung versehen wird, während das Rohr la glatt bleibt. Diese Rändelung 9 kann mit Hilfe des Werkzeugs hergestellt werden, welches zur Herstellung der Bohrung 5a dient. Der Durchmesser der Bohrung 5a ist geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Rohres la, so daß das Rohr la nur unter Krafteinwirkung eingeschoben werden kann, wobei die Rändelung 9 eine geringfügige Riefenbildung l'a auf dem Rohr la ergibt. Beim Zusammenlöten des Rohres la und der Platte 4a bilden die Rändelung 9 der Bohrung 5a sowie die Riefen l'a auf dem Rohr la kleine Kapillarkanäle, durch welche das Lötmittel eingesaugt wird, wobei zusätzlich ein Ring 8a entsteht. Obwohl dies nicht unbedingt notwendig ist, erscheint es zweckmäßig, daß die Lötmittelschicht 6a sich auf jener Seite befindet, auf welcher das Rohr la geringfügig vorsteht, wenn die Platte 4a mit einer einzigen Lötmittelschicht oa bedeckt ist. Im übrigen ist es gleichgültig, ob die Schicht öa sich auf der oberen oder unteren Seite der Platte 4a befindet.

Fig. j5 zeigt eine geringfügige Abwandlung der erfindungsgemäßen Verbindung, welche insbesondere in Fällen zweckmäßig erscheint, in welchen die Platte 4b sehr dünn ist, so wie dies sehr oft bei Platten der Fall ist, welche für die Herstellung von Sammelkasten bei Wärmetauschern verwendet werden. In diesem Fall ist zur Erhöhung der Kontaktoberfläche zwischen der Wandung der Bohrung 5t> und der Rändelung 7b des Rohres Ib eine Vertiefung 10 vorgesehen, an deren Boden die Bohrung 5t> angeordnet ist. Die Höhe der Verbindung ist dabei wegen dieser Vertiefung 10 notgedrungenermaßen größer als die Dicke der Platte 4b. Auf diese Veise kann das Rohr Ib genau fixiert und bis zur Durchführung der Verlötung in dieser Position gehalten

10982W1780 . β -

werden. Gemäß Fig. J5 sind ferner auf beiden Seiten der Platte 4b Lötschichten 6b angeordnet, wodurch sich außer der Füllung der Rinnen der Rändelung 7b zwei Lötringe 11a und 11b ergeben.

Die beschriebene Verbindung kann verschiedenste Anwendungen haben. Sie ist jedoch insbesondere im Hinblick auf die Befestigung von Zu- und AbfUhrleitungen bei Wärmetauschern - beispielsweise bei Wärmetauschern für öl und Wasser von Kraftfahrzeugen - geeignet. Die Lötung kann ohne Verwendung von Lötmittelschichten durchgeführt werden, indem beispielsweise das Lötmittel in Form eines Drahtes zugeführt wird oder in dem Salzbad enthalten ist. Anstelle der Rohre können ferner Schrauben, Muttern, Zwingen, Düsen oder andere Elemente befestigt werden, welche entweder eine runde, rechteckige, quadratische, ovale oder irgendeine andere Form aufweisen.

- 7 -109824/1760

Claims

Patentansprüche

Lötverbindung eines Stückes rohr- oder bolzenförmigen Körpers mit einer Platte, wobei beide Elemente entweder aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) mit einer öffnung (5) versehen ist, die der Aujßenabmessung des zu befestigenden Körpers (1) entspricht, ferner daß entweder die Platte (4) oder die Wandung des Körpers (1) im Bereich der Bohrung (5) mit einer Rändelung (7, 9) versehen ist, wobei das Zusammenfügen der beiden Elemente (1, 4) im Bereich der Rändelung (7) nur unter Krafteinwirkung möglich ist, und daß die durch die beiden Elemente (1, 4) gebildete Einheit einem Lötvorgang ausgesetzt ist, wobei durch die Rinnen der Rändelung (7) das Lötmittel angesaugt und wenigstens ein Lötring (8, 11) im Bereich der Verbindungslinie der Oberflächen des Körpers (1) mit einer der Oberflächen der Platte (4) gebildet ist.
2. Lötverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rändelung (7) auf dem zu verbindenden Körper (1) vorgesehen ist, wodurch der Außendurchmesser des Körpers (1) vergrößert ist. (Fig. 1)
3· Lötverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rändelung (9) auf der Innenseite der Bohrung (5a) der Platte (4a) vorgesehen ist. (Fig. 2)
4. Lötverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Bohrung (5b) der Platte (4b) eine Vertiefung (10) vorgesehen ist. (Fig. J>)

109824/ 1760 " ⁸ ~

5· Lötverbindung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der zu verbindende Körper (1) ein Rohr ist, und daß die Platte (4) die Wandung eines Sammelkastens eines Wärmetauschers - insbesondere eines Wärmetauschers für Wasser oder öl von Kraftfahrzeugen - ist.

109824/ 1 760