DUNKES – Erfahrung, auf die ich mich
verlassen kann

  • Pressenstabilität
  • Hohe Verfügbarkeit der Pressen
  • Kernkompetenzen im Pressenbau
  • Zuverlässige und robuste Pressentechnologie

Innenhochdruck-Umformen von Gasbrennern 

Automatische IHU-Umformanlage verbindet die Lamellen von Brennerkühler-Injektoren und ersetzt zeitaufwendige Lötverbindungen.


Bei einem namhaften deutschen Hersteller von Gasbrennern sollte die Montage der Brennerkühler- Injektorbrenner automatisiert und flexibler gestaltet werden.Dabei galt das besondere Augenmerk der Verantwortlichen den Verbindungsstellen zwischen den Lamellen und dem wasserführenden Kupfer- Rohr. Das bis dahin eingesetzte personalintensive und zeitaufwendige Lötverfahren sollte durch eine neue, zukunftssichere Technik ersetzt werden, die vor allem durch ihre Prozeßsicherheit eine konstant gleichbleibende Qualität der Verbindungsstellen gewährleisten und damit auch den Brenner-Wirkungsgrad verbessern konnte.

 

Bei der Verfahrenswahl fiel die Entscheidung bald auf das Innenhochdruck- Umformen. Nun galt es nur noch einen Hersteller zu finden, welcher die Vorgaben des Pflichtenheftes erfüllen und gleichzeitig das notwendige Know-how und Engineering für eine solch komplexe Anlage bieten konnte. Diese Forderungen erfüllte die Fa. Dunkes aus Kirchheim/Teck. Bei dem schwäbischen Maschinenbauer gehören Hydraulische Pressen von Anfang an zum Lieferprogramm und er war auch einer der ersten, der sich intensiv mit der Innenhochdruck- Umformung beschäftigte. Die diesen Mittelstandsbetrieb auszeichnende Flexibilität sowohl in der Fertigung als auch im Eingehen auf die Kundenwünsche überzeugte den Hersteller von Gasbrennern und er beauftragte den Pressenbauer mit der Planung und Erstellung einer Komplettanlage zur Herstellung von Wärmetauschern mit Hilfe der Innenhochdruck-Technik. 

 

Auf der Anlage werden Gasbrenner für Heizleistungen von 10, 20 und 25 kW hergestellt. Die drei Größen unterscheiden sich lediglich in der Länge und in der Zahl der Kammern. Die Bestandteile jedes Brenners wie Brennerplatte, Mischkammer, Verteiler, Leitbleche und seitliche Trägerbleche werden in der Vormontage manuell auf einem Werkzeugträger zusammengestellt und durch das U-förmig gebogene Kupferrohr miteinander verbunden. Anschließend kommen die manuell zusammengefügten Bauteile zur weiteren Bearbeitung in die Umformanlage.

 

Den Mittelpunkt der Anlage bildet eine 4-Säulen-Presse mit servogesteuertem Stößelweg und einer Schließkraft von 630 kN. Der Pressentisch nimmt den unteren Teil des Umformwerkzeuges auf. An dessen linker Seite ist ein aus zwei Halbschalen bestehendes Druckstück montiert,dessen Durchmesser automatisch dem jeweiligen Durchmesser des Kupferrohres angepasst wird. An der gleichen Seite befinden sich in koaxialer Lage zu den Halbschalen die beiden, das Rohr abdichtenden Hydraulikzylinder. Auf der rechten Seite der Grundplatte ist ein hydraulisch verfahrbarer Schlitten montiert, der das ebenfalls als Halbschale ausgebildete Formwerkzeug für das Kupferrohr trägt. Die andere Hälfte des Umformwerkzeuges ist spiegelbildlich über eine Werkzeugplatte am Stößel befestigt, links das Druckstück mit Formbacken und zwei Halbschalen, rechts der Schlitten mit dem Formwerkzeug für die Oberseite.

 

Der Werkzeugträger mit den Brennerteilen fährt automatisch zur Pressenmitte. Sobald diese, durch Anschlagbolzen und Zentrierstifte genau definierte Lage erreicht ist, wird der rechte untere Formbacken in die dem Kupferrohr angepasste Position gebracht. Danach fährt eine Druckplatte gegen den unteren Todpunkt und sorgt für die exakte Lage des Rohres in den Formbacken. Durch den Stößelhub wird nun das Werkzeug von oben geschlossen und auf Druck gehalten. Gleichzeitig fahren die beiden Schließzylinder aus, dichten die beiden Rohrenden ab und beaufschlagen das Kupferrohr mit einem Druck bis zu 1 000 bar. Das nicht umschlossene Kupferrohr im Brenner weitet sich auf und preßt sich dabei an die Bohrungen der Lamellen. Durch diese Unformung entsteht ein Formschluß, der pro Lamelle an zwei Stellen eine anwendnungsgerechte, genau definierte Verbindung mit dem Kupferrohr gewährleistet.

 

Um das Druckmedium, ein Wasser- Öl- Gemisch, aus dem Rohr zu entfernen, fährt der Werkstückträger nach dem Umformvorgang in eine Schwenkeinrichtung. Diese dreht Werkstückträger und Brenner um ca. 90° und hält diese Stellung, bis das nächste Teil aus der Presse gefahren wird. Eine Blaseinrichtung unterstützt und beschleunigt das Auslaufen des Druckmediums, das in einer Edelstahlwanne aufgefangen und über eine Filtereinrichtung der Presse wieder zugeführt wird.

 

Die mit der Anlageninstallation verbundenen Erwartungen des Kunden haben sich voll erfüllt. Automatisierungsgrad und Flexibilität konnten wesentlich gesteigert werden. Auch die Taktzeit für einen Brennertyp konnte von früher 60 Sekunden auf 30 Sekunden reduziert werden. Der Wegfall von 40 Lötstellen brachte nicht nur einen erheblichen Zeitgewinn sondern führte durch die Prozeßsicherheit und die reproduzierbare Genauigkeit des Umformvorganges an den Verbindungsstellen zu ganz anderen Qualitätsstandards. Das anfänglich befürchtete Problem " Anpassen an die unterschiedlichen Brennerformen im automatischen Ablauf" konnte von den Spezialisten der Fa. Dunkes bestens gelöst werden. Gesteuerte Anschläge verschiedener Ausführungen, horizontale Schieber und unterschiedliche Abstands- Vorzentrierungen sorgen dafür, daß die unterschiedlichen Abmessungen und Toleranzen den automatischen Ablauf nicht beeinträchtigen.

Innenhochdruck-Umformanlage mit Zusatzachsen, PC-Steuerung und Hochdruckaggregat
Das Innenhochdruck- Umformen verbindet bei einem Gasbrenner die Lamellen mit dem wasserführenden Kupferrohr. Am äußeren linken Teil des Gasbrenners ist die Verbindung zwischen Stahlblech- Träger und verformtem Kupferrohr deutlich sichtbar.
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