Verfahren zur Herstellung des Spülbehälters einer Geschirrspülmaschine

Abstract

 Bei einem Verfahren zur Herstellung des Spülbehälters (S) einer Geschirrspülmaschine durch Expandieren wird ein ringartig geformter Blechmantel , der als Zuschnitt (1) ein Bodenteil sowie Seitenwände mit Deckelteil umfasst, durch Vorformung zu einem abgewinkelten vorn und rückseitig offenen Behälterteil (1') ausgebildet. Danach wird der abgewinkelte Blechmantel an seiner Rückseite mit einer separat angesetzten Rückwand (11) geschlossen, worauf anschließend der Spülbehälter (S) erfindungsgemäß in einem 5-Seiten-Expandiervorgang geformt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Spülbehälters einer Geschirrspülmaschine durch Expandieren eines ringartig geformten Blechmantels, der ein Bodenteil sowie Seitenwände mit Deckelteil umfasst, und der mit einer an seiner Rückseite anzufügenden Rückwand geschlossen ist.

[0002] Aus der DE 75 16 419 U1 ist ein derart gefertigter Spülbehälter für eine frontseitig beschickbare Geschirrspülmaschine bekannt. Dabei wird ein den Boden, die Seitenwände und die Decke des Spülbehälters umfassender bandförmiger und an seinen beiden Enden durch Schweißen zu einem ringartigen Blechmantel zusammengefügter Blechzuschnitt durch ein 4-Seiten-Expandieren zu einem abgewinkelten Behälterteil geformt, dessen Wandseiten bereits die komplette Formgebung in den durch das Verformwerkzeug vorgegebenen Durchprägungen oder dergl. besitzen. An das vorn und hinten offene Behälterteil wird nach dem Expandieren die aus einem separaten Blechzuschnitt gefertigte Rückwand des Spülbehälters angeschweißt, die in einem anschließenden Arbeitsschritt dann separat expandiert bzw. verprägt wird. Die angeschweißte Rückwand stabilisiert das Behälterteil zusätzlich.

[0003] Das Aufschweißen der glatten Rückwand auf das bereits expandierte Behälterteil sowie das nachträgliche Expandieren der Rückwand selbst lässt Schweiß- und unkontrollierbare Materialspannungen in den Behälterwandungen auftreten, so dass sich der Spülbehälter nachteilig verzieht und nicht verwindungssteif verhält. Es treten Maßungenauigkeiten am Behälter auf, die zu Problemen bei der Behältermontage im Gerät führen und auch das Anbringen und Abdichten der Sumpfwanne oder der Gerätetür erschweren. Auch führt das in mehreren Arbeitsschritten durchgeführte Expandieren des Spülbehälters zu erhöhten Herstellkosten des Gerätes. Aber auch bei einem Anschweißen einer bereits separat vorexpandierten Rückwand bleiben Schweißspannungen erhalten, so dass die vorgenannten Nachteile nicht behoben sind.

[0004] Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung eines Spülbehälters einer Geschirrspülmaschine liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und wirtschaftliches Fertigungsverfahren aufzuzeigen, mit welchem Spülbehälter reproduzierbar maßgenau, verwindungssteif sowie kostenminimierend gefertigt werden können.

[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

[0006] Nach dem anmeldungsgemäßen Verfahren erfolgt die Hauptverformung des Spülbehälters durch Expandieren nach dem Fügen, wobei alle vier Seiten des gewinkelten Behälterteils einschließlich der flüssigkeitsdicht damit verbundenen Rückwand als fünfte Wandseite gemeinsam dem Expandiervorgang unterworfen werden. Dadurch werden Spannungen egalisiert. Der Spülbehälter wird vorteilhaft reproduzierbar maßgenau und verwindungssteif. Für das Herstellverfahren ist vorteilhaft ein Arbeiten vom Blechplatinenstapel oder vom Coil ohne ein Zwischenstapeln vorgeformter Behälterzuschnitte möglich. Da kein Ziehstempel zum separaten nachträglichen oder vorbereitenden Verprägen (Expandieren) der Behälterrückwand notwendig wird, werden nur wenige formgebende Teile oder Werkzeuge erforderlich. Auch bietet der erfindungsgemäß alle fünf Behälterseiten gleichzeitig erfassende Expandiervorgang durch Hydroverformung vorteilhaft eine einfache Kontrolle sowie Wartung der am Verformungsprozess beteiligten Werkzeuge. Zugleich mit dem Expandieren aller fünf Behälterwandseiten kann die Dichtigkeitskontrolle der Behälterwandungen und insbesondere der Verbindungsnähte an der Rückwand erfolgen, so dass nachträgliche Dichtheitsprüfungen kostenminimierend entfallen können. Gleichfalls sind Bauteileänderungen an nur einem Verformwerkzeug leichter durchführbar. Eine Verletzungsgefahr beim Hantieren des expandierten Behälters wird durch eine besondere Ausgestaltung der Rückwandkanten vorteilhaft vermieden.

[0007] Die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch Zeichnungen vereinfacht dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Figur 1

einen Blechzuschnitt zur Herstellung des Bodenteils sowie der Seitenwände und des Deckelteil eines Spülbehälters ohne Rückwand, in vereinfachter Draufsicht,

Figur 2

den zu einem ringartig ausgebildeten Blechmantel vorgeformten Blechzuschnitt in perspektivischer Darstellung,

Figur 3

ein aus dem ringförmigen Blechteil geformtes Behälterteil mit abgewinkelten Seitenwänden, vereinfacht in perspektivischer Darstellung,

Figur 4

das Behälterteil mit zugeordneter unverprägter Rückwand,

Figur 5

das komplette Behälterteil in Form eines Spülbehälters in raumbildlicher Darstellung nach einem 5-Seiten-Expandiervorgang

Figur 6

der aus dem Blechteil geformte Spülbehälter mit der separat beigestellten Rückwand, deren Seitenkanten gedoppelt sind, in perspektivischer Darstellung,

Figur 7

das mit der Rückwand nach Fig. 6 verschweißte Behälterteil in raumbildlicher Darstellung nach dem 5-Seiten-Expandiervorgang,

Figur 8

einen Ausschnitt aus einem Rückwand-Eckenbereich des Behälterteils vor dem Hydroformen des Spülbehälters, schematisch dargestellt,

Figur 9

einen Ausschnitt aus einem Rückwand-Eckenbereich des Behälterteils nach dem Hydroformen des Spülbehälters, schematisch dargestellt,

Figur 10

den Ausschnitt aus dem Rückwand-Eckenbereich des Behälterteils nach dem Hydroformen des Spülbehälters in praxisgerechter Darstellung.

[0008] Ein in Fig. 1 dargestellter und an sich bekannter Blechzuschnitt (1) für die Herstellung des Spülbehälters (S), sh. Fig. 5, einer nicht dargestellten Geschirrspülmaschine ist auf die Abmessungen des zu formenden Spülbehälters (S) abgestimmt, wobei mit (2) das spätere Bodenteil des Spülbehälters (S) und mit (3) sowie (4) die Seitenwände und mit (5) das spätere Deckelteil bezeichnet ist. Das Bodenteil (2) wird beim späteren Expandieren zu einer Sumpfwanne (6) ausgeformt, sh. Fig. 5, an die ein an sich bekannter Sammeltopf, der hier nicht gezeigt ist, angeschlossen wird.

[0009] Der Zuschnitt des Bodenteils (2) ist gemäß Fig. 1 von links nach rechts betrachtet breiter als der die Seitenwände (3, 4) und das Deckelteil (5) bildende Blechzuschnitt (1) gefertigt, um an der Vorderkante des Bodenteils (2) eine an sich bekannte hochgebogene Schürze (7) ausformen zu können. Der Blechzuschnitt (1) kann ggfs. aber auch in einer durchgehenden Breite gefertigt werden. Der im Ausführungsbeispiel einstückige Blechzuschnitt (1) kann ggfs. auch aus zwei Teilen bestehen, wobei das Bodenteil (2) dann separat zugeschitten wird. Dabei kann das Bodenteil (2) auch aus einer anderen Materialart oder -dicke bestehen. Das Zusammenfügen der Blechzuschnitte erfolgt durch Schweißen. Die Schweißnaht ist in Fig. 1 mit (8) bezeichnet. Die endgültige Ausbildung der Schürze (7) zeigt die Fig. 5.

[0010] Der aus dem Bodenteil (2), den Seitenwänden (3, 4) und dem Deckelteil (5) bestehende rückwandlose Blechzuschnitt (1) wird in einem ersten Verfahrensschritt an seinen beiden Enden verschweißt (Schweißnaht 8) und stellt einen ringartig geformten Blechmantel gemäß Fig. 2 dar. In einem entsprechenden Werkzeug mit Ziehkeilen oder dergl. wird aus der runden Behälterform eine abgewinkelte annähernd kastenförmige Behälterform gefertigt, sh. Fig. 3. In diesem Arbeitsschritt werden noch keine Durchprägungen (9), Bombierungen usw. in die Behälterwandseiten - wie es Fig. 5 darstellt - geformt, so dass die Behälterwände bis auf das Abwinkeln oder Umbiegen der Seiten (2 bis 5) annähernd glatte bleiben. Auch können in diesem Vorexpandierschritt oder auch in einem sich anschließenden Verformungsschritt ein Rand (10) an der Behälterrückseite für die nachträglich anzubringende Rückwand (11) des Spülbehälters (S) sowie die Schürze (7) an der Behältervorderseite (Türbereich) und die Laufschienen (12) für einen unteren Geschirrkorb ausgebildet werden. Nach dem Vorformen des Behälterzuschnitts (1) wird die aus einem weiteren separaten Blechzuschnitt gefertigte oder von einem Coil geschnittene und ebenfalls noch nicht verformte, glatte Rückwand (11) flüssigkeitsdicht am umlaufenden abgewinkelten Rand (10) gemäß Fig. 4 mit dem Behälterteil (1') durch ein geeignetes Fügeverfahren, wie Schweißen, Bördeln, Falzen usw. verbunden, worauf in einem abschließenden Verformungsschritt erfindungsgemäß alle fünf Wandseiten (2 bis 5) gleichzeitig expandiert werden. Hierbei wird vorteilhaft auch die Schürze (7) am Spülbehälter (S) ausgeformt. Dies kann jedoch auch in einem sich ggf. noch anschließenden Fertigungsschritt geschehen. Ebenso können die Laufschienen (12) für den Unterkorb mit angeformt werden. Als Fügeverfahren wird vorteilhaft das Schweißverfahren gewählt.

[0011] Durch den 5-Seiten-Expandiervorgang erhalten nach Fig. 5 alle Behälterseiten bzw. Wandflächen im nicht näher gezeigten Verformwerkzeug die entsprechenden Durchprägungen (9), Bombierungen oder dgl. Der Expandiervorgang erfolgt durch ein an sich bekanntes Hydroformverfahren. Die Vorverformung des zylindrischen Blechmantels in das abgewinkelte Blechteil (1') hingegen geschieht mechanisch durch Zieh-, Biege- und dergl. Werkzeuge.

[0012] Durch das gemeinsame Expandieren aller fünf Wandseiten (2 bis 5; 11) des Spülbehälters (S) erst nach dem Anbringen der Spülbehälterrückwand werden Spannungen eliminiert und der Spülbehälter kann vorteilhaft reproduzierbar maßgenau und verwindungssteif hergestellt werden. Für das Herstellverfahren ist ein Arbeiten vom Blechplatinenstapel oder vom Coil ohne ein Zwischenstapeln vorgeformter Behälterzuschnitte möglich.

[0013] Das in Fig. 6 in der Fertigungsvorstufe zu dem im 5-Seiten-Expandierverfahren vorgeformte Behälterteil (1') für den Spülbehälter (S) der nicht dargestellten Geschirrspülmaschine resultiert ebenfalls aus dem von einem Coil abgetrennten Blechzuschnitt, der auf die Abmessungen des zu expandierenden Spülbehälters (S) abgestimmt ist. Der abgetrennte ebene Blechzuschnitt wird wie in dem vorbeschriebenen Verfahren zu dem abgewinkelten vorn und rückseitig offenen Behälterteil (1') vorgeformt und anschließend mit der aus dem separaten Blechzuschnitt zugeschnittenen Rückwand (11) verschweißt.

[0014] Um eine mögliche Verletzungsgefahr bei der manuellen Arbeit am expandierten Spülbehälter durch scharfe Kanten insbesondere der Rückwand (11) nicht entstehen zu lassen ist es vorteilhaft, die umlaufenden Kanten der Rückwand (11) entsprechend zu bearbeiten. Erfindungsgemäß werden deshalb die Außenkanten der separaten Rückwand (11) vor dem Anschweißen der Rückwand (11) in Form einer umlaufenden Kantendopplung (13) in Richtung Behälterteil (1') umgefaltet oder gefalzt. Dieser Arbeitsschritt kann vorteilhaft in einem zwischengeschalteten automatischen Fertigungsschritt erfolgen.

[0015] Durch das Falten oder die Kantendopplung (13) der Blechkanten (sh. Fig. 6 bis 10) wird der Blechrand der Rückwand (11) entschärft, so dass Handverletzungen oder dergl. beim Bewegen des Spülbehälters (S) sicher vermieden werden. Bei angeschweißter Rückwand (11) verläuft die gedoppelte Kante (14) der Rückwand in der gleichen Ebene wie der angewinkelte Rand (10) des Behälterteils (1') und endet vor dem Rand (10). Dadurch steht gemäß Fig. 8 und 9 dieser Kantenrand auch nicht mehr über und ist ebenfalls wie der Blechrand der Rückwand "entschärft". Das Doppeln der Rückwandseiten stabilisiert zusätzlich den Behälter in seiner Form. Der Blechzuschnitt für die Rückwand (11) ist so bemessen, dass die Kantendopplung (13) der Rückwand (11) den Rand (10) des Behälterteils (1') außen rahmenartig begrenzt.

[0016] Die Fig. 8 und 9 zeigen schematisch die Kantendopplung (13), wobei zum besseren Verständnis des Umkant- und Fügeverfahrens (Schweißverbindung) die gedoppelte Kante (14) nicht spaltfrei dargestellt ist. In der Praxis stellt sich jedoch eine Ausführung gemäß Fig. 10 dar, wobei die Blechteile dicht aneinander liegen.

[0017] Vorteilhaft endet der umlaufende Rand der gedoppelten Rückwandkante (14) mit geringem Abstand vor der Außenkante (15) des abgebogenen Behälterrandes (10). Dies schafft die Möglichkeit für einen Toleranzausgleich beim Blechzuschnitt bzw. beim Ausrichten der Rückwand vor dem Anschweißen am Behälterteil (1'). Der verbleibende Spalt (16) zwischen der gedoppelten bzw. umlaufend gefalzten Rückwandkante (14) und dem Behälterrand (10) kann vorteilhaft als Zentrierhilfe bei der Rückwandmontage genutzt werden. Nach dem Anschweißen der Rückwand (11) erhält der Spülbehälter (S) seine endgültige Form durch das gemeinsame Expandieren aller Behälterseiten (2 bis 5, 11). Dabei wird die umlaufende Rollschweißnaht (8') an der Rückwand (11) etwas aufgezogen (sh. Fig. 9), so dass ggf. vorhandene Fremdrostpartikel ausgewaschen werden können. Das 5-Seiten-Expandieren verhindert somit auch vorteilhaft Spaltkorrosionen am Spülbehälter.

[0018] Das angewendete Hydro-Expandierverfahren zum Formen des Behälters ersetzt vorteilhaft eine spätere Dichtigkeitskontrolle der Verbindungsstellen der Behälterwandungen, da sich bei einem Leck im Behälter der für die Wandverformung notwendige Expansionsdruck im Formwerkzeug nicht aufbauen und sogleich eine Fehlermeldung erfolgen kann. Nachträgliche Dichtheitsprüfungen können daher kostenminimierend entfallen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung des Spülbehälters einer Geschirrspülmaschine durch Expandieren eines ringartig geformten Blechmantels, der ein Bodenteil sowie Seitenwände mit Deckelteil umfasst, und der mit einer an seiner Rückseite angesetzten Rückwand geschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spülbehälter (S) in einem 5-Seiten-Expandiervorgang hergestellt wird, bei dem ein durch Vorformung zu einem abgewinkelten vorn und rückseitig offenen Behälterteil (1') ausgebildeter Blechmantel mit separat angefügter Rückwand (11) dem Umformvorgang unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass der rückwandlose Blechmantel aus einem oder mehreren separaten Blechzuschnitten (1) besteht, die nach der ringartigen Verformung in ein abgewinkeltes die Seitenwände (3, 4) mit Deckel- und Bodenteil (5 bzw. 2) umfassendes Behälterteil (1') mit unverformten Wandseiten vorgeformt werden,

dass für die anzufügende Rückwand (11) des Spülbehälters (S) beim Vorformen des Blechmantels oder danach ein Rand (10) an der Behälterrückseite umlaufend ausgebildet und eine Behälterschürze (7) an der Behältervorderseite (Türbereich) vorgeformt wird,

dass das kastenförmige Behälterteil (1') mit der aus einem weiteren separaten Blechzuschnitt gebildeten Rückwand (11) flüssigkeitsdicht verbunden wird, und

dass in einem sich anschließenden 5-Seiten-Expandiervorgang die komplette Formung aller Behälterseiten bzw. Wandflächen (2 bis 5) sowie der Schürze (7) und der Laufschienen (12) für einen Geschirrkorb mit den durch das Verformwerkzeug vorgegebenen Durchprägungen (8), Bombierungen und dgl. erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Vorformen des aus dem ringförmigen Blechzuschnitt (1) gebildeten vorn und hinten offenen Blechmantels in die Kastenform auf mechanischem Wege durch Zieh-, Biege- und dergl. Werkzeuge und der 5-Seiten-Expandiervorgang des rückseitig geschlossenen fünfseitigen Spülbehälters (S) durch Hydroverformung erfolgt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Seitenkanten der separaten Rückwand (11) vor dem Anschweißen der Rückwand (11) am offenen Behälterteil (1') in Art einer umlaufenden Kantendopplung (13) umgefaltet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Behälterteil (1') mit einem angewinkelten umlaufenden Befestigungsrand (10) für die Rückwandbefestigung gefertigt und die Kantendopplung (13) der Rückwand (11) und deren Abmessung so gewählt wird, dass die gedoppelten Seitenkanten (14) der Rückwand (11) den umlaufenden Rand (10) des Behälterteils (1') rahmenartig begrenzen.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die gedoppelte Kante (14) der Rückwand (11) in Verlängerung des angewinkelten Befestigungsrandes (10) des Behälterteils (1') verläuft und mit/ohne Abstand vor der Außenkante (15) des umlaufenden Randes (10) endet.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein verbleibender Spalt (16) zwischen der gedoppelten Kante (14) der Rückwand (11) und der umlaufenden Außenkante (15) des Blechteils (1') als Zentrierhilfe für die Rückwandmontage ausgebildet ist.

Zeichnung