DE102004049809A1 - Flachrohr für Wärmetauscher - Google Patents

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Abstract

Ein mehrkanaliges Flachrohr für einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Längswand, Seitenlängswand, die der ersten Längswand im wesentlichen parallel gegenüberliegt, wenigstens einem gebogenen Endabschnitt, wobei an wenigstens einer Längswand, an der einem Fluidstrom im Inneren des Flachrohrs zugewandten Innenseite aus dem Material der Längswand ein Vorsprung ausgebildet ist. Dabei verläuft an der dem Fluid abgewandten Außenseite die Längswand im Bereich des Vorsprungs im wesentlichen eben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Flachrohr für einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Wärmetauscher in Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise in Kraftfahrzeugklimaanlagen, weisen im Stand der Technik neben Sammeleinrichtungen für ein Kältemittel Flachrohre auf, die zur Weiterleitung des Kältemittels beziehungsweise anderer Fluide vorgesehen sind.
  • Diese Flachrohre sind dabei mit den Sammeleinrichtungen über Rohrböden oder dergleichen verbunden. Bei dieser Verbindung ist insbesondere auch auf die Dichtheit Wert zu legen.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Flachrohre weisen in ihrem Inneren Stege beziehungsweise Vorsprünge auf, welche bewirken, dass das Flachrohr insgesamt mehrkanalig ausgeführt wird.
  • Diese aus dem Stand der Technik bekannten Stege bestehen aus beidseitig eingeformten Sicken oder einseitig eingeformten Stegen. Dabei weisen jedoch die Flachrohre an ihrer Außenseite im Bereich der Stege kein geschlossenes beziehungsweise glattes Profil auf. Dieses nicht glatte Außenprofil der Flachrohre führt dazu, dass bei dem Einfügen der Flachrohre in die Böden ein höherer Verfahrensaufwand betrieben werden muss, um eine fluiddichte Verbindung zu erreichen. Darüber hinaus werden im Stand der Technik die Stege an der Außenseite nicht ausreichend geschlossen, so dass es in der Verbindung zwischen dem Rohr und dem Boden an den verbliebenen Rohraußenhohlräumen zu Undichtigkeiten kommt. Daneben kommt es in einer verbleibenden Rinne an der Außenseite des Flachrohres zu Durchlegierungen beim Löten. Ferner müssen im Stand der Technik die in den Bereichen der Stege entstehenden Rohraußenhohlräume nach der Rohrherstellung an den Rohrenden aufwendig nachkalibriert werden, um außen glatte Rohre zu erreichen.
  • Die EP 0 854 343 zeigt derartige Flachrohre, welche an ihrer Außenseite erhebliche Außenhohlräume aufweisen, welche durch ein aufwendiges Verfahren vermindert werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Flachrohr zu schaffen, welches in seinem Inneren Vorsprünge aufweist und gleichzeitig an seiner Außenseite im Bereich der Vorsprünge Ausnehmungen oder Aussparungen weitgehend vermeidet.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch ein Flachrohr nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 12 erreicht. Bevorzugte Weiterbildungen des Flachrohres und des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße mehrkanalige Flachrohr für einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, weist eine erste Längswand, eine zweite Längswand, die der ersten Längswand im wesentlichen parallel gegenüber liegt, sowie wenigstens einen gebogenen Endabschnitt auf. Dabei ist an wenigstens einer Längswand an einer dem Fluidstrom im Inneren des Flachrohrs zugewandten Innenseite aus dem Material der Längswand ein Vorsprung ausgebildet. Erfindungsgemäß ist die Längswand an ihrer dem Fluid abgewandten Außenseite im Bereich des Vorsprungs im wesentlichen eben.
  • Unter einem mehrkanaligen Rohr wird verstanden, dass im Inneren des Rohres mehrere voneinander im wesentlichen getrennte Kanäle ausgebildet sind. Unter einem Flachrohr wird ein Rohr verstanden, dass im Querschnitt so ausgebildet ist, dass dieser in einer Ausdehnungsrichtung eine weitere Ausdehnungsrichtung bei weitem übertrifft.
  • Unter einer Längswand des Flachrohrs wird diejenige Wand verstanden, die entlang einer der Längsseiten verläuft. Unter einem aus dem Material der Längswand ausgebildeten Vorsprung wird ein solcher Vorsprung verstanden, der nicht nachträglich auf die Wand aufgebracht wird, sondern – insbesondere, aber nicht ausschließlich – durch ein Formgebungsverfahren aus der Wand selbst ausgebildet wird.
  • Unter dem Bereich des Vorsprungs wird derjenige geometrische Bereich der entsprechenden Längswand verstanden, in welchem der Vorsprung ausgebildet ist. Unter im wesentlichen eben wird verstanden, dass das Außenprofil im Bereich der Vorsprünge keine Ausnehmungen oder lediglich Ausnehmungen mit geringer Querschnittsfläche aufweist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht der Vorsprung in Kontakt- mit der anderen Längswand, das heißt, der Vorsprung ist an einer Längswand ausgebildet und kontaktiert die gegenüberliegende Längswand. Auf diese Weise können voneinander im wesentlichen abgetrennte Kanäle innerhalb des Flachrohrs geschaffen werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Flachrohr zwei gebogene Endabschnitte auf. Bevorzugt ist wenigstens ein Endabschnitt um im wesentlichen 180 Grad gebogen, um zu bewirken, dass die beiden Längswände bezüglich einander im wesentlichen parallel angeordnet sind. Der zweite Endabschnitt kann zum Abschließen des Flachrohrs auch in an derer Weise gebogen werden, denn beispielsweise können im Laufe des Herstellungsverfahrens die jeweiligen Endbereiche des Grundmaterials teilweise um einen vorgegebenen Winkel gebogen werden, um dann an dieser Stelle zusammengefügt zu werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind an einer Längswand aus dem Material der Längswand mehrere Vorsprünge ausgebildet.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind an beiden Längswänden aus dem Material der Längswände Vorsprünge ausgebildet. Dabei kontaktieren in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform alle Vorsprünge die jeweils gegenüberliegende Längswand. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass im hergestellten Zustand das Flachrohr mit mehreren gegeneinander im wesentlichen abgetrennten Kammern ausgebildet wird.
  • Dabei können die Abstände zwischen den Vorsprüngen derart gewählt werden, dass das fertiggestellte Flachrohr Kanäle mit im wesentlichen gleichbleibender Querschnittsfläche aufweist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es auch möglich, die Vorsprünge so auszubilden, dass sie nicht die gegenüberliegende Längswand kontaktieren, sondern einen an der gegenüberliegenden Längswand angeordneten weiteren Vorsprung.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens ein Vorsprung bevorzugt mehrere, besonders bevorzugt alle Vorsprünge, ein im wesentlichen symmetrisches Profil auf. Dies bedeutet, dass der Vorsprung eine im wesentlichen senkrecht auf der Ebene der Längswand stehende Symmetrieachse aufweist, bezüglich derer der Vorsprung im wesentlichen achsensymmetrisch ausgebildet ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Flachrohre eine Tiefe zwischen 0,5 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,8 mm und 4 mm und besonders bevorzugt zwischen 1 mm und 3 mm auf. Diese jeweiligen Tiefen hängen von den tatsächlichen Anwendungen in den herzustellenden Wärmetauschern ab.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine Wand eine Wandstärke zwischen 0,05 mm und 0,8 mm, bevorzugt zwischen 0,07 mm und 0,6 mm und – besonders bevorzugt – zwischen 0,1 mm und 0,5 mm auf. In Abhängigkeit von dieser Wandstärke werden bevorzugt die entsprechenden Vorsprünge angepasst, wobei insbesondere auch verfahrenstechnische Rahmenbedingungen zu berücksichtigen sind.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines mehrkanaligen Flachrohres für einen Wärmetauscher gerichtet. Dabei wird in einem Verfahrensschritt ein Vorsprung mit einem vorgegebenen Profil aus einem Materialstreifen mittels einer ersten Formgebungseinheit und einer zweiten, mit der ersten Formgebungseinheit zusammenwirkenden Formgebungseinheit erzeugt.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Profil des Vorsprungs mittels einer dritten Formgebungseinheit und einer vierten, mit der dritten Formgebungseinheit zusammenwirkenden Formgebungseinheit verändert.
  • Unter einer Veränderung des Profils wird verstanden, dass vorgegebene geometrische Veränderungen an dem Vorsprung beziehungsweise dessen Querschnitt vorgenommen werden.
  • Unter einer Formgebungseinheit wird eine Einrichtung verstanden, die derart auf das zu bearbeitende Material einwirkt, dass dessen Gestalt zumindest lokal verändert wird.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den Formgebungseinheiten um gegeneinander drehbare Rollen. So sind bevorzugt die erste und die zweite Formgebungseinheit als sich gegeneinander drehende Ober- und Unterrollen ausgeführt, zwischen welchen das zu bearbeitende Material angeordnet ist. Auch bei der dritten und vierten Formgebungseinheit handelt es sich um entsprechende Rollen, zwischen denen das zu bearbeitende Material angeordnet ist.
  • Bevorzugt werden die Rollen so ausgeführt, dass eine Rolle durch seitliche Abschlüsse der anderen Rolle begrenzt wird, um auf diese Weise eine Verbreiterung des zu bearbeitenden Materialstreifens im Laufe des Verformungsvorgangs zu verhindern.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Rollen ein im wesentlichen zylindrisches Profil auf.
  • Es wäre jedoch auch möglich, anstelle von Rollen zwei gegenüberliegende Auflagen vorzusehen, zwischen denen das Material gepresst wird.
  • Bevorzugt besteht die Veränderung des Profils in wenigstens einem Verfahrensschritt darin, dass dessen Höhe und/oder Breite verringert wird. Bevorzugt wird sowohl die Höhe als auch die Breite des Vorsprungs während dieses Verfahrensschrittes verringert. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Außenseite des Flachrohres im Bereich des Vorsprungs eingeebnet wird, das heißt, eine Ausnehmung in diesem Bereich verringert wird.
  • Bevorzugt wird in wenigstens einem weiteren Verfahrensschritt das Profil des Vorsprungs weiter verändert. Dabei wird bevorzugt wiederum die Höhe und/oder die Breite des Profils verringert. Bevorzugt wird eine Vielzahl von Verfahrensschritten hintereinander vorgesehen, in welchen das Profil des Vorsprungs kontinuierlich verändert wird, wobei diese Veränderung jeweils zumindest in der Verringerung der Breite oder der Höhe des Profils besteht. Diese Verfahrensschritte dienen jeweils dazu – wie oben gesagt – eine möglichst ebene Außenfläche des Flachrohrprofils im Bereich des Vorsprungs zu erreichen.
  • Bevorzugt wird in wenigstens vier, besonders bevorzugt in wenigstens sechs Verfahrensschritten das Profil des Vorsprungs verändert. Bei der Durchführung zu weniger Verfahrensschritte bestünde die Gefahr, dass das zu bearbeitende Material den dann nötigen massiven Umformungen nicht gewachsen wäre und es so zu Rissen und dergleichen kommen könnte. Nach oben ist die Anzahl der Verfahrensschritte durch die gebotene Effizienz sowohl im Hinblick auf die Herstellungskosten, als auch im Hinblick auf den zeitlichen Aufwand begrenzt.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird in einem weiteren Verfahrensschritt eine Vorzentrierung des Vorsprungs vorgenommen. Dies wird über einen Vorzug bevorzugt bewältigt.
  • Bevorzugt weisen die drehbaren Rollen, durch welche das Material hindurchgeführt wird, einen im wesentlichen konstanten Abstand zueinander auf. Auf diese Weise wird erreicht, dass das zu bearbeitende Material eine im wesentlichen konstante Wandstärke, beziehungsweise Dicke, aufweist. Bevorzugt ist das Material der Rolle derart auf das zu bearbeitende Material abgestimmt, dass eine Diffusion von Materialpartikeln verhindert wird.
  • Bevorzugt wird bei wenigstens einem Verfahrensschritt die Breite des Materialstreifens vermindert. Das Material wird den Rollen in Form von Streifen mit vorgegebenen Dimensionen zugeführt. Unter der Breite des Materialstreifens wird dabei die Ausdehnung in Richtung der Rollenachse verstanden. Durch diese Vorgehensweise kann in besonders vorteilhafter Weise die Ausbildung des jeweiligen Vorsprungs erreicht werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bleibt bei wenigstens einem Verfahrensschritt die Breite des Materialstreifens konstant. Bei diesen Verfahrensschritten wird eine Formveränderung des Vorsprungs im wesentlichen ohne Verwendung weiteren Materials aus der Umgebung des Vorsprungs erreicht.
  • Bevorzugt werden mehrere Vorsprünge aus dem Materialstreifen gebildet. Zu diesem Zweck kann bevorzugt in einem ersten Verfahrensschritt die benötigte Menge an zusätzlichem Material durch Verminderung der Länge des Streifens gewonnen werden.
  • Dabei werden bevorzugt die Vorsprünge in vorgegebenen Abständen zueinander ausgebildet. Bevorzugt werden die Vorsprünge derart gewählt, dass das auf diese Weise hergestellte Flachrohr im wesentlichen mehrere Kanäle mit im wesentlichen gleichem Querschnitt aufweist.
  • Bevorzugt werden in wenigstens einem Verfahrensschritt verschiedene Vorsprünge unterschiedlichen Formgebungsstufen unterworfen. Damit ist gemeint, dass ein bestimmter Vorsprung bereits in seiner Form angepasst wird, während ein weiterer Vorsprung erst gebildet wird oder ein Vorsprung bereits seine endgültige Form erhält, während ein weiterer Vorsprung noch in einem Zwischenschritt in seiner Form angepasst wird.
  • Auf diese Weise kann unter Umständen erreicht werden, dass mehrere Vorsprünge mit wenigen Umformschritten so hergestellt werden, dass bereits vor- oder fertiggeformte Vorsprünge in ihrer Form nicht mehr verändert werden.
  • Bevorzugt wird bei einem weiteren Verfahrensschritt ein gekrümmter Abschnitt erzeugt. Bevorzugt wird eine Krümmung von 180 Grad erzeugt, um auf diese Weise die Längswände im wesentlichen parallel gegenüberliegend anzuordnen.
  • Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Vorsprungs;
  • 2a eine Darstellung der erfindungsgemäßen Formgebungseinheiten zur Herstellung eines Vorsprungs;
  • 2b eine Darstellung der Formgebungseinheiten zur Veränderung des Profils des Vorsprungs;
  • 2c eine Darstellung der Formgebungseinheiten zur weiteren Veränderung des Profils des Vorsprungs;
  • 3 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Herstellungsverfahrens für die Erzeugung einer geraden Anzahl von Vorsprüngen;
  • 4 ein durch das in 3 dargestellte Verfahren fertiggestelltes Flachrohr;
  • 5 eine Figur zur Veranschaulichung der Herstellung eines Flachrohrs mit einer ungeraden Anzahl von Vorsprüngen;
  • 6 ein durch ein Verfahren nach 5 hergestelltes Flachrohr;
  • 7 ein erfindungsgemäßes Flachrohr in einer ersten Ausführungsform;
  • 8 ein erfindungsgemäßes Flachrohr in einer zweiten Ausführungsform;
  • 9 ein erfindungsgemäßes Flachrohr in einer dritten Ausführungsform;
  • 10 eine vergrößerte Darstellung eines Vorsprungs zur Veranschaulichung der geometrischen Verhältnisse; und
  • 11 ein erfindungsgemäßes Flachrohr zur Veranschaulichung der geometrischen Verhältnisse.
  • In 1 sind die einzelnen Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Vorsprungs dargestellt. Die einzelnen Verfahrensschritte sind mit den arabischen Ziffern 1 bis 6 gekennzeichnet. Die jeweiligen Kleinbuchstaben a) bis f) bezeichnen die Breite des Materials, das heißt des Materialstreifens, während des Herstellungsverfahrens. Die Großbuchstaben A bis F kennzeichnen die Endpunkte des Materialstreifens.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass das in 1 dargestellte Verfahren lediglich eine mögliche Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergibt. Erfindungsgemäß können auch weitere Verfahrensschritte vorgesehen werden oder einzelne Verfahrensschritte weggelassen werden.
  • Das Bezugszeichen L kennzeichnet die Mittellinie, bevorzugt die Symmetrieachse des erzeugten Vorsprungs 9a bis 9f. In dem optionalen Verfahrensschritt 1a wird durch einen Vorzug eine Vorzentrierung des Vorsprungs 9a vorgenommen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Vorsprünge beziehungsweise Stege mit großen Höhen HA bis HF erzeugt werden sollen.
  • Im Verfahrensschritt 2 wird der Materialstreifen beziehungsweise das Band 7 in dem dargestellten Bereich Z umgeformt. Zu diesem Zweck weisen die jeweiligen Formgebungseinheiten, das heißt bevorzugt die Rollen, eine sic kenähnliche Form auf. Durch die Erzeugung des Vorsprungs 9b im Verfahrensschritt 2 wird die Gesamtbreite b des Streifens 7 erzeugt, wobei die Gesamtbreite b geringer ist als die Gesamtbreite a, beziehungsweise die Gesamtbreite a' in den Verfahrensschritten 1 und 1a.
  • Die im Verfahrensschritt 2 erzeugte Höhe HB stellt die Maximalhöhe Hmax des Vorsprungs 9b dar, die im Laufe weiterer Verfahrensschritte zumindest teilweise noch verringert wird.
  • In den Stufen 2 bis 6 bleibt die Abwicklung der neutralen Faser im Bereich Z nahezu konstant. Dies bedeutet, dass in dem Bereich Z immer im wesentlichen die gleiche Materialmenge den Formgebungseinheiten beziehungsweise den Rollen zugeführt wird. Dies wird durch eine entsprechende Auslegung der jeweiligen Formungsstadien in den Schritten 2 bis 6 durch Beibehaltung der jeweiligen Gesamtstreifenbreiten erreicht.
  • Die Breiten des Streifens b bis f bleiben also in den Verfahrensschritten 2 bis 6 im wesentlichen konstant. Um die Gesamtstreifenbreiten b bis f konstant zu halten, wird der Materialstreifen 7 bevorzugt mit geeigneten Werkzeugen an den jeweiligen Endpunkten B bis F festgehalten.
  • Während der Verfahrensstufen 2 bis 6 findet damit im wesentlichen lediglich eine Umformung des Vorsprungs 9 statt. Im einzelnen nimmt sowohl die Höhe H, als auch die Breite des Vorsprungs 9 ab, und die jeweiligen Flanken 25 verlaufen steiler. Auch der Krümmungsradius an der Spitze des jeweiligen Vorsprungs 9a bis 9f verringert sich im Laufe des Verfahrens. Dies bedeutet, dass dasjenige Material, welches durch Verringerung der Höhe und der Breite eingespart wird, im wesentlichen dadurch hinzugefügt wird, dass die Fläche der Ausnehmung 11 unterhalb des Vorsprungs stetig verringert wird.
  • Anders ausgedrückt, bleibt die Breite des Streifens zwischen dem Anfangspunkt 33 und dem Endpunkt 34 während der Verfahrensschritte 2 bis 6 bevorzugt im wesentlichen konstant. Während der Verfahrensschritte 5 und 6 muss eine Schließung des Vorsprungs beziehungsweise der Ausnehmung 11 unterhalb des Vorsprunges 11 erreicht werden, das heißt, die jeweiligen Flanken 29 des Vorsprungs werden aneinander gepresst. Zu diesem Zweck wird das Material 7 im Bereich des Vorsprungs im wesentlichen vollständig von den entsprechenden Bereichen der Formgebungseinheiten umfasst.
  • Im Verfahrensschritt 5 kann alternativ auch der im Verfahrensschritt 4 noch offene Vorsprung durch zusammenfalten, raffen oder quetschen geschlossen werden. Bei einer derartigen Vorgehensweise wird jedoch nicht die Höhe HD beziehungsweise HE wesentlich reduziert, sondern die Gesamtstreifenbreite. In diesem Fall müsste auch der Gefahr einer Gratbildung zwischen den quetschenden Werkzeugen entgegengewirkt werden, und daneben wird auch kein ideal verminderter Stegaußenhohlraum 11 erreicht.
  • Ferner ist es auch möglich, in dem Bereich Z eine Änderung der Streifenbreite auch in wenigstens einem der Verfahrensschritte 3 bis 6 zu erlauben, das heißt, in den Verfahrensschritten 3 bis 6 bleibt, zumindest teilweise, auch die Streifenbreite b bis f nicht konstant. Wird nach dieser Variante vorgegangen, kann beim Komprimieren des Vorsprungs Material beziehungsweise Bandmaterial zurück in die Bandbreite, das heißt, aus dem Bereich des Vorsprungs heraus, fließen. Eine mögliche Folge besteht darin, dass in weiteren Verfahrensschritten zu wenig Material zur Schließung des Außenhohlraums 11 zur Verfügung steht oder in den ersten Stufen mehr Material vorgezogen werden muss. In diesem Fall können auch stärkere Ausdünnungen des Materialstreifens 7 sowie eine höhere Gefahr von Rissbildung auftreten. Ferner kann unter Umständen die erforderliche Steghöhe nicht er reicht werden, und der Prozess wird insgesamt empfindlicher gegenüber Schwankungen der Streifenmaterialeigenschaften.
  • In dem hier gezeigten Verfahrenschritt 6 wird eine endgültige Höhe HF erreicht, welche geringer ist, als die Höhe HE im Verfahrensschritt 5. Gleichzeitig wird der Bereich 11, der im Verfahrensschritt 5 noch vorhanden ist, im wesentlichen geschlossen und daher das erfindungsgemäße glatte Außenprofil erreicht.
  • Die Bandbreite beziehungsweise Gesamtbreite des Streifens e wird ebenfalls nicht weiter reduziert, das heißt, die Bandbreite f und die Bandbreite e sind im wesentlichen gleich.
  • 2a zeigt die Formgebungseinheiten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem es sich um eine obere Rolle 21 sowie eine untere Rolle 22 handelt. Zwischen diesen Rollen ist das Flachrohrmaterial beziehungsweise der Materialstreifen 7 angeordnet, welcher auf diese Weise von den Rollen durch die Rollen hindurchgezogen wird. Die untere Rolle 22 weist einen Bearbeitungsvorsprung 25 auf und die obere Rolle 21 eine hinsichtlich ihrer Gestalt an den Bearbeitungsvorsprung 25 angepasste Ausnehmung. Es wäre auch möglich, umgekehrt die obere Rolle mit einem Vorsprung und die untere Rolle mit einer Ausnehmung zu versehen.
  • Die Ausnehmung 26 und der Bearbeitungsvorsprung 25 sind so aneinander angepasst, dass zwischen Ihnen das Material mit einer vorgegebenen Dicke beziehungsweise Stärke S hindurchgeführt werden kann.
  • 2a zeigt das Rollenpaar 21, 22 bei dem Bearbeitungsschritt 2 aus 1, das bedeutet, dass der Bearbeitungsvorsprung 25 und die Ausnehmung 26 so angepasst sind, dass der entstehende Vorsprung die Höhe HB aufweist.
  • Zwischen der oberen Rolle 21 und der unteren Rolle 22 sind Spalte 13a und 13b vorgesehen. Während des ersten Verfahrensschritts wird Material des Streifens noch in den Bereich der Oberrolle eingezogen.
  • 2b zeigt das Rollenpaar für den Verfahrensschritt 4. In diesem Fall ist die Ausnehmung 26 derart ausgelegt, dass der Vorsprung die dargestellte Höhe HD erreicht. Die untere Rolle 22 weist hier keinen Bearbeitungsvorsprung mehr auf. Die Spalte 13a und 13b zwischen der Oberrolle 21 und der Unterrolle 22 sind mittlerweile in ihrer Breite gegenüber der in 2a gezeigten Vorrichtung verringert. Die Unterrolle 22 ist beispielsweise gemäß der Streifenbreite b von Bearbeitungsschritt 4 aus 1 ausgelegt.
  • Beim Komprimieren läuft der Materialstreifen beziehungsweise das Band gegen die Unterrolle. Dabei müssen die Breiten des Streifens, sobald die in 2a gezeigte Höhe HB erreicht wurde, in der Folge im wesentlichen beziehungsweise möglichst konstant gehalten werden, damit kein Bereich des Streifens aus dem Bereich des Vorsprungs in den ebenen Bereich 7b des Streifens fließt.
  • In 2c ist die Vorrichtung für den in 1 gezeigten Verfahrensschritt 6 dargestellt. In diesem Fall weist die untere Rolle 22 ebenfalls keinen Bearbeitungsvorsprung mehr auf, und lediglich die Oberrolle 21 weist noch eine Ausnehmung 26 auf. Diese Ausnehmung ist so angepasst, dass sich die endgültige Höhe HF des Vorsprungs 9 ergibt.
  • Neben dem in 2c gezeigten Verfahrensschritt werden die Spaltbreiten 13a und 13b minimal gewählt, das heißt, das Material beziehungsweise das Band muss komplett von den beiden Rollen 21 und 22 umfasst werden, damit der Vorsprung 9 derartig umgeformt werden kann, dass der Bereich 11 unterhalb des Vorsprungs 9 im wesentlichen vollständig geschlossen werden kann und sich auf diese Weise auch im Bereich des Vorsprungs 9 eine glatte Außenseite (hier Unterseite) des Materials 7 ergibt.
  • 3 zeigt das Verfahren, für den Fall, dass mehrere Vorsprünge – genauer gesagt, eine gerade Anzahl von Vorsprüngen – erzeugt werden soll. Die einzelnen Verfahrensschritte wurden hier mit den Bezugszeichen I bis VIII gekennzeichnet.
  • In einem ersten optionalen Schritt I wird durch entsprechend angepasste Ober- und Unterrollen, das heißt, Rollen, welche einen Bearbeitungsvorsprung sowie eine Ausnehmung, wie in 2 gezeigt, aufweisen, eine Mulde 31 erzeugt. Die Erzeugung dieser Mulde ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zu erzeugenden Vorsprünge eine vergleichsweise große Anfangshöhe HB aufweisen sollen.
  • In Verfahrensschritt II werden zwei Vorsprünge 9a und 9b erzeugt. Dazu wird bevorzugt eine Oberrolle mit entsprechender Ausnehmung sowie eine Unterrolle mit entsprechend angepasstem Bearbeitungsvorsprung verwendet. Es ist jedoch auch möglich, eine Unterrolle ohne Bearbeitungsvorsprung in diesem Verfahrensschritt vorzusehen.
  • Die Bandbreite reduziert sich vom Verfahrensschritt I mit einer Streifenbreite a hin zum Verfahrensschritt II auf eine Streifenbreite b und im Verfahrensschritt III auf eine Streifenbreite c. Es ist jedoch auch möglich, im Verfahrensschritt III lediglich eine Umformung der Vorsprünge 9 vorzunehmen, das heißt in diesem Fall, die Streifenbreite c gegenüber der Streifenbreite b im wesentlichen konstant zu halten.
  • In Verfahrensschritt IV werden durch geeignet angepasste Ober- und Unterrollen zwei weitere Vorsprünge 9c und 9d erzeugt. Zu diesem Zweck wird die Streifenbreite c im Verfahrensschritt III auf die Streifenbreite d im Verfah rensschritt IV reduziert. Bevorzugt weist die Unterrolle zu diesem Zweck im Bereich der neu zu erzeugenden Vorsprünge Bearbeitungsvorsprünge auf.
  • Bevorzugt werden bei der Erzeugung der Vorsprünge zunächst die weiter innen liegenden und anschließend die weiter außen liegenden Vorsprünge erzeugt. Dies ist vorteilhaft, da so Material aus den jeweiligen Außenbereichen des Materialstreifens zur Erzeugung der neuen Vorsprünge verwendet werden kann und verhindert wird, dass Material aus den Bereichen anderer bereits erzeugter Vorsprünge eingezogen wird. Es ist jedoch auch möglich, anstelle des hier gezeigten Vorsprungs auch mehrere Vorsprünge vorzusehen beziehungsweise zu erzeugen. Auch sind die in 3 gezeigten Verfahrensschritte nur beispielhaft. Ebenso wäre es möglich, wesentlich mehr Verfahrensschritte vorzusehen, sowie auch mehrere Umformungsprozesse.
  • In den Verfahrensschritten VI bis VIII findet wiederum die bereits in 1 dargestellte Umformung der einzelnen Vorsprünge statt, wobei jeweils wieder – wie in 1 gezeigt – die Flanken steiler sowie die Krümmungsradien an der Spitze des Vorsprungs kleiner werden und die Höhen und Breiten der Vorsprünge reduziert werden. Dabei werden die gesamten Streifenbreiten, wie f, g und h, im wesentlichen konstant gehalten, wie bereits unter Bezug auf 1 erläutert.
  • Der Verfahrensschritt IV kann auch durch weitere Verfahrensschritte ergänzt werden, um zusätzliche Vorsprünge beziehungsweise Stege zu erzeugen.
  • In 4 ist ein Flachrohr gezeigt, welches durch das in 3 skizzierte Verfahren hergestellt werden kann. Das Flachrohr 1 ergibt sich im Querschnitt durch eine Umformung des in 3 unter VIII. gezeigten Streifens. Dabei wird der Streifen in einem Bereich zwischen den Vorsprüngen 9a und 9b um 180 Grad gebogen und ferner auch an den jeweiligen Endbereichen, um auf diese Weise die gekrümmten Bereiche 18 und 19 zu erzielen. Die Bezugszeichen 14 und 15 beziehen sich dabei auf die entstehenden Längswände, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
  • Durch weitere Formgebungsverfahren, wie beispielsweise Walzprofilieren, können die Vorsprünge 9a bis 9d so angeordnet werden, dass sie die jeweils gegenüberliegende Wand (im Falle der Vorsprünge 9b und 9d die Wand 15, und im Falle der Vorsprünge 9a und 9c die Wand 14) kontaktieren.
  • Bevorzugt werden die Vorsprünge 9a bis 9d beziehungsweise deren Endbereiche mit der jeweils gegenüberliegenden Längswand verlötet. Ebenso werden die beiden gebogenen Endbereiche 18 und 19 miteinander dichtverlötet. Durch die Erzeugung der hier gezeigten vier Vorsprünge 9a bis 9d wird ein Flachrohr mit insgesamt fünf Kanälen realisiert.
  • In 5 sind die Verfahrensschritte I bis VIII zur Erzeugung eines Flachrohrs mit einer ungeraden Anzahl von Vorsprüngen, genauer gesagt, in diesem Fall drei Vorsprüngen, dargestellt. Bezugszeichen 41 bezieht sich auch hier auf einen im wesentlichen ebenen beziehungsweise glatten Materialstreifen, das heißt ein Glattband, welches die Breite a aufweist.
  • In Verfahrensschritt II wird – ähnlich wie im Verfahrensschritt II bei 3 – ein Vorsprung 9a erzeugt. Dieser Vorsprung wird in Verfahrensschritt III umgeformt, wobei bei diesem Verfahrensschritt die Streifenbreite a zunächst auf die Breite b, und diese wiederum auf die Breite c, reduziert wird, das heißt, die Breite c ist geringer als die Breite b und die Breite b geringer als die Breite a.
  • In Verfahrensschritt IV werden zwei weitere Vorsprünge 9b und 9c erzeugt. In diesem Verfahren sind die Erzeugungen der einzelnen Vorsprünge 9a beziehungsweise 9b und 9c versetzt, das heißt, während im Falle des Vorsprungs 9a schon die erste Umformung stattgefunden hat, wurden die Ab schnitte 9b und 9c erst erzeugt. Die Streifenbreite d wird dabei gegenüber der Streifenbreite c weiter verringert. Auch bei dieser Variante werden bevorzugt zuerst die innenliegenden und dann die außenliegenden Vorsprünge gebildet.
  • In Verfahrensschritt V werden die drei Vorsprünge 9a, 9b und 9c weiter geformt. Dabei bleibt die Streifenbreite im wesentlichen konstant, das heißt, die Bandbreite e entspricht im wesentlichen der Bandbreite d.
  • In Verfahrensschritt VI findet ein weiterer Umformungsprozess der oben beschriebenen Art statt, das heißt, die Höhe der einzelnen Vorsprünge 9a, 9b und 9c wird verringert, ebenso wie deren Breite; dafür werden die Flanken steiler ausgeführt und damit die Krümmungsradien an der Spitze des Vorsprungs geringer.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt VII werden die Vorsprünge noch weiter verengt, um schließlich in Verfahrensschritt VIII geschlossen zu werden. Dabei bleiben die einzelnen Streifenbreiten e, f, g und h im wesentlichen konstant. Im letzten, an den Verfahrensschritt VIII anschließenden Verfahrensschritt werden Eckfalze 42a und 42b gebogen. Diese beiden Eckfalze führen zu der Erzeugung eines weiteren Vorsprungs, wobei Eckfalze auch in mehreren Verfahrensschritten erzeugbar sind.
  • In 6 ist ein Flachrohr gezeigt, welches sich aus dem in 5 gezeigten untersten Streifen ergibt. Anders als bei der in 4 gezeigten Ausführungsform sind hier die Endabschnitte nicht im Bereich der Krümmungen 17 oder 18 angeordnet, sondern im Zentralbereich. Genau handelt es sich dabei um die jeweils hochgebogenen Falze 42a und 42b. Diese werden miteinander verschweißt beziehungsweise verlötet und stellen auf diese Weise einen weiteren Vorsprung zur Verfügung.
  • Auch bei dieser Ausführungsform kontaktieren die einzelnen Vorsprünge 9a bis 9c sowie der sich aus den Endfalzen 42a und 42b ergebenden Vorsprung die jeweils gegenüberliegende Längswand des Flachrohrs. Auch bei dieser Ausführungsform entsteht ein Flachrohr mit fünf Kanälen. Das in 5 dargestellte Verfahren (Verfahrensschritt I-VIII) kann allgemein für Flachrohre mit einer ungeraden Anzahl von Vorsprüngen verwendet werden, während das in 3 gezeigte Verfahren bevorzugt für Flachrohre mit einer geraden Anzahl von Vorsprüngen Verwendung findet. Die Ausbildung der Endfalze 42a, 42b gemäß 6 beziehungsweise der Endfalze 18, 19 gemäß 4 ist dagegen weitestgehend unabhängig von der Anzahl der Vorsprünge insbesondere auf bekannte Art und Weise möglich.
  • In 7 ist ein erfindungsgemäßes Flachrohr dargestellt, wobei die einzelnen Dimensionen zur Veranschaulichung dienen. Dabei wurde zum besseren Verständnis auf die Darstellung der erfindungsgemäß glatten bzw. ebenen Außenfläche des Flachrohres, das heißt, auf die Darstellung der minimierten Fläche 11 unter dem Vorsprung 9 verzichtet. Auch wurden die Flanken des Vorsprungs nicht zusammengepresst dargestellt.
  • Das Bezugszeichen a bezieht sich den Abstand der Stege entlang einer Längswand. Das Bezugszeichen K bezeichnet den Abstand zweier benachbarter Stege, die unter Umständen eine Kammer bilden. Das Bezugszeichen T bezeichnet die Dicke des Flachrohres.
  • Bei der hier gezeigten Ausführungsform liegt die Dicke T bevorzugt zwischen 1 mm und 3 mm. Die Kammer beziehungsweise Kanalgröße ist hier in etwa halb so groß gewählt, wie der Stegabstand (Abstand der Vorsprünge) a. Der minimale Stegabstand ist bei dieser Ausführungsform wenigstens doppelt so groß, wie die Breite T. Daher ist die minimale Kammergröße beziehungsweise Kanalgröße wenigstens genauso groß oder größer als die Dicke T.
  • Bei der in 8 gezeigten Ausführungsform sind nur an der Längswand 14 Vorsprünge 9 angebracht, welche die Längswand 15 kontaktieren. In diesem Fall stimmt der Stegabstand a im wesentlichen mit der Kammer- beziehungsweise Kanalgröße K überein. Auch bei dieser Ausführungsform ist der minimale Stegabstand a größer als die Dicke T, was auch hier durch das Herstellungsverfahren bedingt ist. Da der Stegabstand a mit der Kanalgröße K übereinstimmt, ist auch die Kanalgröße wenigstens doppelt so groß wie die Dicke T des Flachrohres.
  • Bei der in 9 gezeigten Ausführungsform kontaktieren die einzelnen Vorsprünge 9 nicht die jeweils gegenüberliegende Längswand 14 beziehungsweise 15, sondern an der gegenüberliegenden Längswand ihrerseits angebrachte Vorsprünge 9. Dies bedeutet, dass sich die Enden der Vorsprünge in etwa in der Mitte des Flachrohres kontaktieren. Auch in diesem Fall ist, wie bei der Ausführungsform nach 8, die Kanalgröße K im wesentlichen gleich dem Stegabstand a. Der minimale Stegabstand ist jedoch in diesem Fall größer oder gleich der Dicke T des Flachrohres. Dies gilt auch für die Kammergröße beziehungsweise Kanalgröße K.
  • In einer weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsform ist es auch denkbar, die einzelnen Vorsprünge so auszuführen, dass sie – im Gegensatz zu der in 9 gezeigten Ausführungsform – seitlich geringfügig gegeneinander versetzt sind, so dass sie sich nicht an ihren jeweiligen Enden kontaktieren, sondern an ihren Seitenflächen, wodurch eine erhöhte Verbindungsfläche erzielt werden kann.
  • 10 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines erfindungsgemäßen Vorsprungs 9, bei welchem dessen Abmessungen im einzelnen dargestellt sind. Um die in 10 gezeigte Endform zu erreichen, werden zwischen vier und zehn Verfahrensschritte vorgesehen, in welchen jeweils die Vorsprünge umgeformt werden. Die Anzahl der anzuwendenden Verfahrensschritte richtet sich nach der zu erreichenden Höhe HF, der Wandstärke beziehungsweise Streifendicke t sowie den Materialeigenschaften. Falls mehrere Vorsprünge, beziehungsweise Stege, erzeugt werden sollen, können jedoch noch weitaus mehr Verfahrensschritte nötig sein.
  • In 10 kennzeichnet rf den oberen Krümmungsradius, X die Breite des Vorsprungs an dessen Spitze, Y die Breite des Vorsprungs 9 an dessen Basis, RF den Krümmungsradius an der Basis des Vorsprungs und rD den Krümmungsradius der Ausnehmung 11. Die einzelnen Größen sind miteinander teilweise korreliert.
  • Die im folgenden gezeigten Grenzen ergeben sich aus umfangreichen Löt- und Umformversuchen. Bei diesen Versuchen wurden nach einem festgelegten System die Parameter aufeinander abgestimmt und die Ergebnisse für die hier dargestellten Grenzen verwendet.
  • Der obere Krümmungsradius rf liegt bei dieser Ausführungsform zwischen 0 und der Wandstärke t, ist also kleiner als die Wandstärke t. Der untere Krümmungsradius RF ist kleiner als die zweifache Wandstärke t. Die obere Breite X des Vorsprungs liegt zwischen dem eineinhalbfachen und dem zweifachen der Wandstärke t. Die untere Breite Y des Vorsprungs liegt zwischen dem zweifachen und dem zweieinhalbfachen der Wandstärke t, das heißt, die obere Breite X ist kleiner als die untere Breite Y, was sich aus dem Ausformungsprozes ergibt.
  • Die Höhe des Vorsprungs HF liegt zwischen der Wandstärke t und dem zehnfachen dieser Wandstärke t. Auch der untere Radius der Ausnehmung rD ist kleiner als die Wandstärke t. Die Wandstärke t liegt zwischen 0,05 mm, 0,8 mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,7 mm und, besonders bevorzugt, zwischen 0,1 mm und 0,5 mm. Dies bedeutet, dass unter einem im wesentli chen glatten Außenprofil ein solches Profil verstanden wird, welches durch Krümmungsradien rD bewirkt wird, welche kleiner als die Wandstärke t sind. 11 zeigt eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Flachrohr. Dieses weist nur einen einzigen Vorsprung beziehungsweise Steg 9 auf, und wird daher in zwei Kanäle unterteilt.
  • Das Verhältnis aus der Rohrbreite b zur Rohrhöhe H liegt zwischen 10 und 30, bevorzugt zwischen 10 und 24.
  • Die Kammer- beziehungsweise die Kanalgröße liegt zwischen einem Drittel der Rohrbreite und der halben Rohrbreite.
  • Die Höhe des Vorsprungs hF liegt bevorzugt zwischen der dreifachen Wandstärke und der achtfachen Wandstärke. Der untere Krümmungsradius rd ergibt sich so, dass er kleiner ist als das 0,75-fache, bevorzugt kleiner oder gleich dem 0,5-fachen der Wandstärke t. Bei dieser Ausführungsform liegt die Wandstärke zwischen 0,05 mm und 0,6 mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,4 mm und, besonders bevorzugt, zwischen 0,15 mm und 0,3 mm. Damit verbleibt eine Ausnehmung 11 an der Außenseite des Flachrohrs, welche eine Fläche von weniger als 0,01 mm2, bevorzugt weniger als 0,006 mm2 aufweist. Dies stellt eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar.
  • Die in 10 gezeigte Ausnehmung 11 weist eine Fläche von weniger als 0,1 mm2, bevorzugt weniger als 0,07 mm2 auf, was ebenfalls noch eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellt.
  • Durch diese erhebliche Verminderung der Fläche der Ausnehmung 11 kann das Flachrohr, wie eingangs ausgeführt, wesentlich leichter mit dem Rohrboden verlötet werden und mit wesentlich geringerem Aufwand eine dichte Verbindung erreicht werden.

Claims (26)

  1. Mehrkanaliges Flachrohr (1) für einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Längswand (14), einer zweiten Längswand (15), die der ersten Längswand (14) im wesentlichen parallel gegenüberliegt, wenigstens einem gebogenen Endabschnitt (17), wobei an wenigstens einer Längswand (14, 15) an der einem Fluidstrom im Inneren des Flachrohrs zugewandten Innenseite aus dem Material der Längswand ein Vorsprung (9) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Fluid abgewandten Aussenseite die Längswand im Bereich des Vorsprungs im wesentlichen eben verläuft.
  2. Flachrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der an einer Längswand (14, 15) ausgebildete Vorsprung (9) in Kontakt mit der anderen Längswand (15, 14) steht.
  3. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zwei gebogene Endabschnitte (17, 18) aufweist.
  4. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Längswand aus dem Material der Längswand mehrere Vorsprünge (9a, 9b, 9c, 9d) ausgebildet sind.
  5. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Längswänden (14, 15) aus dem Material der Längswände (14, 15) Vorsprünge (9) ausgebildet sind.
  6. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorsprünge (9a, 9b, 9c, 9d), bevorzugt alle Vorsprünge die jeweils gegenüberliegende Längswand (15, 14) kontaktieren.
  7. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Vorsprung (9) an einer Längswand (14, 15) einen Vorsprung an der gegenüberliegenden Längswand (15, 14) kontaktiert.
  8. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Vorsprung (9) ein im wesentlichen symmetrisches Profil aufweist.
  9. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachrohr eine Tiefe zwischen 0,5 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 0,8 mm und 4 mm und besonders bevorzugt zwischen 1 mm und 3 mm aufweist.
  10. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Vorsprung eine Höhe HF zwischen dem drei- und achtfachen einer Wandstärke des Flachrohrs, insbesondere zwischen dem vier- und sechsfachen einer Wandstärke des Flachrohrs aufweist.
  11. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Wand und bevorzugt das gesamte Flachrohr eine Wandstärke zwischen 0,05 mm und 0,8 mm, bevorzugt zwischen 0,07 mm und 0,6 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,5 mm aufweist.
  12. Flachrohr nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Vorsprung eine Ausnehmung mit einem Krümmungsradius rD aufweist, der kleiner oder gleich einer Wandstärke des Flachrohrs, bevorzugt kleiner oder gleich 75% einer Wandstärke des Flachrohrs ist.
  13. Vorrichtung zum Austausch von Wärme mit wenigstens einem Flachrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
  14. Verfahren zur Herstellung eines mehrkanaligen Flachrohres für einen Wärmetauscher mit den Verfahrensschritten: Erzeugung eines Vorsprungs (9) mit vorgegebenem Profil aus einem Materialstreifen mittels einer ersten Formgebungseinheit (21) und einer zweiten mit der ersten Formgebungseinheit zusammenwirkenden Formgebungseinheit (22); Veränderung des Profils des Vorsprungs mittels einer dritten Formgebungseinheit und einer vierten mit der dritten Formgebungseinheit zusammenwirkenden Formgebungseinheit.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebungseinheiten gegeneinander drehbare Rollen sind.
  16. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Veränderung des Profils des Vorsprungs (9) dessen Höhe und/oder Breite verringert wird.
  17. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem weiteren Verfahrensschritt das Profil des Vorsprungs (9) weiter verändert wird.
  18. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Vorsprungs (9) in wenigstens vier, bevorzugt in wenigstens sechs Verfahrensschritten verändert wird.
  19. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt eine Vorzentrierung des Vorsprungs (9) vorgenommen wird.
  20. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbaren Rollen zueinander parallele Drehachsen aufweisen.
  21. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Verfahrensschritt die Breite des Materialstreifens (7) vermindert wird.
  22. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Verfahrensschritt die Breite des Materialstreifens (7) im wesentlichen konstant, insbesondere konstant bleibt.
  23. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorsprünge (9a, 9b, 9c, 9d) aus dem Materialstreifen (11) ausgebildet werden.
  24. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (9a, 9b, 9c, 9d) in vorgegebenen Abständen zueinander ausgebildet werden.
  25. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Verfahrensschritt die Vorsprünge (9a, 9b, 9c, 9d) unterschiedlichen Formgebungsstufen unterworfen werden.
  26. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Verfahrensschritt ein gekrümmter Abschnitt erzeugt wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036300A1 (de) 2007-07-31 2009-02-05 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung eines Rohres
FR2923591A1 (fr) * 2007-11-09 2009-05-15 Valeo Systemes Thermiques Tubes multicanaux pour un echangeur de chaleur brase
WO2012131038A1 (fr) * 2011-03-31 2012-10-04 Valeo Systemes Thermiques Tube pour echangeur thermique, echangeur thermique et procede d'obtention correspondants

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128600A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd フィン構造体およびその製造方法並びに該フィン構造体を用いた伝熱管
EP2306134B1 (de) * 2009-10-01 2012-05-30 Techspace Aero S.A. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers und durch dieses Verfahren erhaltener Wärmetauscher
JP2011099630A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器及びこの熱交換器を用いた冷蔵庫、空気調和機
FR2962204B1 (fr) * 2010-06-30 2014-11-21 Valeo Systemes Thermiques Tube d'echangeur de chaleur, echangeur de chaleur comportant de tels tubes et procede d'obtention d'un tel tube.
US20120168435A1 (en) * 2011-01-04 2012-07-05 Cooler Master Co., Ltd. Folding vapor chamber

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05115934A (ja) * 1991-10-28 1993-05-14 Furukawa Alum Co Ltd 熱交換器用偏平管の製造方法
DE69115986T2 (de) * 1990-05-11 1996-05-23 Showa Aluminium Co Ltd Rohr für Wärmetauscher und Verfahren zur Herstellung des Rohrs
EP1074807A2 (de) * 1999-08-02 2001-02-07 Ford Motor Company Gebogenes Rohr für Wärmetauscher und dessen Herstellung
EP1106949A1 (de) * 1999-12-10 2001-06-13 Visteon Global Technologies, Inc. Gebogenes Rohr für Wärmetauscher und dessen Herstellung
US20010037559A1 (en) * 1998-12-17 2001-11-08 Prater Larry P. Method for making a heat exchanger with flattened tubes, the heat exchanger, and tubes made thereby
DE19719252C2 (de) * 1997-05-07 2002-10-31 Valeo Klimatech Gmbh & Co Kg Zweiflutiger und in Luftrichtung einreihiger hartverlöteter Flachrohrverdampfer für eine Kraftfahrzeugklimaanlage

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5671520A (en) * 1979-11-13 1981-06-15 Nissan Motor Co Ltd Production of tube structural body
US4971240A (en) * 1989-11-21 1990-11-20 Wallis Bernard J Method and apparatus for forming heat exchanger tubes
JPH0420791A (ja) * 1990-05-11 1992-01-24 Showa Alum Corp 熱交換器用チューブ及びその製造方法
JP3311001B2 (ja) * 1991-12-27 2002-08-05 昭和電工株式会社 熱交換器用チューブの製造方法
JP3692654B2 (ja) * 1996-09-16 2005-09-07 株式会社デンソー 偏平チューブのロール成形方法及び装置
FR2757615B1 (fr) * 1996-12-24 1999-03-05 Valeo Thermique Moteur Sa Tube lamine, notamment pour un echangeur de chaleur de vehicule automobile
US5934365A (en) * 1997-08-21 1999-08-10 Ford Motor Company Heat exchanger
FR2787180B1 (fr) * 1998-12-11 2001-03-02 Valeo Thermique Moteur Sa Tube plie pour echangeur de chaleur et procede pour sa conformation
JP3783996B2 (ja) * 1999-08-10 2006-06-07 株式会社ヴァレオサーマルシステムズ 熱交換器
US6988539B2 (en) * 2000-01-07 2006-01-24 Zexel Valeo Climate Control Corporation Heat exchanger
GB2361301B (en) * 2000-03-16 2003-10-08 Denso Corp Self clamping groove in a seamed tube
US6594897B2 (en) * 2000-07-25 2003-07-22 Mando Climate Control Corporation Method for manufacturing coolant tube of heat exchanger
JP2002143959A (ja) * 2000-11-13 2002-05-21 Zexel Valeo Climate Control Corp 熱交換器及び熱交換用チューブの製造方法
GB0101697D0 (en) * 2001-01-23 2001-03-07 Emerson & Renwick Ltd Heat exchanger tube
ATE331927T1 (de) * 2001-04-28 2006-07-15 Behr Gmbh & Co Kg Gefalztes mehrkammerflachrohr
JPWO2003033188A1 (ja) * 2001-10-10 2005-02-03 株式会社ゼクセルヴァレオクライメートコントロール チューブ及びチューブを備えた熱交換器
DE10201511A1 (de) * 2002-01-17 2003-07-31 Behr Gmbh & Co Geschweißtes Mehrkammerrohr
DE10257767A1 (de) * 2002-12-10 2004-06-24 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
US20050092476A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-05 Valeo Inc Folded tube for a heat exchanger and method of making same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69115986T2 (de) * 1990-05-11 1996-05-23 Showa Aluminium Co Ltd Rohr für Wärmetauscher und Verfahren zur Herstellung des Rohrs
JPH05115934A (ja) * 1991-10-28 1993-05-14 Furukawa Alum Co Ltd 熱交換器用偏平管の製造方法
DE19719252C2 (de) * 1997-05-07 2002-10-31 Valeo Klimatech Gmbh & Co Kg Zweiflutiger und in Luftrichtung einreihiger hartverlöteter Flachrohrverdampfer für eine Kraftfahrzeugklimaanlage
US20010037559A1 (en) * 1998-12-17 2001-11-08 Prater Larry P. Method for making a heat exchanger with flattened tubes, the heat exchanger, and tubes made thereby
EP1074807A2 (de) * 1999-08-02 2001-02-07 Ford Motor Company Gebogenes Rohr für Wärmetauscher und dessen Herstellung
EP1106949A1 (de) * 1999-12-10 2001-06-13 Visteon Global Technologies, Inc. Gebogenes Rohr für Wärmetauscher und dessen Herstellung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036300A1 (de) 2007-07-31 2009-02-05 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung eines Rohres
DE102007036300B4 (de) 2007-07-31 2019-07-04 Mahle International Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung, sowie Verfahren zur Herstellung eines Rohres
FR2923591A1 (fr) * 2007-11-09 2009-05-15 Valeo Systemes Thermiques Tubes multicanaux pour un echangeur de chaleur brase
WO2012131038A1 (fr) * 2011-03-31 2012-10-04 Valeo Systemes Thermiques Tube pour echangeur thermique, echangeur thermique et procede d'obtention correspondants
FR2973490A1 (fr) * 2011-03-31 2012-10-05 Valeo Systemes Thermiques Tube pour echangeur thermique, echangeur thermique et procede d'obtention correspondants
EP2691722B1 (de) 2011-03-31 2018-02-07 Valeo Systemes Thermiques Wärmetauscherrohr und entsprechendes herstellungsverfahren für wärmetauscher
US10989485B2 (en) 2011-03-31 2021-04-27 Valeo Systemes Thermiques Heat exchanger tube, and corresponding heat exchanger production method

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