DE4334203C2 - Werkzeug zum Einbringen von Durchzügen in ein Sammelrohr eines Wärmetauschers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Einbringen mehrerer Durchzüge in ein einstückiges Sammelrohr für einen Wärme­ tauscher, insbesondere Kältemittelkondensator nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Werkzeug wird zum Eindrücken von Durchzügen in einteilige Sammelrohre benutzt, wie sie aus der EP-0 198 581 B1 und der US-A 5 052 480 bekannt sind. Die radial in das Sammelrohr eintauchenden Stempel reißen die Durchzüge auf, wobei sich an den in Umfangsrichtung erstreckenden Rän­ dern der Durchzüge in das Rohrinnere einragende Seitenwände ausbilden. In einen Durchzug wird das Ende eines flüssig­ keitsführenden Flachrohres eines Wärmetauschers eingesteckt und dicht an dem Sammelrohr verlötet. Ferner werden durch gesondert ausgebildete Durchzüge Trennwände in das Sammel­ rohr eingelötet, um die erforderliche Flüssigkeitsführung von dem Sammelrohr an einem Ende des Wärmetauschers durch die Flachrohre zum anderen Sammelrohr des Wärmetauschers zu schaffen.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß sich beim Eindrücken der Durchzüge das Sammelrohr unkontrolliert verformt. Auch ist die Lage der an den Durchzügen ausgebildeten Seitenwände nicht an allen Stellen definiert, wodurch es beim Einlöten der Enden der flüssigkeitsführenden Flachrohre zu Undichtig­ keiten kommen kann. Auch ist aufgrund der unterschiedlichen, unkontrollierten Ausbildung der Durchzüge die Lage der Flachrohre zueinander nicht parallel, so daß beim Bestücken eines Sammelrohres mit Flachrohren fertigungstechnische Probleme auftreten, die die Herstellung eines derartigen Wärmetauschers verteuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum Einbringen mehrerer Durchzüge in ein einstückiges Sammelrohr für einen Wärmetauscher anzugeben, mit dem die Durchzüge gleichmäßig und in ihrer Form genau definiert ausgebildet werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die axial in das Sammelrohr einschiebbare Matrize gewähr­ leistet im Bereich der Stützabschnitte ein Abfangen der beim Einreißen der Durchzüge auftretenden Druckkräfte auf das Sammelrohr, so daß dessen Form erhalten bleibt.

Die versetzt zu den Stempeln liegenden Stützabschnitte ge­ währleisten ferner, daß die Seitenwände zur Rohrwandung rechtwinklig liegend ausgebildet werden, so daß sich glei­ che, in der Form einander entsprechende Durchzüge ausbilden. Dies erleichert das Bestücken eines Sammelrohres mit flüs­ sigkeitsführenden Flachrohren, welche auch nach Einstecken in die Durchzüge parallel zueinander ausgerichtet liegen. Neben der vereinfachten Bestückung wird eine hohe Dichtig­ keit erzielt, da die Seitenwände aufgrund ihrer präzisen Lage bündig an dem Flachrohrende anliegen und so ein dichtes Einlöten gewährleisten.

Vorzugsweise sind die axialen Stirnseiten der Stützabschnit­ te derart angeordnet, daß die Mittellängsachse der Matrize eine Lotrechte auf den Stirnseiten bildet. Die sich ausbil­ denden Seitenwände liegen daher rechtwinklig zum Sammelrohr.

Um nach dem Einbringen der Durchzüge ein einfaches Entfernen der Matrize zu gewährleisten ist vorgesehen, die Matrize in Axialrichtung über die Länge des Rohres in zwei Matrizen­ teile zu teilen. Die Stützabschnitte einer derartigen Matrize liegen vorteilhaft über dem gesamten Rohrumfang an der Rohrinnenwand an. Vorzugsweise liegt die Teilungsebene auf der Mittellängsachse der Matrize und bildet insbesondere eine Symmetrieebene. Um ein Entfernen einer derartigen Matrize aus dem Sammelrohr sicherzustellen, ist vorgesehen, daß der Verbindungsabschnitt eines Matrizenteils in Rohrum­ fangsrichtung, projiziert auf eine Axialebene, eine Er­ streckung hat, die geringer ist als der Abstand der in Um­ fangsrichtung liegenden Enden der Seitenwand zu der Axial­ ebene durch die Mittellängsachse. Die gewählte Axialebene liegt dabei rechtwinklig zu der symmetrischen Teilungsebene der Matrize. Zur Entnahme wird die Matrize zunächst um 90° gedreht, so daß eine Matrizenhälfte von den Seitenwänden der Durchzüge freikommt und axial ausgeschoben werden kann. Zur Entnahme der anderen Matrizenhälfte wird diese in Gegen­ richtung um 180° verschwenkt und dann ebenfalls axial aus­ geschoben.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vor­ gesehen, die Stützabschnitte auf der den Stempeln abgewand­ ten Seite einer Axialebene anzuordnen, wodurch die Stützab­ schnitte mit der Rohrinnenwand einen Leerraum begrenzen, dessen in Achsrichtung der Matrize gesehene Gestalt zumin­ dest deckungsgleich mit den einragenden Seitenwänden der Durchzüge ist. Eine derartige ungeteilte Matrize wird zum axialen Ausschieben aus dem Sammelrohr um 180° gedreht, so daß die Leerräume den Seitenwänden der Durchzüge zugewandt liegen. Aufgrund der gleichen oder größeren Gestalt der Leerräume ist ausreichend Freiraum gegeben, wodurch die Matrize unterhalb der Seitenwände der Durchzüge axial aus dem Sammelrohr ausgestoßen werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Matrize in ein abstützendes Unterteil und ein abgestütztes, mindestens einen Eintauchraum aufweisendes Oberteil geteilt ist, wobei das Unterteil asymmetrisch zum Oberteil derart ausgeformt ist, daß die beiden Matrizenteile an ihrer Trennungsfläche komplementär ineinandergreifen. Die Matrizenteile sind so geformt, daß sie nach dem Einbringen der schlitzartigen Durchzüge einzeln ohne Verdrehen aus dem Sammelrohr herausziehbar sind.

Vorteilhaft ist die Matrize im Sammelrohr durch eine Tei­ lungsfläche geteilt, die quer zur Mittellängsachse durch den Eintauchraum verläuft, wodurch ein rohrfüllendes, abstützen­ des Matrizenteil definiert wird, an das stirnseitig ein im Rohr mit radialem Spiel liegendes Matrizenteil abgestützt ist. Dieses Werkzeug ist insbesondere dazu geeignet, in einem Arbeitsverfahren schrittweise hintereinander einzelne Durchzüge in das Sammelrohr einzubringen. Zum axialen Ver­ schieben innerhalb bzw. Herausnehmen aus dem Sammelrohr ist ein Verdrehen der Matrizenteile nicht notwendig.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nach­ folgend im einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erfindungs­ gemäßes Werkzeug zum Fertigen von Durchzügen in ein Sammelrohr eines Wärmetauschers,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Durchzug in einem Sammelrohr mt eingestecktem, flüssigkeits­ führenden Flachrohr eines Wärmetauschers,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Sammelrohr in Höhe eines Durchzuges mit einer eingesetzten Trenn­ wand,

Fig. 6 in schematischer Darstellung ein erfindungs­ gemäßes Werkzeug gemäß Fig. 1 mit einer Matrize anderer Ausführungsform,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 6,

Fig. 9 einen Schnitt gemäß Fig. 8 mit um 180° gedreh­ ter Matrize,

Fig. 10 in schematischer Darstellung ein erfindungs­ gemäßes Werkzeug gemäß Fig. 1 mit einer Matrize anderer Ausführungsform,

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 10,

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 10,

Fig. 13 einen Schnitt entsprechend Fig. 11, jedoch mit Matrizenteilen anderer Geometrie,

Fig. 14 einen Schnitt entsprechend Fig. 12, jedoch mit Matrizenteilen anderer Geometrie,

Fig. 15 in schematischer Darstellung ein erfindungs­ gemäßes Werkzeug zum schrittweisen Fertigen von Durchzügen.

Das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug dient dem insbesondere gleichzeitigen Einbringen mehrerer Durchzüge 7, 8 in ein einstückiges Sammelrohr 1. Das Sammelrohr 1 ist als Ver­ teiler oder Anschlußrohr für einen Wärmetauscher, insbeson­ dere Kältemittelkondensator vorgesehen; an das Sammelrohr 1 werden flüssigkeitsführende Wärmetauscherrohre, vorzugsweise Flachrohre, angeschlossen, wie dies im einzelnen in der EP-0 198 581 B1 beschrieben ist.

Das Werkzeug besteht aus Stempeln 5 und 6, die in Achsrich­ tung des Sammelrohres 1 mit Abstand zueinanderliegen. Die Stempel 5 dienen zum Fertigen der Durchzüge 7, während die Stempel 6 zum Fertigen der Durchzüge 8 vorgesehen sind. Die Stempel 5 und 6 sind in einem gemeinsamen Träger 9 gehalten, der zum Fertigen der Durchzüge 7, 8 in Pfeilrichtung 15 ra­ dial auf das Sammelrohr 1 zugefahren werden kann.

Zum Fertigen der Durchzüge 7 und 8 ist im Sammelrohr 1 eine Matrize 2 angeordnet, die aus Stützabschnitten 3 und Ver­ bindungsabschnitten 4 besteht. Die Stützabschnitte 3 liegen zu den Stempeln 5 und 6 versetzt angeordnet, wobei einander gegenüberliegende Stützabschnitte 3 jeweils einen Eintauch­ raum 14 axial begrenzen. Die radiale Tiefe T jedes Eintauch­ raumes 14 ist durch den Verbindungsabschnitt 4 bestimmt, welcher im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Abstand v zur Mittellängsachse 17 der Matrize 2 liegt. Der Verbin­ dungsabschnitt 4 ist dabei auf der den Stempeln 5, 6 abge­ wandten Seite einer Axialebene 19 (Fig. 2) durch die Mit­ tellängsachse 17 angeordnet.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 liegt der Stützabschnitt 3 über dem gesamten Rohrumfang an der Rohr­ innenwand 16 an; die Matrize 2 ist dabei in Axialrichtung geteilt, wobei die Mittellängsachse der Matrize vorzugsweise in der Teilungsebene 20 liegt. Nach dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 ist die Teilungsebene 20 gleichzeitig eine Symmetrieebene, die in gedachter Ver­ längerung auch eine Symmetriebeene zu den Stempeln 5 und 6 bildet, wie Fig. 3 zeigt.

Die Stützabschnitte 3 weisen axiale Stirnseiten 18 auf, die zueinander parallel liegen und zu denen die Mittellängsachse 17 der Matrize 2 eine Lotrechte bildet. Die Stützabschnitte 3 liegen in Axialrichtung über die gesamte Länge der je­ weiligen Rohrinnenwandabschnitte an, die sich zwischen den Durchzügen 7 und 8 erstrecken. Die Lage der Durchzüge 7 und 8 ist bestimmt durch den gewählten Axial abstand der Stempel 5 und 6. Die die Durchzüge für die flüssigkeitsführenden Wärmetauscherrohre fertigenden Stempel 5 sind in Axial­ richtung dicker ausgebildet als die Stempel 6 zum Fertigen der Durchzüge 8 zum Einsetzen einer Trennwand. Die Stempel 5 haben dabei eine geringere Breite als die Stempel 6, wie Fig. 3 zeigt. Die durch die Stempel gebildeten schlitzarti­ gen Durchzüge 7 und 8 weisen daher unterschiedliche Er­ streckungen in Rohrumfangsrichtung auf. Der Erstreckungs­ winkel 24 des Durchzuges 7 für die Wärmetauscherrohre be­ trägt etwa 120°, während der Erstreckungswinkel 25 des Durchzuges 8 zum radialen Einsetzen einer Trennwand 26 (Fig. 5) bis zu 160°-170°, vorzugsweise 130°, betragen kann.

Es kann auch zweckmäßig sein, die Stirnseiten 18 weniger als 90° anzustellen und die Bestückung des Sammelrohres mit den flüssigkeitsführenden Flachrohren mit Druck gegen den Wider­ stand der geringfügig zueinander geneigten Enden der Stirn­ seiten auszuführen. Dadurch wird eine besonders hohe Dichtigkeit erreicht.

Beim radialen Einfahren der Stempel 5 und 6 durch Bewegung des Trägers 9 in Pfeilrichtung 15 werden an den vorbestimm­ ten Stellen in der Wandung des Sammelrohrs 1 Durchzüge 7 und 8 gerissen, wobei sich insbesondere an den in Umfangsrich­ tung erstreckenden Rändern 12 der Durchzüge 7 und 8 radial in das Rohrinnere einragende Seitenwände 13 ausbilden. Wie Fig. 2 zeigt, hat die Seitenwand 13 eine vom Innendurch­ messer D der Rohrinnenwand 16 gemessene maximale Einragtiefe H, die in der Teilungsebene 20 gemessen wird. Die Einrag­ tiefe H nimmt zu den Enden 23 der Seitenwand 13 bis auf Null ab. Die Enden 23 liegen mit Abstand s zu einer Axialebene 19 durch die Mittellängsachse 17, wobei die Axialebene 19 rechtwinklig zu der symmetrischen Teilungsebene 20 der Matrize 2 liegt.

Um nach dem Fertigen der Durchzüge 7 und 8 eine axiale Ent­ nahme der Matrize 2 aus dem Sammelrohr 1 sicherzustellen, ist neben der symmetrischen Axialteilung vorgesehen, den Verbindungsabschnitt 4 in Rohrumfangsrichtung - projiziert auf die Axialebene 19 - mit einer Breite B auszubilden, die geringer als der Abstand s der Enden 23 zur Axialebene 19 ist. Dies gewährleistet, daß nach Fertigen der Durchzüge die Matrize 2 in Pfeilrichtung 27 um zumindest 90° gedreht wer­ den kann, so daß die Seitenwand 13 vollständig oberhalb der Teilungsebene 20 liegt. Die auf der der Seitenwand 13 abge­ wandten Seite der Teilungsebene liegende Hälfte 2a bzw. 2b der Matrize 2 kann nun ohne Behinderung durch die einragen­ den Seitenwände 13 axial aus dem Sammelrohr ausgestoßen wer­ den. Danach wird die verbleibende Hälfte 2b bzw. 2a in Ge­ genrichtung gedreht bis sie mit der Teilungsebene der Sei­ tenwand 13 zugewandt liegt und so ebenfalls aus dem Sammel­ rohr 1 axial ausgestoßen werden kann.

Durch die während des Fertigungsvorgangs im Sammelrohr 1 liegende Matrize 2 wird eine Verformung des Rohres selbst verhindert und darüberhinaus durch die axialen Stirnseiten 18 der Stützabschnitte 3 eine definierte Formgebung der Sei­ tenwände 13 erzielt, die nun genau rechtwinklig zur Rohr­ wandung liegen. Hierdurch ergibt sich ein rechtwinklig zur Mittellängsachse des Sammelrohrs 1 ausgerichteter Sitz für die in die Durchzüge einzusteckenden Flachrohre, was die Fertigung eines Wärmetauschers erleichert. Darüberhinaus stellt der definierte Sitz des Flachrohres in einem Durchzug sicher, daß ein dichtes Verlöten erzielt werden kann. Das Sammelrohr 1 wie das einzusteckende Flachrohr des Wärmetau­ schers bestehen hierzu vorteilhaft aus lotplattiertem Alu­ minium. Die zur Trennung des Sammelrohrs einzusetzenden Trennwände 22 (Fig. 5) werden von der gleichen Seite in das Sammelrohr 1 radial eingesteckt wie die Flachrohre 10 (Fig. 4) und in gleicher Weise dicht mit dem Sammelrohr 1 ver­ lötet.

In bevorzugter Ausführungsform ist - wie Fig. 2 zeigt - der Verbindungsabschnitt 4 kreissegmentförmig ausgebildet und liegt mit einem radialen Abstand h zur Rohrinnenwand 16. Dieser Abstand h ist vorzugsweise nicht kleiner als die radiale, größte Einragtiefe H der Seitenwände 13 in den Rohrinnenraum.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 bis 9 entspricht im Grundaufbau dem nach den Fig. 1 bis 3; für gleiche Teile wurden daher gleiche Bezugszeichen verwendet.

Die Stempel 5 zum Drücken der Durchzüge 7 für die flüssig­ keitsführenden Wärmetauscherrohre 10 sowie die Stempel 6 zum Drücken der Durchzüge 8 für die Trennwände 22 sind wiederum an einem gemeinsamen Träger 9 gehalten, der auf einer Seite des Sammelrohres 1 angeordnet ist. Den Stempeln 5 und 6 ist eine gemeinsame Matrize 2 zugeordnet, die wiederum aus Stützabschnitten 3 und Verbindungsabschnitten 4 zusammen­ gesetzt sind. Jeder Stützabschnitt 3 liegt über einen Um­ fangswinkel von mehr als 180° auf der den Stempeln 5, 6 zu­ gewandten Seite der Rohrwand an. Auf einer den Stempeln 5, 6 abgewandten Seite einer Axialebene 19 ist zwischen den Stützkörpern 3 und der Rohrinnenwand 16 ein Leerraum 21 begrenzt. In Richtung der Mittellängsachse der Matrize 2 gesehen hat der Leerraum 21 eine Gestalt, die der einragen­ den Seitenwand 13 entspricht. Entsprechend weist der Leer­ raum 21 daher eine maximale Höhe h auf, die gleich oder größer der maximalen Einragtiefe H der Seitenwand 13 ist. Der Verbindungsabschnitt 4 ist vorzugsweise kreissegment­ förmig ausgebildet und weist in Rohrumfangsrichtung einen radialen Abstand h zur Rohrinnenwand 16 auf.

Beim Einbringen der Durchzüge durch die Stempel 5 und 6 liegt der Leerraum 21 auf der Seite einer Axialebene 19, die den Stempeln 5, 6 abgewandt liegt (Fig. 6). Nach Einbringen der Durchzüge wird die Matrize 2 in Pfeilrichtung 27 auf der in Fig. 8 gezeigten Lage in die Lage gemäß Fig. 9 verdreht, wodurch die Seitenwand 13 im Leerraum 21 zu liegen kommt. In Richtung der Mittellängsachse gesehen liegt somit keine Überdeckung von Seitenwand und Stützabschnitt mehr vor, so daß die Matrize 2 axial aus dem Sammelrohr 1 ausgestoßen werden kann.

Vorzugsweise ist die Matrize 2 axial länger ausgebildet als das Sammelrohr 1, so daß die Matrize 2 an beiden axialen Enden aus dem Sammelrohr 1 hervorsteht. Die axialen Enden sind vorzugsweise zum Angriff für ein Werkzeug ausgebildet, das zum Drehen der Matrize 2 bzw. zum axialen Ausstoßen der Matrize anzusetzen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Matrize 2 erlauben es, nach dem Einbringen der Durchzüge die Matrize 2 ohne Verdrehen, sondern lediglich durch axiales Verschieben aus dem Sammelrohr 1 zu entfernen. Dieser Fall wird in den Aus­ führungsbeispielen nach den Fig. 10 bis 15 dargestellt; für gleiche Teile wurden gleiche Bezugszeichen gewählt.

Fig. 10 zeigt das Sammelrohr 1 einschließlich zweier darin eingebrachter Matrizenteile 29 und 30, die zusammen die Matrize 2 bilden. Die Durchzüge werden mittels radial auf das Sammelrohr zufahrbarer, hier nicht dargestellter Stem­ pel, welche an einem gemeinsamen, hier ebenfalls nicht dar­ gestellten Träger gehalten werden, in das Sammelrohr 1 im Bereich des Eintauchraumes 14 eingedrückt. Die Matrize be­ grenzt hierbei den Eintauchraum 14 und bildet den zwischen zwei Eintauchräumen liegenden Stützabschnitt 3. Die Matrize 2 ist durch eine Teilungsfläche 32, die sich in Rohrlängs­ richtung erstreckt, derart in ein abstützendes Unterteil 29 sowie ein darauf abgestütztes Oberteil 30 unterteilt, daß das Unterteil 29 im Sammelrohr 1 in Richtung des Pfeiles 31 hin- und herschiebbar ist. Senkrecht zur Mittellängsachse 17 gesehen greifen das Oberteil 30 und das Unterteil 29 form­ schlüssig ineinander, wobei die Teilungsfläche 32 Ober- und Unterteil asymmetrisch trennt. Im Bereich des Eintauchraumes 14 liegt das Oberteil 30 auf dem abstützenden Unterteil 29 lediglich im Bereich des Verbindungsabschnittes 4 auf. Wie Fig. 11 zu entnehmen ist, erstreckt sich der Stützabschnitt des Oberteils 30 in Umfangsrichtung des Rohres über weniger als 180°, so daß die in Umfangsrichtung äußeren Kanten 33 bzw. 33' des Stützabschnittes eine Ebene definieren, welche zu einer durch die Mittellängsachse 17 verlaufende Ebene bzw. zur Axialebene 19 im Abstand x parallel ist. Für diesen Abstand x muß gelten, daß er nicht kleiner sein darf als die Hälfte der Höhe H der seitlich einragenden Seitenwände 13. Durch diese Forderung wird gewährleistet, daß nach Heraus­ ziehen des abstützenden Unterteils 29 aus dem Sammelrohr das abgestützte Oberteil 30 um mindestens den Betrag H ohne Ver­ drehen abgesenkt werden kann und trotz einragender Seiten­ wände 13 axial im Rohr verschiebbar ist. Nach dem erfolgten Absenken um den Betrag H des Oberteiles 30 liegen die Außen­ kanten 33 bzw. 33' wieder an der Rohrinnenwand des Sammel­ rohres 1 an, wobei dieses Mal die Außenkanten um den Betrag x unterhalb der Axialebene 19 liegen.

Während die in Fig. 11 und 12 gezeigten Matrizenteile im Bereich der Teilungsfläche 32 eine abgerundete, vorzugsweise halbkreisförmige Gestalt besitzen, können auch andere Quer­ schnittsgeometrien zweckmäßig sein, die ein axiales Heraus­ schieben des Unterteils 29 unter dem Oberteil 30 nach Ein­ bringen der Durchzüge erlauben. Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Querschnittsgeometrie des Oberteils und des Unterteils ist es möglich, die Teilungsfläche 32 aus winklig zueinander liegenden Teilflächen, vorzugsweise zwei Teilflächen, zusammenzusetzen, vgl. Fig. 13 und 14.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Werkzeuges wird die Matrize durch eine Teilungsfläche 35, welche quer zur Mittellängsachse 17 durch den Eintauchraum 14 verläuft, in ein abstützendes, rohrfüllendes Matrizenunterteil 29 so­ wie ein daran anliegendes Matrizenoberteil 30 geteilt. Das Oberteil 30 liegt an einer seiner Stirnseiten auf einem stufenförmigen Absatz 36 mit der Höhe h auf dem rohrfül­ lenden Unterteil 29 auf, wodurch ein radiales Spiel des Oberteils 30 mit Höhe h zu einer Seite der Rohrinnenwand gegeben ist.

Die Breite des Eintauchraumes 14 - in Rohrlängsrichtung ge­ sehen - wird von beiden Matrizenteilen anteilig, vorzugs­ weise je zur Hälfte, gebildet und setzt sich zusammen aus der Tiefe der aneinanderstoßenden Absätze 37 und 38 des Unterteils 29 bzw. des Oberteils 30.

Das Unterteil 29 weist in der Ausführungsform nach Fig. 15 keine radialen Einschnitte auf, sondern liegt vollständig rohrfüllend im Innenraum des Sammelrohres 1. Das Oberteil 30 besitzt einen den Stützabschnitt bildenden Kopf 39, der in Axialrichtung nicht breiter ist als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden einragenden Seitenwänden 13. Die Breite des Kopfes 39 des Oberteils 30 ist abhängig von dem kleinsten axialen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchzögen.

Die Durchzüge werden während des Fertigungsprozesses hinter­ einander und einzeln in das Sammelrohr 1 eingedrückt. Hierzu werden in einem ersten Schritt beide Matrizenhälften form­ schlüssig mit sich berührenden Stirnseiten derart in das Sammelrohr eingebracht, daß das Unterteil 29 im Bereich seines stufenförmigen Absatzes 36 das Oberteil 30 unter­ greift, anschließend drückt ein Stempel im Bereich des Ein­ schnittes im Übergang von einer Matrizenhälfte zur anderen einen schlitzartigen Durchbruch in das Sammelrohr ein. Da­ nach wird das Unterteil 29 axial in Richtung des Pfeiles 34 vom Durchbruch weg um einen Betrag weitergeschoben, der mindestens der axialen Breite des kopfbildenden Stützab­ schnittes 39 des Oberteils und der axialen Breite des unteren, die Höhe h aufweisenden Stützabschnittes 36 des Matrizenunterteils entspricht. Danach wird das Oberteil zumindest um die Höhe H der einragenden Seitenwand abge­ senkt, so daß das Oberteil axial frei unter den einragenden Seitenwänden verschiebbar ist und in Richtung des Pfeiles 34 bis zum Anschlag des stufenförmigen Absatzes 38 des Ober­ teils an die Stirnseite des stufenförmigen Absatzes 36 des Unterteils weitergeführt. Das Oberteil 30 wird nun wieder anliegend an diejenige Rohrinnenwandseite angehoben, in die die Durchbrüche eingebracht werden, und danach das Unterteil 29 wieder in abstützende Position zum Oberteil axial zurück entgegen der Richtung des Pfeiles 34 versetzt. Die rück­ seitige Stirnfläche 40 des kopfbildenden Stützabschnittes 39 liegt somit an der einragenden Seitenwand des zuvor einge­ drückten Durchbruches an, wodurch sich eine zusätzliche axiale Fixierung der beiden Matrizenteile erübrigt. Die Matrizenteile 29 und 30 liegen nun im Sammelrohr wieder in einer Position, in der der nächste Durchbruch vom Stempel eingebracht werden kann.

Dieses Verfahren wird vorzugsweise angewandt, wenn in das Sammelrohr nur wenige, vorteilhaft etwa sechs, Durchbrüche eingedrückt werden sollen. Erst bei einer größeren Zahl von Durchbrüchen lohnt sich die fertigungstechnisch aufwendigere Herstellung von Matrizenteilen wie beispielsweise in Fig. 10 beschrieben.

Die Querschnittsgeometrie der Matrizenteile kann wie bei dem vorbeschriebenen Verfahren abgerundet, vorzugsweise halb­ kreisförmig, ausgebildet sein oder auch aus winklig zuein­ anderliegenden Teilflächen zusammengesetzt sein.

Claims (19)

1. Werkzeug zum Einbringen mehrerer Durchzüge (7, 8) in ein einstückiges Sammelrohr (1) für einen Wärmetau­ scher, insbesondere Kältemittelkondensator, mit Stem­ peln (5, 6) zum Drücken der sich in Rohrumfangsrichtung über weniger als 180° erstreckenden schlitzartigen Durchbrüche (7, 8), an deren sich in Rohrumfangsrich­ tung erstreckenden Rändern (12) radial in den Rohr­ innenraum ragende Seitenwände (13) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine in das Sammelrohr (1) axial einschiebbare Matrize (2) umfaßt, welche aus axial beabstandeten Stützabschnitten (3) und diese miteinander verbindende Verbindungsabschnitten (4) besteht, wobei die Stützabschnitte (3) zu den Stem­ peln (5, 6) versetzt angeordnet sind und einen Ein­ tauchraum (14) für die Stempel (5, 6) begrenzen, daß die Stützabschnitte (3) an der den Stempeln zugewandten Rohrwand in Rohrumfangsrichtung über mehr als 180° an­ liegen, und daß die Verbindungsabschnitte (4) die ra­ diale Tiefe (T) des Eintauchraums (14) begrenzen.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützabschnitte (3) über den gesamten Rohrumfang an der Rohrinnenwand (16) anliegen und die Matrize (2) in Axialrichtung über die Länge des Rohres in zwei Matrizenteile geteilt ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mittellängsachse (17), der Matrize (2) in einer vorzugsweise eine Symmetrie­ ebene bildenden Teilungsebene (20) liegt.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsabschnitte (4) vorzugsweise auf der den Stempeln (5, 6) abge­ wandten Seite einer Axialebene (19) mit Abstand (v) zur Mittellängsachse (17) liegen, wobei die Axialebene (19) rechtwinklig zu der symmetrischen Teilungsebene (20) liegt (Fig. 2).

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel (5) zum Drücken der Durchzüge (7) für flüssigkeitsführende Wärme­ tauscherrohre (10) und die Stempel (6) zum Drücken der Durchzüge (8) für Trennwände (22) an einem gemeinsamen Träger (9) auf einer Seite des Sammelrohrs (1) gehalten sind und den Stempeln (5, 6) eine gemeinsame Matrize zugeordnet ist.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (4) eines Matrizenteils in Rohrumfangsrichtung proji­ ziert auf die Axialebene (19) eine Erstreckung (B) hat, die geringer ist, als der Abstand (s) der in Umfangs­ richtung liegenden Enden (23) der Seitenwand (13) zur Axialebene (19) durch die Mittellängsachse (17).

7. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützabschnitte (3) auf der den Stempeln (5, 6) abgewandten Seite einer Axial­ ebene (19) mit der Rohrinnenwand (16) einen Leerraum (21) begrenzen, dessen in Achsrichtung der Matrize (2) gesehene Gestalt zumindest deckungsgleich mit den ein­ ragenden Seitenwänden (13) der Durchzüge (7, 8) ist (Fig. 7 ff).

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der insbesondere kreisseg­ mentförmige Verbindungsabschnitt (4) mit einem radialen Abstand (h) zur Rohrinnenwand (16) liegt, der nicht kleiner als die radiale, größte Einragtiefe (H) der Seitenwände (13) in den Rohrinnenraum ist.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (2) in ein ab­ stützendes Unterteil (29) und ein abgestütztes, min­ destens einen Eintauchraum aufweisendes Oberteil (30) geteilt ist.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizenteile in einer Teilungsfläche (32) ineinandergreifen, wobei die Tei­ lungsfläche (32) die Matrize in zwei asymmetrische Matrizenteile trennt.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand (h) zwischen Rohrinnenwand und der der Rohrinnenwand zu­ gewandten Mantellinie des Oberteils nicht kleiner ist als die radiale, größte Einragtiefe (H) der Seitenwände (13) in den Rohrinnenraum.

12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützabschnitt (3) des Oberteils (30) in Umfangsrichtung des Rohres sich über weniger als 180° erstreckt, daß die in Umfangsrichtung äußeren Kanten (33. 33') des Stützabschnittes (3) eine Ebene definieren, zu der die durch die Mittellängsachse (17) verlaufende Axialebene (19) parallel im Abstand (x) ist und dieser Abstand (x) nicht kleiner ist als die Hälfte der Höhe (H) der seitlich einragenden Sei­ tenwand.

13. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilungsfläche (35) der Matrize (2) senkrecht zur Mittellängsachse (17) durch den Eintauchraum (14) verläuft, wodurch ein rohr­ füllendes, unteres Matrizenteil (25) definiert ist, an dem stirnseitig ein im Rohr mit radialem Spiel liegen­ des oberes Matrizenteil (30) abgestützt ist (Fig. 15).

14. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) des unteren stufenförmigen Abschnittes (36) des unteren Matrizen­ teils (29) nicht kleiner ist als die radiale, größte Einragtiefe (H) der Seitenwände (13) in den Rohrinnen­ raum und daß das obere Matrizenteil (30) einen zwischen Unterseite und Rohrinnenwand liegenden Leerraum der Höhe (h) aufweist.

15. Werkzeug nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Rohrlängsrichtung ge­ sehen die Tiefe des Stufenabschnittes (37) des unteren Matrizenteiles (29) und die Tiefe des sich auf gleicher Höhe anfügenden Stufenabschnittes (38) des oberen Ma­ trizenteiles (30) zusammengenommen die Breite des Ein­ tauchraumes (14) bilden.

16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Matrizenteil (30) nur einen einzigen kopfbildenden, sich an den stufen­ förmigen Abschnitt (38) anschließenden Stützabschnitt (39) aufweist.

17. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsfläche (32) abgerundet, vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildet ist.

18. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsfläche (32) aus winklig zueinanderliegenden Teilflächen, vorzugsweise zwei Teilflächen, zusammengesetzt ist.

19. Verfahren zur Herstellung von Durchzügen in einem Rohr mittels eines Werkzeuges nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß beide Matrizenteile derart in das Sammelrohr (1) eingebracht werden, daß sich das obere Matrizenteil (30) auf dem unteren Matrizenteil (29) abstützt,
daß danach im Bereich des Leerraums im Übergang von einer Matrizenhälfte zur anderen mit einem Stempel ein schlitzartiger Durchbruch in das Sammelrohr eingedrückt wird,
daß danach das untere Matrizenteil (29) in Axialrich­ tung vom Durchbruch weg weitergeschoben wird,
daß danach das obere Matrizenteil (30) zumindest um die Höhe (H) der einragenden Seitenwand (13) abgesenkt wird, axial dem unteren Matrizenteil (29) um einen Be­ trag nachgeführt wird, der mindestens der axialen Breite seines kopfbildenden Stützabschnittes (39) und der Breite des Eintauchraumes (14) entspricht und an­ liegend an diejenige Rohrinnenwandseite angehoben wird, in die die Durchbrüche eingebracht werden,
daß danach das untere Matrizenteil (29) wieder in ab­ stützende Position zum oberen Matrizenteil (30) axial zurück verschoben wird.