EP0144460A1 - Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragungsrohres - Google Patents
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- EP0144460A1 EP0144460A1 EP83112439A EP83112439A EP0144460A1 EP 0144460 A1 EP0144460 A1 EP 0144460A1 EP 83112439 A EP83112439 A EP 83112439A EP 83112439 A EP83112439 A EP 83112439A EP 0144460 A1 EP0144460 A1 EP 0144460A1
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- B21C23/10—Making finned tubes
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- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/20—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls
Definitions
- the invention relates to a method for producing a heat transfer tube with helically surrounding ribs formed on the outer surface and having slots, notches or the like running in the radial direction, an outlet tube which is regularly structured on the outer surface being subjected to a deformation process for producing the ribs.
- the fins are often provided with slots, notches or the like.
- the structuring of the starting tube is carried out by knurling a smooth tube.
- the invention is therefore based on the object of designing a method of the type mentioned in such a way that a substantially larger area can be covered with regard to the slot depth.
- the object is achieved in that the starting tube is produced by an extrusion process, in which grooves extending in the longitudinal direction of the tube are produced on the outer surface.
- the slot depth can be varied. Compared to the prior art, there is at the same time the advantage that only one process step is required for the production of the structured starting tube.
- the starting pipe is produced with grooves which open to the outside of the pipe, so that the slots can be formed without problems.
- the cross section of the grooves is preferably triangular or trapezoidal.
- the starting tube To control the slot width, it is advisable to produce the starting tube with triangular grooves which have a notch angle ⁇ of 60 to 120 °, a notch angle oc of 90 ° being preferred.
- the starting tube is produced with grooves which have a groove depth of 0.1 to 2.5 mm.
- the outlet tube For the common diameter range of the heat transfer tube of approximately 10 to 40 mm, it is advisable to manufacture the outlet tube with 0.1 to 10 grooves per mm of tube circumference.
- the starting tube is preferably made of aluminum or an aluminum alloy.
- FIG. 1 the transition from an output pipe 6 with grooves 7 running in the longitudinal direction to the heat transfer pipe 1 is shown at the same time.
- the cross section through the outlet tube 6 according to FIG. 2a clearly shows the triangular shape of the grooves 7 and the notch angle ⁇ .
- a press tube 6 with triangular grooves 7 pressed out is then subjected to a fin rolling process in a manner known per se (cf. US Pat. No. 1,865,575), in that the fin material is obtained by displacing material from the tube wall 4 outwards by means of the rolling process and the heat transfer tube is rotated by the rolling forces is displaced and advanced according to the resulting ribs.
- a device (cf. in particular FIG. 4) is used, which consists of three tool holders 10, in each of which because a rolling tool 11 is integrated. (Only one tool holder 10 is shown in FIG. 4, two tool holders 10 in FIG. 3, but four or more tool holders 10 can also be used, for example.)
- the tool holders 10 are each offset by 120 ° on the circumference of the tube 6.
- the tool holder 10 are radially adjustable. For their part, they are arranged in a stationary roller head (not shown).
- the press tube 6 runs into the device in the direction of the arrow and is rotated by the driven rolling tools 11 arranged on the circumference, the axes of the rolling tools 11 being inclined to the tube axis.
- the rolling tools 11 consist, in a manner known per se, of a plurality of rolling disks 12 arranged side by side, the diameter of which increases in the direction of the arrow. (Eight rolling disks 12 are indicated in FIG. 4.)
- the centrally arranged rolling tools 11 form the helically surrounding ribs 2 from the tube wall 4 of the press tube 6 in a known manner, the support being provided by a rolling mandrel 13.
- the slots 5 are not arranged in an extension of the grooves 7, but instead each follow a helical line, as shown particularly clearly on the right half in FIG.
- Example: Starting from a cast bolt 8 made of an aluminum alloy (AlMn), a press tube 6 was produced with the following dimensions: outer diameter 23.5 mm, inner diameter 15.0 mm, twenty grooves 7 with a groove depth of 1 mm (notch angle oe 90 °) .
- a heat transfer tube 1 with the dimensions according to the following table was produced by means of a device according to FIGS. 3 and 4:
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragungsrohres (1) mit an der Außenoberfläche angeformten, schraubenlinienförmig umlaufenden Rippen (2), die in radialer Richtung verlaufende Schlitze (5), Kerben oder ähnliches aufweisen. Dabei wird von einem an der Oberfläche regelmäßig strukturierten Ausgangsrohr (6) ausgegangen, das einem Verformungsvorgang zur Erzeugung der Rippen (2) unterworfen wird. Um insbesondere einen wesentlich größeren Bereich hinsichtlich der Schlitztiefe überstreichen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Ausgangsrohr (6) durch einen Strangpreßvorgang herzustellen, bei dem in Rohrlängsrichtung verlaufende Nuten (7) erzeugt werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragungsrohres mit an der Außenoberfläche angeformten, schraubenlinienförmig umlaufenden Rippen, die in radialer Richtung verlaufende Schlitze, Kerben oder ähnliches aufweisen, wobei ein an der Außenoberfläche regelmäßig strukturiertes Ausgangsrohr einem Verformungsvorgang zur Erzeugung der Rippen unterworfen wird.
- Zur Verbesserung der Wärmeübertragungseigenschaften von Rippenrohren sind die Rippen häufig mit Schlitzen, Kerben oder ähnlichem versehen.
- Bei einem Verfahren der genannten Art etwa nach der DE-OS 2.532.143 erfolgt die Strukturierung des Ausgangsrohres durch Rändelung eines Glattrohres. Dadurch können nur relativ kleine Materialrisse der Rippenspitzen erzielt werden, da eine zu starke Rändelung die Kernwand des Rohres schädigen würde.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art so auszubilden, daß ein wesentlich größerer Bereich hinsichtlich der Schlitztiefe überstrichen werden kann.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ausgangsrohr durch einen Strangpreßvorgang hergestellt wird, bei dem an der Außenoberfläche in Rohrlängsrichtung verlaufende Nuten erzeugt werden.
- Je nach der Wahl der Nuttiefe läßt sich damit die Schlitztiefe variieren. Gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich gleichzeitig der Vorteil, daß für die Herstellung des strukturierten Ausgangsrohres nur ein Verfahrensschritt erforderlich ist.
- Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Ausgangsrohr mit Nuten hergestellt, die sich zur Rohraußenseite öffnen, damit eine problemlose Ausbildung der Schlitze erfolgt. Der Querschnitt der Nuten ist vorzugsweise dreieck-.oder trapezförmig.
- Zur Steuerung der Schlitzbreite empfiehlt es sich, das Ausgangsrohr mit dreieckförmigen Nuten herzustellen, die einen Kerbwinkel α von 60 bis 120° aufweisen, dabei ist ein Kerbwinkeloc von 90° bevorzugt.
- Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Ausgangsrohr mit Nuten hergestellt, die eine Nuttiefe von 0,1 bis 2,5 mm aufweisen.
- Für den gängigen Durchmesserbereich des Wärmeübertragungsrohres von etwa 10 bis 40 mm empfiehlt es sich, das Ausgangsrohr mit 0,1 bis 10 Nuten pro mm Rohrumfang herzustellen.
- Aus preßtechnischen Gründen wird das Ausgangsrohr bevorzugt aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellt.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1 perspektivisch den Übergang von einem Ausgangsrohr zu einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wärmeübertragungsrohr,
- Fig. 2a einen Querschnitt durch das Ausgangsrohr nach Linie II-II in Fig. 1,
- Fig. 2b eine Draufsicht auf das stirnseitige Ende des Wärmeübertragungsrohres nach Fig. 1,
- Fig. 3 schematisch die Herstellung des Wärmeübertragungsrohres und
- Fig. 4 eine Vorrichtung zur Herstellung des Wärmeübertragungsrohres.
- Das Wärmeübertragungsrohr 1 nach Fig. 1, rechte Hälfte, 2b, 3 und 4, weist auf der Außenseite schraubenlinienförmig umlaufende Rippen 2 auf, zwischen denen eine Nut 3 gebildet ist. Die Rippen 2 stehen radial von der Rohrwandung 4 ab. Die Größen zur Beschreibung des Wärmeübertragungsrohres 1: Rippendurchmesser dR, Kerndurchmesser dK, Innendurchmesser dI, Rippenhöhe hR und Rippenteilung t. sind anhand der Fig. 2b und 4 näher erläutert. Weiterhin weisen die Rippen 2 regelmäßig am Umfang verteilte Schlitze 5 auf.
- In Fig. 1 ist gleichzeitig der Übergang von einem Ausgangsrohr 6 mit in Längsrichtung verlaufenden Nuten 7 zu dem Wärmeübertragungsrohr 1 dargestellt. Der Querschnitt durch das Ausgangsrohr 6 nach Fig. 2a zeigt deutlich die Dreiecksform der Nuten 7 sowie den Kerbwinkel α.
- In Fig. 3 ist schematisch die Herstellung eines Wärmeübertragungsrohres 1 dargestellt.
- Ausgehend von einem zylindrischen Gußbolzen 8 wird mittels einer durch Ziff. 9 angedeuteten Strangpresse ein Preßrohr 6 mit dreieckförmigen Nuten 7 ausgepreßt. Das Preßrohr 6 wird dann in an sich bekannter Weise (vgl. US-PS 1.865.575) einem Rippenwalzvorgang unterworfen, indem das Rippenmaterial durch Verdrängen von Material aus der Rohrwandung 4 nach außen mittels des Walzvorgangs gewonnen wird und das Wärmeübertragungsrohr durch die Walzkräfte in Drehung versetzt und entsprechend den entstehenden Rippen vorgeschoben wird.
- Hierzu wird eine Vorrichtung (vgl. insbesondere Fig. 4) verwendet, die aus drei Werkzeughaltern 10 besteht, in die jeweils ein Walzwerkzeug 11 integriert ist. (In Fig. 4 ist nur ein Werkzeughalter 10 dargestellt, in Fig. 3 zwei Werkzeughalter 10, es können aber beispielsweise auch vier oder mehr Werkzeughalter 10 verwendet werden.) Die Werkzeughalter 10 sind jeweils um 120° versetzt am Umfang des Rohres 6 angeordnet. Die Werkzeughalter 10 sind radial zustellbar. Sie sind ihrerseits in einem ortsfesten (nicht dargestellten) Walzkopf angeordnet.
- Das Preßrohr 6 läuft in Pfeilrichtung in die Vorrichtung ein und wird durch die am Umfang angeordneten, angetriebenen Walzwerkzeuge 11 in Drehung versetzt, wobei die Achsen der Walzwerkzeuge 11 schräg zur Rohrachse verlaufen. Die Walzwerkzeuge 11 bestehen in an sich bekannter Weise aus mehreren nebeneinander angeordneten Walzscheiben 12, deren Durchmesser in Pfeilrichtung ansteigt. (In Fig. 4 sind acht Walzscheiben 12 angedeutet.) Die zentrisch angeordneten Walzwerkzeuge 11 formen in bekannter Weise die schraubenlinienförmig umlaufenden Rippen 2 aus der Rohrwandung 4 des Preßrohres 6, wobei die Abstützung durch einen Walzdorn 13 erfolgt.
- Wegen des beschriebenen Rippenrohrwalzverfahrens sind die Schlitze 5 nicht in Verlängerung der Nuten 7 angeordnet, sondern folgen jeweils einer Schraubenlinie, wie insbesondere Fig. 1, rechte Hälfte, deutlich zeigt.
- Beispiel: Ausgehend von einem Gußbolzen 8 aus einer Aluminiumlegierung (AlMn) wurde ein Preßrohr 6 mit folgenden Abmessungen hergestellt: Außendurchmesser 23,5 mm, Innendurchmesser 15,0 mm, zwanzig Nuten 7 mit einer Nuttiefe von 1 mm (Kerbwinkel oe = 90°). Mittels einer Vorrichtung nach Fig. 3 bzw. 4 wurde ein Wärmeübertragungsrohr 1 mit den Abmessungen nach der folgenden Tabelle hergestellt:
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragungsrohres (1) mit an der Außenoberfläche angeformten, schraubenlinienförmig umlaufenden Rippen (2), die in radialer Richtung verlaufende Schlitze (5), Kerben oder ähnliches aufweisen, wobei ein an der Außenoberfläche regelmäßig strukturiertes Ausgangsrohr (6) einem Verformungsvorgang zur Erzeugung der Rippen (2) unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangsrohr (6) durch einen Strangpreßvorgang hergestellt wird, bei dem an der Außenoberfläche in Rohrlängsrichtung verlaufende Nuten (7) erzeugt werden.
daß das Ausgangsrohr (6) durch einen Strangpreßvorgang hergestellt wird, bei dem an der Außenoberfläche in Rohrlängsrichtung verlaufende Nuten (7) erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsrohr (6) mit Nuten (7) hergestellt wird, die sich zur Rohraußenseite öffnen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (7) einem dreieckförmigen Querschnitt aufweisen.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (7) einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsrohr (6) mit Nuten (7) hergestellt wird, die einen Kerbwinkel α von 60 bis 120° aufweisen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerbwinkel α= 90° beträgt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsrohr (6) mit Nuten (7) hergestellt wird, die eine Nuttiefe von 0,1 bis 2,5 mm aufweisen.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsrohr (6) mit 0,1 bis 10 Nuten (7) pro mm Rohrumfang hergestellt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsrohr (6) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP83112439A EP0144460A1 (de) | 1983-12-10 | 1983-12-10 | Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragungsrohres |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP83112439A EP0144460A1 (de) | 1983-12-10 | 1983-12-10 | Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragungsrohres |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0144460A1 true EP0144460A1 (de) | 1985-06-19 |
Family
ID=8190869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP83112439A Withdrawn EP0144460A1 (de) | 1983-12-10 | 1983-12-10 | Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragungsrohres |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0144460A1 (de) |
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