EP1243885A2 - Wärmetauscher und Herstellungsverfahren - Google Patents

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EP1243885A2
EP1243885A2 EP02002238A EP02002238A EP1243885A2 EP 1243885 A2 EP1243885 A2 EP 1243885A2 EP 02002238 A EP02002238 A EP 02002238A EP 02002238 A EP02002238 A EP 02002238A EP 1243885 A2 EP1243885 A2 EP 1243885A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
exchanger tubes
tube
tubes
bent
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02002238A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1243885A3 (de
Inventor
Bernhard Dipl.-Ing. Lamich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Modine Manufacturing Co
Original Assignee
Modine Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Modine Manufacturing Co filed Critical Modine Manufacturing Co
Publication of EP1243885A2 publication Critical patent/EP1243885A2/de
Publication of EP1243885A3 publication Critical patent/EP1243885A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
    • F28F9/182—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • F28F9/0226—Header boxes formed by sealing end plates into covers with resilient gaskets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger consisting of flat heat exchanger tubes, the ends of which are in associated openings provided with passages from tube sheets, protruding so far over the inside of the tube sheets, that the long sides of the flat heat exchanger tubes towards the tube plate are bendable, the tube sheets being connected to collecting boxes are.
  • the invention further relates to a production method for the heat exchanger.
  • the object of the present invention is therefore with essential simple, inexpensive means, in particular by dispensing with the deflection plate, a comparable reduction in pressure loss in the heat exchanger to realize.
  • the long sides at the ends of the flat heat exchanger tubes are bent so far that the ends of the long sides are adjacent Heat exchanger tubes a streamlined surface above the tube sheet form, which includes the flow funnels of the heat exchanger tubes.
  • the narrow sides of the heat exchanger tubes have one Parting cut or a cutout.
  • the stiffness the bent ends is improved if the bend angle is slightly smaller than 90 °, for example 85-89 °, the aerodynamic surface being maintained remains. Particularly in the case of strongly deformed tube sheets, the inventive sheets occur Effects even if the bending angle is slightly larger than 90 ° is chosen.
  • the present invention is particularly effective in an easily understandable manner, if tube sheets are used, the ones arranged around the openings Draws in the direction of the collection box. Such passages are easier to manufacture and therefore more common. However, you have Hitherto always led to a higher pressure drop, which is significant due to the invention was improved. Nevertheless, the invention can also be used with such tube sheets are used, their passages towards the heat exchanger network point, the bent ends then directly on the inside of the tube sheet issue.
  • the manufacturing method according to the invention provides that the opposite Narrow sides of the flat heat exchanger tubes are first cut, after which the opposite long sides bent so far outwards be that they are together with the long sides of adjacent heat exchanger tubes result in a streamlined surface above the inside of the tube sheet.
  • the cutting process and the bending process is preferably carried out using a forming tool performed in a single operation.
  • the heat exchanger consists of a single row of flat heat exchanger tubes 1 and fins 2 arranged between them, which form a so-called fin-tube block.
  • a tube plate 4 At both ends 3 of the heat exchanger tubes 1 , of which only one end 3 is shown because the other end 3 is of identical design, there is a tube plate 4 .
  • the tube sheet 4 has a number of openings 5 which correspond to the ends 3 of the heat exchanger tubes 1 , ie the ends 3 fit into the openings 5 .
  • Each opening 5 is surrounded by a passage 6 which, in the exemplary embodiment, is oriented towards the collecting box 7 .
  • the collecting box 7 is connected with its edge 8 in the U-shaped edge 9 of the associated tube sheet 4 with the addition of a seal 10 .
  • the tube sheet 4 can also be different from the design shown.
  • a U-shaped shape of the tube sheet 4 can be selected, in which the longitudinal walls 20 of the collecting tank 7 are part of the tube sheet 4 .
  • Such a tube sheet 4 can simply be closed with a cover, not shown, so that the collecting box 7 is created.
  • the collecting box 7 by reshaping the longitudinal walls 20 , the reshaped longitudinal walls 20 touching in a seam which is connected, for example, by means of soldering.
  • the tube sheet 4 and the header box 7 are made in one piece.
  • the fin-tube block is assembled by stacking flat heat exchanger tubes 1 and corrugated fins 2 in an alternating sequence. Thereafter, depending on a tube plate 4 fitted with its provided with rim holes 6 openings 5 on the ends 3 of the flat heat diver tubes 1, so that the ends 3 survive well over the inside 13 of the tube sheets. 4 The amount of the overhang is approximately half the distance 16 (FIG. 3) between the flat tubes 1 , in order to ensure that an approximately closed, aerodynamic surface 15 can subsequently be created.
  • the bending angle ⁇ of each end 3 is approximately 90 °, as can also be seen from FIG. 3. It should be noted that the bending can be carried out itself, in contrast to in Fig. 3 example shown, with a much smaller bending radius so that the parallel to the tube plate 4 is surface 15 closer to the tubesheet 4. 3, the first two heat exchanger tubes 1 from the left have been shown with straight ends 3 that have not been bent over.
  • a neck 31 instead of the cuts 17 is provided on two narrow sides 12 respectively and to improve the bending of the ends 3 in order to avoid that the area created by the bending 15 of the erected after the bending narrow sides 17 is impaired in its conductivity, which is described below in FIG. 7.
  • FIG. 4 shows the first production stage in a section parallel to the longitudinal side 11 of the heat exchanger tube 1 , the bending punch 21 being inserted into the opening of the heat exchanger tube 1 from above.
  • the punch 21 stabilizes the heat exchanger tube 1 and forms an abutment for the two cutting punches 22 which act in the direction of the longitudinal sides 11 at both narrow sides 12 and apply there ever a separating cut 17th
  • the punch 21 is inserted deeper into the end 3 of the bending punch 21 act to the bending edges 23 to the longitudinal sides 11, so that both longitudinal sides 11 are bent approximately by 90 °.
  • FIG. 5 represents the section V - V from FIG. 4.
  • the shaping tool has a plurality of such bends and cutting punches 21, 22 corresponding to the number of ends 3 of the heat exchanger tubes 1, so that all tube ends 3 , as shown, can be reshaped in one operation. From the illustrations it is also clear that the bent ends 3 hold the tube 1- ribs 2 - block firmly together via the two tube sheets 4 , so that no further auxiliary devices are required for the soldering process.
  • the longitudinal sides 11 of the ends 3 are slightly overlapped. You point an overlap 30.
  • the overlap 30 is designed so that the overhead End 3 of a heat exchanger tube 1 closer to the inflow opening 32 lies in the collecting box 7 as the lower end 3 of the adjacent one Heat exchanger tube 1.
  • Fig. 7 shows an embodiment of the heat exchanger, which is particularly is suitable if flat heat exchanger tubes 1 are used, the Narrow sides 12 are a little wider.
  • Such heat exchangers are, for example Intercooler.
  • the cut 17 consists in the Narrow sides 12 of the ends 3 in a cutout 31, around the narrow sides 12 in to remove this area at least partially. After bending the ends 3 are therefore no disturbing narrow sides protruding into the collecting box 7 12 left, which could lead to an undesirable pressure loss.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, bestehend aus flachen Wärmetauscherrohren (1), deren Enden (3) in zugeordneten mit Durchzügen (6) versehenen Öffnungen (5) von Rohrböden (4) stecken, wobei sie so weit über die Innenseite (13) der Rohrböden (4) ragen, daß die Längsseiten (11) der flachen Wärmetauscherrohre (1) in Richtung zum Rohrboden (4) hin umbiegbar sind, wobei die Rohrböden (4) mit Sammelkästen (7) zusammenwirken. Der innere Druckverlust des Wärmetauschers kann wesentlich und mit äußerst einfachen Mitteln, dadurch reduziert werden, daß die Längsseiten (11) an den Enden (3) der flachen Wärmetauscherrohre (1) so weit umgebogen sind, daß die Enden (3) der Längsseiten (11) benachbarter Wärmetauscherrohre (1) eine strömungsgünstige Fläche (15) über dem Rohrboden (4) bilden, die Strömungstrichter (26) der Wärmetauscherrohre (1) einschließt. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren sieht vor, daß die gegenüberliegenden Schmalseiten (12) der Enden (3) der Wärmetauscherrohre (1) aufgespaltet (17; 31) werden und die gegenüberliegenden Längsseiten (11) der Enden (3) der Wärmetauscherohre (1) so weit abgebogen werden, daß sie gemeinsam mit den Längsseiten (11) benachbarter Wärmetauscherrohre (1) eine strömungsgünstige Fläche (15) über der Innenseite (13) des Rohrbodens (4) ergeben. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, bestehend aus flachen Wärmetauscherrohren, deren Enden in zugeordneten mit Durchzügen versehenen Öffnungen von Rohrböden stecken, wobei sie so weit über der Innenseite der Rohrböden ragen, daß die Längsseiten der flachen Wärmetauscherrohre in Richtung zum Rohrboden hin umbiegbar sind, wobei die Rohrböden mit Sammelkästen verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für den Wärmetauscher.
Ein solcher Wärmetauscher ist aus der DE 198 57 435 A1 bekannt. Mit dem dortigen Wärmetauscher wird eine Reduzierung der Druckverluste in demselben erreicht. Die dort vorgeschlagenen Mittel scheinen jedoch recht aufwendig und deshalb nachteilig zu sein, weil auf der Innenseite des Rohrbodens eine Umlenkplatte eingefügt wird, die die Strömungswiderstände für das ein - oder ausströmende Medium verringert und deshalb den Druckverlust reduziert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demzufolge darin, mit wesentlich einfacheren, kostengünstigen Mitteln, insbesondere durch Verzicht auf die Umlenkplatte, eine vergleichbare Reduzierung des Druckverlustes im Wärmetauscher zu realisieren.
Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich bei dem gemäß Oberbegriff ausgebildeten Wärmetauscher durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Es ist demnach vorgesehen, daß die Längsseiten an den Enden der flachen Wärmetauscherrohre so weit umgebogen sind, daß die Enden der Längsseiten benachbarter Wärmetauscherrohre eine strömungsgünstige Fläche über dem Rohrboden bilden, die Strömungstrichter der Wärmetauscherrohre einschließt. Um das Umbiegen zu gestatten, weisen die Schmalseiten der Wärmetauscherrohre einen Trennschnitt oder einen Ausschnitt auf.
Dadurch werden sowohl optimale Strömungstrichter für jedes einzelne Wärmetauscherrohr geschaffen als auch, insbesondere bei stärker verformten Rohrböden, werden die durch die Verformungen hervorgerufenen Strömungswiderstände, die zu erhöhtem Druckverlust führen, deutlich abgesenkt. Weil die strömungsgünstige Fläche etwa eben ist oder eine sanfte Wellenform aufweist, können auch stärker verformte und deshalb stabilere Rohrböden zum Einsatz kommen, ohne daß sich dadurch ein höherer Druckverlust ergibt. Die stärker verformten Rohrböden ermöglichen den Einsatz geringerer Blechdicken, was selbstverständlich ein weiterer Gewichts - und Kostenfaktor ist. Der Zusammenhang zwischen der Verformung des Rohrbodens und der dadurch verursachten Erhöhung des Druckverlustes wurde also durch die Erfindung beseitigt. Ferner gestatten die umgelegten Enden der Wärmetauscherrohre eine exzellente Lötverbindung der Enden in den Durchzügen an den Öffnungen der Rohrböden. Darüber hinaus sind keine Hilfsvorrichtungen erforderlich, die den vormontierten Wärmetauscher vor dem Löten zusammenhalten müssen, weil derselbe Zusammenhalt mittels der umgebogenen Enden der Wärmetauscherrohre geschaffen wurde.
Weiterbildungen sehen vor, daß der Überstand der noch nicht umgebogenen Enden der Wärmetauscherrohre über dem Rohrboden betragsmäßig unter Berücksichtigung des Biegeradius etwa die Hälfte des Abstandes zwischen den Wärmetauscherrohren ist. Dadurch wird erreicht, daß zwischen den umgebogenen Ende benachbarter Wärmetauscherrohre möglichst kein oder wenn, dann nur ein sehr kleiner Spalt verbleibt. In Anbetracht der sehr geringen Blechdicke der Wärmetauscherrohre hat es sich auch als gut ausführbar erwiesen, die umgebogenen Enden benachbarter Wärmetauscherrohre geringfügig überlappen zu lassen. Längentoleranzen der Wärmetauscherrohre wirken sich auf den vorstehenden Sachverhalt aus. Bei Wärmetauschern, deren flache Wärmetauscherrohre etwa senkrecht zur Ebene des Rohrbodens stehen beträgt der Biegewinkel der umgebogenen Enden der Wärmetauscherrohre etwa 90°oder geringfügig weniger als 90°. Die Steifigkeit der umgebogenen Enden ist verbessert, wenn der Biegewinkel etwas kleiner als 90° ist, beispielsweise 85 - 89°, wobei die strömungsgünstige Fläche erhalten bleibt. Insbesondere bei stark verformten Rohrböden treten die erfindungsgemäßen Wirkungen auch noch dann ein, wenn der Biegewinkel etwas größer als 90° gewählt wird.
Besonders wirksam ist die vorliegende Erfindung in leicht einzusehender Weise, wenn Rohrböden verwendet werden, deren um die Öffnungen angeordneten Durchzüge in Richtung zum Sammelkasten hin weisen. Solche Durchzüge sind fertigungstechnisch einfacher und deshalb häufiger anzutreffen. Sie haben jedoch bisher stets zu höherem Druckverlust geführt, was durch die Erfindung erheblich verbessert wurde. Nichtsdestotrotz kann die Erfindung auch bei solchen Rohrböden angewendet werden, deren Durchzüge in Richtung zum Wärmetauschernetz weisen, wobei die umgebogenen Enden dann direkt auf der Innenseite des Rohrbodens anliegen.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren sieht vor, daß die gegenüberliegenden Schmalseiten der flachen Wärmetauscherrohre zunächst aufgetrennt werden, wonach die gegenüberliegenden Längsseiten so weit nach außen umgebogen werden, daß sie gemeinsam mit den Längsseiten benachbarter Wärmetauscherrohre eine strömungsgünstige Fläche über der Innenseite des Rohrbodens ergeben.
Der Auftrennvorgang und der Umbiegevorgang wird vorzugsweise mit einem Umformwerkzeug in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt.
Wegen weiterer Merkmale wird auf die Ansprüche verwiesen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen beschrieben. Aus dieser Beschreibung können sich weitere Merkmale und Vorteile ergeben, die möglicherweise auch wesentlicher Bestandteil der Erfindung sind. Dazu wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils des Wärmetauschers;
  • Fig. 2 zeigt einen Querschnitt;
  • Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt;
  • Fig. 4 prinzipielle 1. Fertigungsstufe;
  • Fig. 5 2. Fertigungsstufe (Endstufe)
  • Fig. 6 zeigt den Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform;
  • Fig. 7 zeigt den Längsschnitt einer dritten Ausführungsform;
    • Der Wärmetauscher besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer einzigen Reihe von flachen Wärmetauscherrohren 1 und dazwischen angeordneten Rippen 2, die einen sogenannten Rippen - Rohr - Block bilden. An beiden Enden 3 der Wärmetauscherrohre 1, von denen nur das eine Ende 3 gezeigt ist, weil das andere Ende 3 identisch ausgebildet ist, befindet sich je ein Rohrboden 4. Der Rohrboden 4 hat eine Reihe von Öffnungen 5, die mit den Enden 3 der Wärmetauscherrohre 1 übereinstimmen, d. h. die Enden 3 passen in die Öffnungen 5 hinein. Jede Öffnung 5 ist von einem Durchzug 6 umgeben, die im Ausführungsbeispiel zum Sammelkasten 7 hin ausgerichtet sind. Der Sammelkasten 7 ist mit seinem Rand 8 im U-förmig umgeformten Rand 9 des zugehörigen Rohrbodens 4 unter Hinzufügung einer Dichtung 10 verbunden.
    Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen Sammelkasten 7 und Rohrboden 4 keine mechanische Verbindung sondern eine löttechnische Verbindung vorgesehen, die in bekannter Weise ausgebildet ist, denn sämtliche Teile des Wärmetauschers bestehen aus lotbeschichtetem oder lotplattiertem Aluminiumblech. Ferner kann die übrige Ausbildung des Rohrbodens 4 ebenfalls verschieden von der gezeigten Ausbildung sein. Beispielsweise kann eine U-förmige Form des Rohrbodens 4 gewählt werden, bei der also die Längswände 20 des Sammelkastens 7 Bestandteil des Rohrbodens 4 sind. Ein solcher Rohrboden 4 kann einfach mit einem nicht gezeigten Deckel verschlossen werden, so daß dadurch der Sammelkasten 7 entsteht. Es ist genauso gut möglich, durch Umformung der Längswände 20 den Sammelkasten 7 zu bilden, wobei die umgeformten Längswände 20 sich in einer Naht berühren, die beispielsweise mittels Löten verbunden wird. In dem Fall sind der Rohrboden 4 und der Sammelkasten 7 einstückig ausgebildet.
    Zunächst wird der Rippen - Rohr - Block zusammengefügt, indem in abwechselnder Folge flache Wärmetauscherrohre 1 und Wellrippen 2 gestapelt werden. Danach wird je ein Rohrboden 4 mit seinen mit Durchzügen 6 versehenen Öffnungen 5 auf die Enden 3 der flachen Wärmetaucherrohre 1 aufgesteckt, so daß die Enden 3 deutlich über der Innenseite 13 der Rohrböden 4 überstehen. Der Überstand ist betragsmäßig etwa die Hälfte des Abstandes 16 (Fig. 3) zwischen den Flachrohren 1, um zu gewährleisten, daß nachfolgend eine etwa geschlossene, strömungsgünstige Fläche 15 geschaffen werden kann. Diese wird dadurch geschaffen, daß mittels eines nicht gezeigten Umformwerkzeuges in einem einzigen Arbeitsgang sämtliche Enden 3 der Flachrohre 1 an den Schmalseiten 12 und im Bereich des erwähnten Überstands aufgetrennt werden, so daß die Längsseiten 11 der Enden 3 der Flachrohre 1 dicht oberhalb des Rohrbodens 4 bzw. der Durchzüge 6 an den Öffnungen 5 jeweils nach außen umgelegt werden können. Sie werden so weit umgelegt, daß mittels der umgelegten Längsseiten 11 benachbarter Flachrohre 1 eine etwa ebene Fläche 15 oberhalb des Rohrbodens 4 entsteht. In Fig. 3 wurde ein sehr geringer Spalt 25 zwischen den Längsseiten 11 benachbarter Flachrohre 1 eingezeichnet. Der Spalt 25 ist so gering, daß beim nachfolgenden Löten derselbe möglichst, jedoch nicht notwendigerweise, mit Lot gefüllt, also eine Verbindung geschaffen wird.
    Da im gezeigten Ausführungsbeispiel die Wärmetauscherrohre 1 senkrecht zu den Rohrböden 4 angeordnet sind, beträgt der Biegewinkel α eines jeden Endes 3 et-wa 90°, wie ebenfalls aus Fig. 3 zu sehen ist. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Biegung selbst, im Gegensatz zum in Fig. 3 gezeigten Beispiel, mit einem wesentlich kleineren Biegeradius erfolgen kann, so daß die zum Rohrboden 4 parallele Fläche 15 dichter am Rohrboden 4 liegt. In Fig. 3 wurden die von links ersten beiden Wärmetauscherrohre 1 mit nicht umgebogenen also geraden Enden 3 dargestellt. Nachdem sämtliche Enden 3 der Wärmetauscherrohre 1, wie anhand der beiden Rohrenden 3 gezeigt, in die Öffnungen 5 der beiden Rohrböden 4 eingefügt wurden, wird an den beiden gegenüberliegenden Schmalseiten 12 der Enden 3 der Wärmetauscherrohre 1 der Trennschnitt 17 angebracht, wonach beide Enden 3 eines jeden Rohres 1 in entgegengesetzter Richtung um etwa 90° umgebogen werden. Das Auftrennen und Umbiegen der Enden 3 erfolgt in einem Arbeitsgang mittels eines Umformwerkzeuges und zwar gleichzeitig an allen Enden 3 der Wärmetauscherrohre 1 und vorzugsweise auch gleichzeitig an beiden Seiten des Wärmetauschers bzw. beiden gegenüberliegenden Enden 3 der Wärmetau-scherrohre 1. Bei Flachrohren 1 mit breiteren Schmalseiten 12 wird anstelle der Trennschnitte 17 an beiden Schmalseiten 12 jeweils ein Ausschnitt 31 vorgesehen, um das Umbiegen der Enden 3 zu verbessern und um zu vermeiden, daß die durch das Umbiegen erzeugte Fläche 15 durch die nach dem Umbiegen aufgerichteten Schmalseiten 17 in ihren Leiteigenschaften beeinträchtigt wird, was weiter unten bei Fig. 7 beschrieben ist.
    Das Herstellungsverfahren soll am Beispiel der Fig. 4 und 5 beschrieben werden, die die Umformung nur eines der Enden 3 der Wärmetauscherrohre 1 sehr prinzipiell zeigen. Die Fig. 4 zeigt die erste Fertigungsstufe in einem Schnitt parallel zur Längsseite 11 des Wärmetauscherrohres 1, wobei der Biegestempel 21 von oben in die Öffnung des Wärmetauscherrohres 1 eingeführt wurde. In dieser Fertigungs-stufe stabilisiert der Biegestempel 21 das Wärmetauscherrohr 1 und bildet ein Widerlager für die beiden Schnittstempel 22, die in Richtung der Längsseiten 11 auf beide Schmalseiten 12 einwirken und dort je einen Trennschnitt 17 anbringen. Danach wird der Biegestempel 21 tiefer in das Ende 3 eingeführt, bis die Biegekanten 23 des Biegestempels 21 auf die Längsseiten 11 wirken, so daß beide Längsseiten 11 etwa um 90° umgebogen werden. Dies wird in Fig. 5 sehr prinzipiell gezeigt, die den Schnitt V - V aus Fig. 4 darstellt. Das Umformwerkzeug weist eine der Anzahl der Enden 3 der Wärmetauscherrohre 1 entsprechende Vielzahl solcher Biege und Schnittstempel 21, 22 auf, so daß in einem Arbeitsgang sämtliche Rohrenden 3, wie gezeigt, umgeformt werden können. Aus den Darstellungen geht auch hervor, daß die umgebogenen Enden 3 über die beiden Rohrböden 4 den Rohr 1-Rippen 2 - Block fest zusammenhalten, so daß für den Lötvorgang keine weiteren Hilfsvorrichtungen erforderlich sind.
    Außerdem ist zu erkennen, daß eine exzellente Lötverbindung zwischen den Rohrenden 3 und den Durchzügen 6 möglich ist, weil die Biegestempel 21 die Wandung der Wärmetauscherrohre 1 allseitig an den Durchzügen 6 zur Anlage bringen.
    In Fig. 6 sind die Längsseiten 11 der Enden 3 geringfügig überlappt. Sie weisen eine Überlappung 30 auf. Die Überlappung 30 ist so ausgeführt, daß das oben liegende Ende 3 des einen Wärmetauscherrohres 1 dichter an der Einströmöffnung 32 in den Sammelkasten 7 liegt, als das unten liegende Ende 3 des benachbarten Wärmetauscherrohres 1.
    Die Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Wärmetauschers, die sich insbesondere dann eignet, wenn flache Wärmetauscherrohre 1 verwendet werden, deren Schmalseiten 12 etwas breiter sind. Solche Wärmetauscher sind beispielsweise Ladeluftkühler. Bei solchen Wärmetauschern besteht der Trennschnitt 17 in den Schmalseiten 12 der Enden 3 in einem Ausschnitt 31, um die Schmalseiten 12 in diesem Bereich zumindest teilweise zu entfernen. Nach dem Umbiegen der Enden 3 bleiben daher keine störenden in den Sammelkasten 7 aufragenden Schmalseiten 12 übrig, die zu einem unerwünschten Druckverlust führen könnten.

    Claims (7)

    1. Wärmetauscher, bestehend aus flachen Wärmetauscherrohren (1), deren Enden (3) in zugeordneten mit Durchzügen (6) versehenen Öffnungen (5) von Rohrböden (4) stecken, wobei sie so weit über die Innenseite (13) der Rohrböden (4) ragen, daß die Längsseiten (11) der flachen Wärmetauscherrohre (1) in Richtung zum Rohrboden (4) hin umbiegbar sind, wobei die Rohrböden (4) mit Sammelkästen (7) zusammenwirken,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Schmalseiten (12) der flachen Wärmetauscherrohre (1) an ihren Enden (3) einen Trennschnitt (17) oder einen Ausschnitt (31) aufweisen und
      die Längsseiten (11) an den Enden (3) der flachen Wärmetauscherrohre (1) so weit umgebogen sind, daß die Enden (3) der Längsseiten (11) benachbarter Wärmetauscherrohre (1) eine strömungsgünstige Fläche (15) über dem Rohrboden (4) bilden, die Strömungstrichter (26) der Wärmetauscherrohre (1) einschließt.
    2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand der noch nicht umgebogenen Enden (3) der Wärmetauscherrohre (1) über dem Rohrboden (4) betragsmäßig unter Berücksichtigung der Biegeradien etwa die Hälfte des Abstandes (16) zwischen den Wärmetauscherrohren (1) ist, so daß die um etwa 90° umgebogenen Enden (3) benachbarter, flacher Wärmetauscherrohre (1)möglichst eng aneinanderliegen oder sich geringfügig überlappen (30) oder lediglich einen sehr geringen Abstand (Spalt 25) besitzen.
    3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchzüge (6) an den Öffnungen (5) in den Rohrböden (4) nach innen, zum Sammelkasten (7) hin, gerichtet sind, wobei entweder die Rohrböden (4) mit Sammelkasten (7) mechanisch dicht verbunden oder Rohrboden (4) und Sammelkasten (7) einteilig ausgebildet sind.
    4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (15) etwa parallel zur Ebene des Rohrbodens (4) abgeordnet ist.
    5. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei sich überlappenden Enden (3) benachbarter, flacher Wärmetauscherrohre (1) und bei an einer Stirnseite des Sammelkastens (7) oder in deren Nähe angeordneter Einströmöffnung (32) das oben liegende Ende (3) eines Wärmetauscherrohres (1) näher an der Einströmöffnung (32) in den Sammelkasten (7) liegt als das unten liegende Ende (3) des benachbarten Wärmetauscherrohres (1).
    6. Verfahren zur Herstellung der Wärmetauscher, bei dem ein Rippen - RohrBlock zusammengefügt wird und auf die Enden (3) der flachen Wärmetauscherrohre (1) Rohrböden (4) aufgesetzt werden, derart, daß sie mit ihren Durchzüge (6) aufweisenden Öffnungen (5) so weit über die Enden (3) der Wärmetauscherrohre (1) geschoben werden, daß dieselben über der Innenseite (13) der Rohrböden (4) überstehen und umgebogen werden,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die gegenüberliegenden Schmalseiten (12) der Enden (3) der Wärmetauscherrohre (1) aufgespaltet (17) werden und die gegenüberliegenden Längsseiten (11) der Enden (3) der Wärmetauscherohre (1) soweit abgebogen werden, daß sie gemeinsam mit den Längsseiten (11) benachbarter Wärmetauscherrohre (1) eine strömungsgünstige Fläche (15) über der Innenseite (13) des Rohrbodens (4) ergeben.
    7. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrennvorgang und der Abbiegevorgang in einem Werkzeug in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt wird.
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