EP1793190A1 - Heat exchanger fin, production method therefore and heat exchanger - Google Patents

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EP1793190A1
EP1793190A1 EP05026409A EP05026409A EP1793190A1 EP 1793190 A1 EP1793190 A1 EP 1793190A1 EP 05026409 A EP05026409 A EP 05026409A EP 05026409 A EP05026409 A EP 05026409A EP 1793190 A1 EP1793190 A1 EP 1793190A1
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cuts
heat transfer
wave
metal strip
troughs
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Viktor Dipl.-Ing. Brost (Fh)
Frank Dipl.-Ing. Opferkuch
Fengjun Dr. Yang
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Modine Manufacturing Co
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    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
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    • F28F1/128—Fins with openings, e.g. louvered fins
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/02—Streamline-shaped elements

Definitions

  • the invention relates to a heat transfer rib, which is arranged between tubes in which a medium flows, which is in heat exchange with another medium flowing through the heat transfer rib, wherein the heat transfer rib is made of a thin sheet metal strip, arranged from the plane exposed cuts which have leading and trailing edges which are deformed, in particular tapered. Further, the invention relates to a method of manufacturing heat transfer fins and a heat exchanger containing heat transfer fins thus produced. It is a well-known fact that inventors get ideas for inventive activities from nature, which they try to transfer to technical solutions. This also applies to fluidic or thermodynamic processes in particular - only the typical flow profile of the dolphins is mentioned.
  • WO 2004 / 065879A1 For example, there is known a generally advanced heat transfer fin having the leading features.
  • a heat transfer rib which is flowed through, for example, by cooling air, it has been proposed to deform the leading edges of the cuts lying in the direction of the incoming air, and also to thin the trailing edges of the cuts there, in order to achieve more favorable conditions.
  • heat transfer ribs are made of extremely thin metal sheets, of the order of 0.070 mm, so that the mentioned further dilution of the leading edges could theoretically be a viable option, but could in practice give a difficult implementation. In any case, the practical implementation was not shown in the mentioned document. It is possible that significantly thicker metal sheets are used there.
  • the inventors have set themselves the task of proposing a heat transfer fin improved in terms of heat exchange efficiency, a method for producing such fins and an improved heat exchanger containing such fins. This object is achieved with respect to the heat transfer rib according to the invention with the features of claim 1.
  • the cuts between the leading edges and the trailing edges have a thickening that is thicker than the sheet metal strip from which the heat transfer rib is made.
  • the leading edges are the forward edges in the flow direction of the medium flowing through the ribs, while the trailing edges are the edges further downstream in the flow direction.
  • Each cut has a leading edge and a trailing edge.
  • the inventors of the present proposal have consistently gone to the end of the process of transferring aerodynamic profiles from nature to technology.
  • the heat transfer rib is wave-shaped, having wave crests and wave troughs which are connected by wave flanks, wherein the cuts are located in the wave flanks. These are so-called corrugated ribs.
  • the heat transfer rib is approximately flat and has openings through which the tubes can be inserted. These are so-called flat ribs.
  • the sections in cross section have a dolphin shape or a tuna shape or a penguin shape or a drop shape. It has been found in CFD analyzes that in one embodiment, compared with the prior art, there is an approximately 3% increase in the heat transfer coefficient at about 10% lower pressure drop. Other embodiments have different values.
  • a striking development is currently seen in the fact that the leading and trailing edges of the cuts before being removed from the plane of the sheet metal strip are approximately parallel to strip longitudinal thinning line dilution lines.
  • the tape thinning lines run through without interruptions in the tape longitudinal direction, so that they - in the case of corrugated fins - are also present in the troughs and wave crests.
  • the cuts are arranged in sets of cuts, wherein inter-cuts of the cuts between the sets of cuts in the transverse direction of the band can be provided.
  • the sets of cuts can be subdivided into groups of cuts by means of parallel webs.
  • transverse to the tape longitudinal direction connecting strips are provided, resulting from the distances between the arranged in the tape longitudinal direction cuts, or represent the interruptions of said sections.
  • connection strips run within the corrugation flanks.
  • the connecting strips are arranged in the wave crests or troughs.
  • the wave crests and the wave troughs are formed flat, wherein the wave flanks are bent at about 90 ° from the wave troughs or crests and extend approximately parallel to each other.
  • step a) includes the formation of longitudinally continuous belt thinning lines.
  • the steps b) and c) can be carried out successively or simultaneously.
  • the sections lying between two cuts are twisted simultaneously with their introduction in their longitudinal direction, whereby the exposed cuts arise.
  • the roller sets or the embossing tools may be heated to assist the remodeling processes.
  • the heat exchanger according to the invention is characterized in that it has the heat transfer ribs produced according to the invention. It may be wavy or flat, that is, about flat heat transfer ribs.
  • the heat transfer fins 1 are made of a metallic sheet metal strip 3 , for example, aluminum strip material is a preferred choice.
  • the thickness of the sheet metal strip is in the range of 0.050 mm.
  • the manufacturing process can be carried out by means of stamping tools, which are clamped in a forming machine, which works in the long-stroke, or by means of forming rollers. The production by means clamped in presses stamping tools was not shown in the figures.
  • rollers 30 have been used, with an upper roller and a lower roller each forming a roller set. Only a single set of rollers 30 has been sketched, although several roller sets 30 join each other.
  • This roll set 30 or these roller sets 30 produce first on the surface of the strip 3 and parallel spaced ununterbroche in the strip longitudinal direction, that is continuous tape dilutions, referred to as a band thinning lines. 8
  • the distance of adjacent tape thinning lines 8 is in the range of 1.0 mm or less.
  • the band thinning lines 8 profiled or corrugate the surface of the sheet metal strip 3 at the top and - in the illustrated embodiment - also on the bottom.
  • the upper illustration in FIG. 6 shows the output sheet-metal strip 3 and arranged underneath figure shows the formed strip thinning lines 8.
  • the flat wave crests 4 and troughs 5 have.
  • the length of the cuts 12 should extend as far as possible directly to the wave crests 4 or wave troughs 5 , ie preferably over the entire height H of the corrugated fins.
  • Other corrugated fins with approximately semicircular wave crests 4 and troughs 5 are also very well known to the skilled person, and they have therefore not been shown here.
  • Preferred corrugated heights H can be in the range of 5, 0 - 12, 0 mm.
  • the wavelengths - half of the wavelengths are referred to by the person skilled in the art as wave splitting - are likewise adjustable in a wide range, depending on the application in individual cases. Further, it has been thought to form the course of the waves with a certain inclination, so that the horizontally flowing example, cooling air undergoes a deflection downwards or upwards, depending on whether the shaft inclination points upwards or downwards.
  • the Fig. 10 shows that the connecting strips 9 may be located in a finished corrugated fin formed in the wave flanks 11. In this case, the connecting strips 9 pass transversely through the cuts 12 or through the wave flanks 11 . In such cases, narrower connecting strips 9 can be provided which require as little surface as possible in the region of the cuts 12 .
  • Fig. 10 stroke is intended to indicate a connecting strip 9.
  • Such strips 9 are also located in all behind arranged wave flanks 11. They are not visible in this illustration.
  • the sets of separating cuts thus also pass through the wave crests 4 and the wave troughs 5 in this case.
  • FIG. 8 further shows, simultaneously with the introduction of the separating cuts, the forming of the separating cuts is also carried out by means of a set of rollers 30 or a set of tools, ie, what is referred to here as cuts 12 is produced.
  • the cross section of each section 12 between the tapered front edge 12.1 and the tapered trailing edge 12.2 receives a thickening 10.
  • the thickening 10 is dimensionally quite well above the thickness of the metal strip 3. This can be particularly clearly taken from Fig. 11, where a strong enlarged view of the cross sections of three adjacent sections 12 but also, in comparison, the thickness of the metal strip 3 can be seen. (See, for example, also FIGS. 2 or 9) From the above-mentioned FIG.
  • FIG. 4 shows a single set 120 of cuts 12 exposed from the plane E of the sheet metal strip.
  • FIG. 5 shows that it is possible to divide a set 120 of cuts 12 into two groups 100 of cuts 12 by means of a web 15 , The webs 15 improve the stability of the corrugated ribs or their corrugated flanks 11. As can be seen, the cuts 12 in the groups 100 have been arranged pointing in the opposite direction.
  • Fig. 3 shows the disadvantages of the prior art, which include the fact that there is a significant turbulence of the flowing through the heat transfer fin medium, such as the cooling air, at the trailing edge 12.2 of the section 12 , for example, increases the pressure loss. According to the Applicant, this also does not change much if the methods described in the opening paragraph above change that WO 2004 / 065879A1 Proposed flattening of the leading and trailing edges 12.1, 12.2 of the cuts is provided. Fig.
  • FIG. 12 shows a partial view of a heat exchanger consisting of tubes 2 and ribs 1 .
  • approximately planar heat transfer fins 1 were provided which have openings 20 .
  • the openings 20 are surrounded by a raised edge 21 .
  • Through the openings 20 through the tubes 2 are inserted and soldered to the ribs 1 .
  • the ribs 1 are each provided with two groups of cuts 12 and an intermediate web 15 .
  • the ribs 12 have the features and effects described above. Only five tubes 2 and four superimposed ribs 1 were drawn, whereby the principle, however, can be seen clearly enough.
  • the block arrows are to indicate the flow through the ribs 1 by means of, for example, the cooling air.
  • the other arrows indicate the flow through the tubes 2 by means of, for example, the coolant of a motor vehicle.
  • the forming tools 30 In principle, it is possible and if necessary expressly provided to heat the forming tools 30, for example by means of a heater, in order to influence the forming properties of the inserted fin material 3 .
  • the two flashes in FIG. 8 are intended to indicate an electric heater 40 .
  • the heater can be located in the upper tool and / or in the lower tool
  • Fig. 9 shows some investigated cross-sectional shapes of the cuts 12. All sections have cross-sectional shapes with a thickening 10 , which goes beyond the thickness of the parent sheet metal strip.
  • the cross-sectional shape in the 3rd column, under No. b has an approximately 15% improvement in the heat transfer coefficient (Hcoef) on the average as compared with the prior art shown in Fig. 3 (State of the art in Fig. 9) which leads to an improved ratio of heat transfer to pressure loss.
  • the cross-sectional shape in the left Column (No. e) leads to a reduction of the pressure loss by 25% with almost the same heat transfer coefficient (Hcoef).
  • the cross-sectional profile in the 4th column, under no. c has a remarkable result. With a pressure loss reduction of about 10%, a better heat transfer coefficient is reported by about 3%.

Abstract

The heat transfer rib is made from thin sheet metal strip with sections (12) cut out from the plane and deformed so that in the cross section between the front and rear edges (12.1, 12.2) they have a thickened area (10) which is thicker than the thickness of the strip. The rib is undulating with troughs and peaks connected by flanks in which the cut sections are made. Independent claim describes method for manufacturing heat transfer rib from metal strip wherein the strip is made thin in parallel lines in which cuts are made intermittently with connecting strips inbetween. Independent claim describes heat exchanger with tubes and heat transfer ribs made with thin and thick areas.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragungsrippe, die zwischen Rohren angeordnet ist, in denen ein Medium strömt, welches sich im Wärmeaustausch mit einem anderen Medium befindet, das durch die Wärmeübertragungsrippe strömt, wobei die Wärmeübertragungsrippe aus einem dünnen Blechband herstellbar ist, aus dessen Ebene herausgestellte Schnitte angeordnet sind, die Vorder - und Hinterkanten aufweisen, die verformt, insbesondere verjüngt sind.
Ferner betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für Wärmeübertragungsrippen und einen Wärmetauscher, der solchermaßen hergestellte Wärmeübertragungsrippen enthält.
Es ist eine altbekannte Tatsache, dass sich Erfinder Anregungen für erfinderische Tätigkeiten aus der Natur holen, die sie versuchen auf technische Lösungen zu übertragen. Das trifft auch und insbesondere auf strömungstechnische oder thermodynamische Vorgänge zu - genannt sei nur das typische Strömungsprofil der Delphine.The invention relates to a heat transfer rib, which is arranged between tubes in which a medium flows, which is in heat exchange with another medium flowing through the heat transfer rib, wherein the heat transfer rib is made of a thin sheet metal strip, arranged from the plane exposed cuts which have leading and trailing edges which are deformed, in particular tapered.
Further, the invention relates to a method of manufacturing heat transfer fins and a heat exchanger containing heat transfer fins thus produced.
It is a well-known fact that inventors get ideas for inventive activities from nature, which they try to transfer to technical solutions. This also applies to fluidic or thermodynamic processes in particular - only the typical flow profile of the dolphins is mentioned.

Aus WO 2004/065879A1 ist eine im Allgemeinen fortschrittliche Wärmeübertragungsrippe bekannt, die die vorne stehenden Merkmale aufweist. Dort wurde bei einer beispielsweise von Kühlluft durchströmten Wärmeübertragungsrippe vorgeschlagen, die in Richtung der anströmenden Luft liegenden Vorderkanten der Schnitte und auch die Hinterkanten der Schnitte zu verformen, dort speziell zu verdünnen, um günstigere Verhältnisse zu erreichen.
Bekanntlich werden solche Wärmeübertragungsrippen aus extrem dünnen Metallblechen hergestellt, in der Größenordnung von 0,070 mm, so dass die erwähnte weitere Verdünnung der Vorderkanten zwar theoretisch ein gangbarer Weg sein könnte, der praktisch jedoch eine schwierig auszuführende Umsetzung ergeben könnte. Jedenfalls wurde in dem erwähnten Dokument die praktische Umsetzung nicht gezeigt. Möglicherweise werden dort deutlich dickere Metallbleche eingesetzt.Out WO 2004 / 065879A1 For example, there is known a generally advanced heat transfer fin having the leading features. There, in a heat transfer rib which is flowed through, for example, by cooling air, it has been proposed to deform the leading edges of the cuts lying in the direction of the incoming air, and also to thin the trailing edges of the cuts there, in order to achieve more favorable conditions.
As is known, such heat transfer ribs are made of extremely thin metal sheets, of the order of 0.070 mm, so that the mentioned further dilution of the leading edges could theoretically be a viable option, but could in practice give a difficult implementation. In any case, the practical implementation was not shown in the mentioned document. It is possible that significantly thicker metal sheets are used there.

Die Erfinder haben sich die Aufgabe gestellt, eine hinsichtlich der Wärmetauscheffizienz verbesserte Wärmeübertragungsrippe, ein Verfahren zur Herstellung solcher Rippen sowie einen verbesserten Wärmetauscher vorzuschlagen, der solche Rippen enthält.
Diese Aufgabe wird bezüglich der Wärmeübertragungsrippe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The inventors have set themselves the task of proposing a heat transfer fin improved in terms of heat exchange efficiency, a method for producing such fins and an improved heat exchanger containing such fins.
This object is achieved with respect to the heat transfer rib according to the invention with the features of claim 1.

Danach weisen die Schnitte zwischen den Vorderkanten und den Hinterkanten eine Verdickung auf, die dicker ist als das Blechband, aus dem die Wärmeübertragungsrippe hergestellt ist. Die Vorderkanten sind die in Strömungsrichtung des durch die Rippen strömenden Mediums vorne liegenden Kanten, während die Hinterkanten die in Strömungsrichtung weiter hinten liegenden Kanten sind. Jeder Schnitt hat eine Vorderkante und eine Hinterkante.
Wenn der Fachmann beispielsweise von der Umformung der "Schnitte" spricht, meint er gewöhnlich den stegartigen Streifen, der jeweils zwischen zwei Schnitten vorhanden ist.
Die Erfinder des vorliegenden Vorschlags sind, im Unterschied zum beschriebenen Stand der Technik, den Weg der Übertragung strömungsgünstiger Profile aus der Natur auf die Technik konsequent bis zum Ende gegangen. Diese Vorgehensweise sieht die Anmelderin nicht als nahe liegende Maßnahme an, weil es sich bei den Schnitten der Wärmeübertragungsrippen nahezu um miniaturartige Gebilde handelt, wo das Problem unter anderem auch in der Umsetzung bzw. in der Werkzeugtechnik und in der kostengünstigen Serienproduktion großer Stückzahlen liegt. Auch zur Lösung des erwähnten Problems hat der Vorschlag einen Beitrag geleistet.
Die Erfinder haben festgestellt, dass auch bei solchen relativ kleinen Strömungskörpern wie bei den Schnitten, eine die Wärmetauschleistung befördernde Strömung geschaffen werden kann. Der Strömungsweg der wandnahen Strömung wurde durch das Vorsehen einer Verdünnung auch an den Hinterkanten verlängert. Die Ablösung der Strömung von der Wand wurde dadurch unterdrückt. Die Verwirbelung des Mediums, beispielsweise der Kühlluft, nach der Durchströmung der Wärmetauschrippe wurde ebenfalls unterdrückt, wodurch der Druckverlust in der Kühlluft sich sehr moderat entwickelt hat.Thereafter, the cuts between the leading edges and the trailing edges have a thickening that is thicker than the sheet metal strip from which the heat transfer rib is made. The leading edges are the forward edges in the flow direction of the medium flowing through the ribs, while the trailing edges are the edges further downstream in the flow direction. Each cut has a leading edge and a trailing edge.
For example, when one of skill in the art speaks of reshaping the "cuts," he usually means the web-like strip that exists between each of two cuts.
In contrast to the described prior art, the inventors of the present proposal have consistently gone to the end of the process of transferring aerodynamic profiles from nature to technology. This approach does not see the applicant as an obvious measure, because it is in the sections of the heat transfer fins almost miniaturized structure, where the problem is inter alia in the implementation or in the tool technology and cost-effective mass production of large numbers. The proposal has also contributed to the solution of the above-mentioned problem.
The inventors have found that even with such relatively small flow bodies as in the cuts, a heat transfer performance promoting flow can be created. The flow path of the near-wall flow was extended by the provision of a dilution also at the trailing edges. The separation of the flow from the wall was thereby suppressed. The turbulence of the medium, for example, the cooling air, after the flow through the heat exchanger rib was also suppressed, whereby the pressure loss in the cooling air has developed very moderately.

Gemäß einem Aspekt ist vorgesehen, dass die Wärmeübertragungsrippe wellenartig verformt ist, wobei sie Wellenberge und Wellentäler aufweist, die durch Wellenflanken verbunden sind, wobei sich die Schnitte in den Wellenflanken befinden. Es handelt sich dann um so genannte Wellrippen.According to one aspect, it is provided that the heat transfer rib is wave-shaped, having wave crests and wave troughs which are connected by wave flanks, wherein the cuts are located in the wave flanks. These are so-called corrugated ribs.

Gemäß einem anderen Aspekt ist es jedoch auch von Vorteil, wenn die Wärmeübertragungsrippe etwa eben ist und Öffnungen aufweist, durch die die Rohre hindurch steckbar sind. Hier handelt es sich um so genannte Flachrippen.However, according to another aspect, it is also advantageous if the heat transfer rib is approximately flat and has openings through which the tubes can be inserted. These are so-called flat ribs.

Gemäß eines weiterbildenden Aspekts wurde vorgesehen, dass die Schnitte im Querschnitt eine Delphinform oder eine Thunfischform oder eine Pinguinform oder eine Tropfenform aufweisen.
Es wurde im Rahmen von CFD - Analysen festgestellt, dass sich im Vergleich mit dem Stand der Technik bei einer Ausführungsform eine etwa 3%tige Anhebung des Wärmeübergangskoeffizienten bei etwa um 10% gesenktem Druckverlust ergibt. Andere Ausführungsformen weisen andere Werte auf.
Eine markante Weiterbildung wird momentan darin gesehen, dass sich die Vorder - und Hinterkanten der Schnitte vor deren Herausstellung aus der Ebene des Blechbandes etwa auf parallel in Bandlängsrichtung verlaufenden Bandverdünnungslinien befinden. Die Bandverdünnungslinien laufen ohne Unterbrechungen in Bandlängsrichtung durch, so dass sie - im Falle von Wellrippen - auch in den Wellentälern und Wellenbergen vorhanden sind. Diese Maßnahme besorgt entsprechende Turbulenzen im inneren Nahbereich der Wellenberge und Wellentäler, wo sich ansonsten oftmals ein schädlicher, d. h. ein die Wärmetauschleistung mindernder Strömungsbypass ergibt. Im äußeren Bereich der Wellenberge und Wellentäler werden die Wellrippen gewöhnlich mit den Rohren verlötet. Die auch dort vorhandene feine "Riffelung" ist jedenfalls nicht schädlich für die Verbindung, beispielsweise die Lötverbindung.According to a further development aspect, it has been provided that the sections in cross section have a dolphin shape or a tuna shape or a penguin shape or a drop shape.
It has been found in CFD analyzes that in one embodiment, compared with the prior art, there is an approximately 3% increase in the heat transfer coefficient at about 10% lower pressure drop. Other embodiments have different values.
A striking development is currently seen in the fact that the leading and trailing edges of the cuts before being removed from the plane of the sheet metal strip are approximately parallel to strip longitudinal thinning line dilution lines. The tape thinning lines run through without interruptions in the tape longitudinal direction, so that they - in the case of corrugated fins - are also present in the troughs and wave crests. This measure provides appropriate turbulence in the inner vicinity of the wave crests and wave troughs, where otherwise often a harmful, ie results in a heat exchange performance reducing flow bypass. In the outer area of the wave crests and wave troughs, the corrugated fins are usually soldered to the pipes. In any case, the fine "corrugation" that is present there is not detrimental to the connection, for example the solder joint.

Die Schnitte sind in Sätzen von Schnitten angeordnet, wobei zwischen den Sätzen von Schnitten in Bandquerrichtung verlaufende Unterbrechungen der Schnitte vorgesehen werden können.The cuts are arranged in sets of cuts, wherein inter-cuts of the cuts between the sets of cuts in the transverse direction of the band can be provided.

Die Sätze von Schnitten können mittels parallel verlaufender Stege in Gruppen von Schnitten unterteilt werden.The sets of cuts can be subdivided into groups of cuts by means of parallel webs.

Es ist weiter beabsichtigt, dass quer zur Bandlängsrichtung parallel laufende Verbindungsstreifen vorgesehen sind, die sich aus den Abständen zwischen den in Bandlängsrichtung angeordneten Schnitten ergeben, bzw. die die Unterbrechungen der erwähnten Schnitte darstellen.It is further contemplated that transverse to the tape longitudinal direction connecting strips are provided, resulting from the distances between the arranged in the tape longitudinal direction cuts, or represent the interruptions of said sections.

Bei wellenförmigen Wärmeübertragungsrippen (Wellrippen) wurde vorgesehen, dass die Verbindungsstreifen innerhalb der Wellenflanken verlaufen.For corrugated heat transfer fins (corrugated fins), it has been provided that the connection strips run within the corrugation flanks.

Alternativ dazu wurde vorgesehen, dass die Verbindungsstreifen in den Wellenbergen bzw. Wellentälern angeordnet sind.Alternatively, it was provided that the connecting strips are arranged in the wave crests or troughs.

Das Verfahren zur Herstellung von Wärmeübertragungsrippen welches aus der Ebene herausgestellte Schnitte aufweist und aus einem Blechband, welches durch profilierte Rollensätze oder durch Prägewerkzeuge läuft, hergestellt wird, ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch folgende Schritte:

  • a) das Blechband wird in Längsrichtung des Bandes in parallel verlaufenden Linien verdünnt,
  • a1) wodurch in Abständen angeordnete, und parallel in der erwähnten Längsrichtung verlaufende Bandverdünnungslinien ausgebildet werden;
  • b) in den Bandverdünnungslinien werden intermittierende, das heißt, Unterbrechungen aufweisende Trennschnitte ausgeführt;
  • b1) um mittels der Unterbrechungen quer zur Bandlängsrichtung laufende Verbindungsstreifen auszubilden;
  • c) zwischen dem Beginn und dem Ende der Trennschnitte werden Umformungen ausgeführt, um die herausgestellten Schnitte zu bilden.
    Die Herausbildung der durchgehenden Bandverdünnungslinien gemäß den Schritten
  • a) und a1) wird gegenwärtig für besonders bedeutsam angesehen.
    Bei wellenförmigen Wärmeübertragungsrippen (Wellrippen) ist weiterhin vorgesehen, dass im Anschluss an die erwähnten Schritte
  • d) eine Bandwellung quer zur Längsrichtung des Bandes vorgenommen wird,
  • d1) wobei entweder die Wellenberge bzw. Wellentäler jeweils im Bereich zwischen Anfang und Ende der Unterbrechungen bzw. in den Verbindungsstreifen zu liegen kommen.
  • d2) oder wobei die Bandwellung so vorgenommen wird, dass die Unterbrechungen bzw. die Verbindungsstreifen jeweils im Bereich der Schnitte verlaufen.
Diese Schritte können mittels gezackter Walzen ausgeführt werden, was an sich bekannt ist.
Nach einem weiterbildenden Verfahrenanspruch wurde vorgesehen, dass die Wellenberge und die Wellentäler etwa halbrund ausgebildet werden.The method for producing heat transfer ribs which has sections exposed from the plane and is produced from a sheet metal strip which runs through profiled roller sets or embossing tools is characterized according to the invention by the following steps:
  • a) the sheet metal strip is thinned in the longitudinal direction of the strip in parallel lines,
  • a1) whereby belt thinning lines spaced and parallel to said longitudinal direction are formed;
  • b) in the band thinning lines, intermittent, that is, interruption, cuts are made;
  • b1) to form by means of the interruptions transversely to the tape longitudinal direction running connection strip;
  • c) transformations are performed between the beginning and the end of the cuts to form the exposed cuts.
    The formation of the continuous band thinning lines according to the steps
  • a) and a1) are currently considered to be particularly significant.
    In wavy heat transfer ribs (corrugated fins) is further provided that following the mentioned steps
  • d) a tape corrugation is made transverse to the longitudinal direction of the tape,
  • d1) whereby either the wave crests or wave troughs each come to lie in the region between the beginning and the end of the interruptions or in the connecting strip.
  • d2) or wherein the tape corrugation is made so that the interruptions or the connecting strips each extend in the region of the cuts.
These steps can be carried out by means of serrated rollers, which is known per se.
According to a further development method claim was made that the wave crests and the troughs are formed approximately semicircular.

Nach einem dazu alternativen Verfahrensanspruch wurde vorgesehen, dass die Wellenberge und die Wellentäler flach ausgebildet sind, wobei die Wellenflanken mit etwa 90° von den Wellentälern bzw. Wellenbergen abgebogen sind und etwa parallel zueinander verlaufen.According to an alternative method claim, it was provided that the wave crests and the wave troughs are formed flat, wherein the wave flanks are bent at about 90 ° from the wave troughs or crests and extend approximately parallel to each other.

Eine weitere Weiterbildung sieht vor, dass der Schritt a) die Ausbildung von in Längsrichtung durchgehend verlaufenden Bandverdünnungslinien einschließt.A further development provides that step a) includes the formation of longitudinally continuous belt thinning lines.

Die Schritte b) und c) können nacheinander oder auch simultan ausgeführt werden. Bei der simultanen Ausführung werden die zwischen zwei Trennschnitten liegenden Partien gleichzeitig mit ihrer Einbringung in ihrer Längsrichtung verdreht, wodurch die herausgestellten Schnitte entstehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt des Herstellungsverfahrens können die Rollensätze oder die Prägewerkzeuge beheizt werden, um die Umfomungsprozesse zu unterstützen.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher zeichnet sich dadurch aus, dass er die erfindungsgemäß hergestellten Wärmeübertragungsrippen aufweist. Dabei kann es sich um wellenförmige oder um flache, das heißt, etwa ebene Wärmeübertragungsrippen handeln.The steps b) and c) can be carried out successively or simultaneously. In the simultaneous execution, the sections lying between two cuts are twisted simultaneously with their introduction in their longitudinal direction, whereby the exposed cuts arise.
According to another aspect of the manufacturing method, the roller sets or the embossing tools may be heated to assist the remodeling processes.
The heat exchanger according to the invention is characterized in that it has the heat transfer ribs produced according to the invention. It may be wavy or flat, that is, about flat heat transfer ribs.

Die Erfindung wird im Folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die folgende Beschreibung enthält weitere Merkmale und Vorteile, die sich später als bedeutsam herausstellen können.

  • Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Wärmeübertragungsrippe, die als Wellrippe ausgebildet ist.
  • Die Fig. 2 zeigt ein beispielhaftes Profil eines Schnittes der Wärmeübertragungsrippe.
  • Die Fig. 3 zeigt das Profil eines Schnittes aus dem Stand der Technik.
  • Die Fig. 4 und 5 zeigen unterschiedliche Gestaltungen der Schnittausführungen.
  • Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen schematisch das Herstellungsverfahren der Wärmeübertragungsrippe.
  • Die Fig. 9 zeigt andere Querschnittsformen für Schnitte und dazugehörige CFD-Resultate.
  • Die Fig. 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel am Beispiel einer Wellrippe.
  • Die Fig. 11 zeigt einen Ausschnitt beispielsweise aus der Fig. 10.
  • Die Fig. 12 zeigt einen Teil eines Wärmetauschers aus einem weiteren Ausführungsbeispiel.
The invention will be described below in embodiments with reference to the accompanying drawings. The following description contains other features and advantages that may later prove to be significant.
  • Fig. 1 shows a section of a heat transfer rib, which is designed as a corrugated fin.
  • Fig. 2 shows an exemplary profile of a section of the heat transfer rib.
  • Fig. 3 shows the profile of a section from the prior art.
  • Figs. 4 and 5 show different configurations of the sectional designs.
  • Figs. 6, 7 and 8 schematically show the manufacturing process of the heat transfer fin.
  • Figure 9 shows other cross-sectional shapes for cuts and associated CFD results.
  • Fig. 10 shows another embodiment of the example of a corrugated fin.
  • FIG. 11 shows a section, for example, from FIG. 10.
  • Fig. 12 shows a part of a heat exchanger of a further embodiment.

Die Wärmeübertragungsrippen 1 werden aus einem metallischen Blechband 3 hergestellt, wobei beispielsweise Aluminiumbandmaterial eine bevorzugte Auswahl darstellt. Die Dicke des Blechbandes liegt im Bereich von 0,050 mm. Das Herstellungsverfahren kann mittels Prägewerkzeugen, die in einer Umformmaschine eingespannt sind, welche im Dauerhub arbeitet, durchgeführt werden oder mittels Umformrollen. Die Herstellung mittels in Pressen eingespannter Prägewerkzeuge wurde nicht in den Figuren dargestellt. In der Fig. 6 wurden Rollen 30 zum Einsatz gebracht, wobei jeweils eine Oberrolle und einen Unterrolle einen Rollensatz bilden. Lediglich ein einziger Rollensatz 30 wurde skizziert, obwohl mehrere Rollensätze 30 sich aneinander anschließen. Dieser Rollensatz 30 oder diese Rollensätze 30 erzeugen zunächst auf der Oberfläche des Blechbandes 3 parallel beabstandete und in Bandlängsrichtung ununterbroche, das heißt durchlaufende Bandverdünnungen, die als Bandverdünnungslinien 8 bezeichnet werden. Der Abstand benachbarter Bandverdünnungslinien 8 liegt im Bereich von 1,0 mm oder weniger. Die Bandverdünnungslinien 8 profilieren oder riffeln die Oberfläche des Blechbandes 3 an der Oberseite und - im gezeigten Ausführungsbeispiel - auch an der Unterseite. Die obere Abbildung in der Fig. 6 zeigt das Ausgangsblechband 3 und die darunter angeordnete Abbildung zeigt die ausgebildeten Bandverdünnungslinien 8. Bei der bereits angeschnittenen, nicht detailliert gezeigten Herstellung der Wärmeübertragungsrippen 1 mittels im Dauerhub arbeitender Umformmaschinen (Pressen), wird das Blechband 3 taktweise vorgeschoben oder gezogen, wobei bei jedem Pressenhub ein Stück der Bandverdünnungslinien 8 ausgeprägt wird, an das sich nahtlos beim nächsten Hub ein weiteres Stück Bandverdünnungslinien 8 anschließt, usw. Zur Ausbildung der Bandverdünnungslinien 8 kann auch die Fig. 7 herangezogen werden, die einen prinzipiellen und deutlich vergrößerten Ausschnitt der Rollen 30 bzw. der Präge - und Schnittwerkzeuge zeigt. Im Anschluss an die soeben beschriebenen Schritte a) und a1) wird der Schritt b) in Angriff genommen, nämlich die Einbringung der Trennschnitte, aus denen sich später die Schnitte 12 ergeben. Dazu wird auf die unterste Darstellung in der Fig. 6 verwiesen sowie auf die Fig. 8. In allen Bandverdünnungslinien 8 werden mittels eines oder mehrerer nicht gezeigter anschließender Rollensätze 30 oder Werkzeugsätze Trennschnitte eingebracht. Die Trennschnitte besitzen alle die gleiche Länge, und sie sind in Bandquerrichtung, genau wie die Bandverdünnungslinien 8, beabstandet, da die Trennschnitte in den Bandverdünnungslinien 8 liegend angeordnet sind. Es werden Sätze von Trennschnitten eingebracht, die in Bandlängsrichtung durch in Bandquerrichtung verlaufende Verbindungsstreifen 9 unterbrochen sind. In der untersten Darstellung der Fig. 6 ist das Bezugszeichen 9 zu finden. In der dort gezeigten Ausführungsform stellen die Verbindungsstreifen 9 bei einer Wellrippe die Wellenberge 5 und die Wellentäler 4 dar, zwischen denen die Wellenflanken 11 angeordnet sind, in denen sich wiederum die Schnitte 12 erstrecken. Zu den Wellrippen ist noch zu sagen, dass nur solche Wellrippen gezeigt wurden, die flache Wellenberge 4 und Wellentäler 5 aufweisen. (Flat Top Fin) Die Länge der Schnitte 12 sollte sich möglichst bis unmittelbar an die Wellenberge 4 bzw. Wellentäler 5 heran erstrecken, also möglichst über die gesamte Höhe H der Wellrippen. Andere Wellrippen mit etwa halbrunden Wellenbergen 4 und Wellentälern 5 sind dem Fachmann ebenfalls sehr gut bekannt, und sie sind deshalb hier nicht gezeigt worden. Bevorzugte Wellrippenhöhen H können im Bereich von 5, 0 - 12, 0 mm liegen. Die Wellenlängen - vom Fachmann werden die halben Wellenlängen als Wellenteilung bezeichnet - sind ebenfalls in weiten Bereichen, je nach Anwendung im Einzelfall, einstellbar. Ferner ist daran gedacht worden, den Verlauf der Wellen mit einer bestimmten Neigung auszubilden, sodass die horizontal anströmende beispielsweise Kühlluft eine Ablenkung nach unten oder oben erfährt, je nachdem ob die Wellenneigung nach oben oder nach unten zeigt.
Im Unterschied zum Vorstehenden zeigt die Fig. 10, dass sich die Verbindungsstreifen 9 bei einer fertig ausgebildeten Wellrippe auch in den Wellenflanken 11 befinden können. In diesem Fall gehen die Verbindungsstreifen 9 quer durch die Schnitte 12 bzw. durch die Wellenflanken 11 hindurch. In solchen Fällen können schmalere Verbindungsstreifen 9 vorgesehen werden, die möglichst wenig Fläche im Bereich der Schnitte 12 beanspruchen. Der in der Fig. 10 eingezeichnete Strich soll einen Verbindungsstreifen 9 andeuten. Solche Streifen 9 befinden sich auch in allen dahinter angeordneten Wellenflanken 11. Sie sind in dieser Darstellung nicht sichtbar. Die Sätze von Trennschnitten gehen in diesem Fall also auch durch die Wellenberge 4 und die Wellentäler 5 hindurch.The heat transfer fins 1 are made of a metallic sheet metal strip 3 , for example, aluminum strip material is a preferred choice. The thickness of the sheet metal strip is in the range of 0.050 mm. The manufacturing process can be carried out by means of stamping tools, which are clamped in a forming machine, which works in the long-stroke, or by means of forming rollers. The production by means clamped in presses stamping tools was not shown in the figures. In FIG. 6, rollers 30 have been used, with an upper roller and a lower roller each forming a roller set. Only a single set of rollers 30 has been sketched, although several roller sets 30 join each other. This roll set 30 or these roller sets 30 produce first on the surface of the strip 3 and parallel spaced ununterbroche in the strip longitudinal direction, that is continuous tape dilutions, referred to as a band thinning lines. 8 The distance of adjacent tape thinning lines 8 is in the range of 1.0 mm or less. The band thinning lines 8 profiled or corrugate the surface of the sheet metal strip 3 at the top and - in the illustrated embodiment - also on the bottom. The upper illustration in FIG. 6 shows the output sheet-metal strip 3 and arranged underneath figure shows the formed strip thinning lines 8. In the already curled, not shown in detail the preparation of the heat transfer fins 1 by means of operating in continuous metal forming (pressing) the sheet metal band 3 is intermittently fed or pulled, wherein at each press stroke a piece of Bandverdünnungslinien 8 is pronounced, which is seamlessly connected at the next stroke another piece Bandverdünnungslinien 8 , etc. To form the Bandverdünnungslinien 8 can also be used Fig. 7, which is a principal and clear enlarged section of the rollers 30 and the embossing and cutting tools shows. Subsequent to steps a) and a1) just described, step b) is undertaken, namely the introduction of the separating cuts, from which later the cuts 12 result. Reference is made to the bottom view in FIG. 6 and to FIG. 8. In all belt thinning lines 8 , one or more are not shown subsequent roller sets 30 or tool sets cut sections introduced. The parting cuts are all the same length, and they are spaced in the tape transverse direction, just like the tape thinning lines 8 , since the parting cuts are located in the tape thinning lines 8 . Sets of separating cuts are introduced, which are interrupted in the strip longitudinal direction by connecting strips 9 extending in the transverse direction of the strip. In the bottom view of Fig. 6, the reference numeral 9 can be found. In the embodiment shown there, the connecting strips 9 in a corrugated rib represent the wave crests 5 and the wave troughs 4 , between which the corrugation flanks 11 are arranged, in which the cuts 12 extend in turn. To the corrugated fins is still to say that only such corrugated fins have been shown, the flat wave crests 4 and troughs 5 have. (Flat Top Fin) The length of the cuts 12 should extend as far as possible directly to the wave crests 4 or wave troughs 5 , ie preferably over the entire height H of the corrugated fins. Other corrugated fins with approximately semicircular wave crests 4 and troughs 5 are also very well known to the skilled person, and they have therefore not been shown here. Preferred corrugated heights H can be in the range of 5, 0 - 12, 0 mm. The wavelengths - half of the wavelengths are referred to by the person skilled in the art as wave splitting - are likewise adjustable in a wide range, depending on the application in individual cases. Further, it has been thought to form the course of the waves with a certain inclination, so that the horizontally flowing example, cooling air undergoes a deflection downwards or upwards, depending on whether the shaft inclination points upwards or downwards.
In contrast to the above, the Fig. 10 shows that the connecting strips 9 may be located in a finished corrugated fin formed in the wave flanks 11. In this case, the connecting strips 9 pass transversely through the cuts 12 or through the wave flanks 11 . In such cases, narrower connecting strips 9 can be provided which require as little surface as possible in the region of the cuts 12 . The drawn in Fig. 10 stroke is intended to indicate a connecting strip 9. Such strips 9 are also located in all behind arranged wave flanks 11. They are not visible in this illustration. The sets of separating cuts thus also pass through the wave crests 4 and the wave troughs 5 in this case.

Wie die Fig. 8 weiter zeigt, wird gleichzeitig, also simultan mit der Einbringung der Trennschnitte, mittels eines Rollensatzes 30 oder eines Werkzeugsatzes, auch die Umformung der Trennschnitte vorgenommen, d. h. es wird das hergestellt, was hier als Schnitte 12 bezeichnet ist. Dabei erhält der Querschnitt jedes Schnittes 12 zwischen der verjüngten Vorderkante 12.1 und der verjüngten Hinterkante 12.2 eine Verdickung 10. Die Verdickung 10 liegt maßlich recht deutlich über der Dicke das Blechbandes 3. Dies kann besonders klar aus der Fig. 11 entnommen werden, wo eine stark vergrößerte Darstellung der Querschnitte dreier benachbarter Schnitte 12 aber auch, im Vergleich dazu, die Dicke des Blechbandes 3 zu erkennen ist. (Siehe z. B. auch die Fig. 2 oder 9) Aus der erwähnten Fig. 11 ist eine weitere Möglichkeit erkennbar, nämlich die Anströmkante der Rippe 1 zusätzlich zu verdünnen.
Es ist ferner möglich, zunächst lediglich die Trennschnitte einzubringen und in einem anschließenden Werkzeugsatz - also nicht simultan - die Umformung der Trennschnitte vorzunehmen, um die Schnitte 12 auszubilden.
Die Fig. 4 zeigt einen einzigen Satz 120 aus der Ebene E des Blechbandes herausgestellter Schnitte 12. Die Fig. 5 zeigt, dass es möglich ist, einen Satz 120 von Schnitten 12 mittels eines Steges 15 in beispielsweise zwei Gruppen 100 von Schnitten 12 zu unterteilen. Die Stege 15 verbessern die Stabilität der Wellrippen bzw. deren Wellenflanken 11. Wie zu sehen ist, sind die Schnitte 12 in den Gruppen 100 in entgegengesetzter Richtung weisend angeordnet bzw. angestellt worden. Wie die dort eingezeichneten, die Durchströmung zeigenden Pfeile verständlich machen, wird dadurch erreicht, dass die Schnitte 12 in der oder den hinteren Gruppen 100 genauso angeströmt werden wie die Schnitte 12 in der vorderen Gruppe 100.
Die Fig. 3 zeigt die Nachteile des Standes der Technik, die u. a. darin bestehen, dass es eine deutliche Verwirbelung des durch die Wärmeübertragungsrippe strömenden Mediums, beispielsweise der Kühlluft, an der Hinterkante 12.2 des Schnittes 12 gibt, die beispielsweise den Druckverlust erhöht. Daran ändert sich nach Feststellung der Anmelderin auch wenig, wenn die in der eingangs beschriebenen WO 2004/065879A1 vorgeschlagene Abflachung der Vorder - und Hinterkante 12.1, 12.2 der Schnitte vorgesehen wird. Die Fig. 2 stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar, die sich im Ergebnis spürbar vom Stand der Technik unterscheidet. Es sei ferner noch bemerkt, dass die maßliche Gestaltung der Schnitte 12 sehr klein ist, wodurch auf einer gegebenen Flächeneinheit deutlich mehr Schnitte 12 als beim Stand der Technik angeordnet werden können, die dann zu einer ebenso deutlichen Erhöhung der Anzahl der Strömungsanläufe bzw. der Anströmkanten führt, wodurch die Wärmetauscheffizienz - auch wegen der zur Verfügung gestellten größeren Oberfläche - spürbar zu verbessern ist. Die maßlich kleine Gestaltung der Schnitte 12 kommt unter anderem dadurch zum Ausdruck, dass die Abstände zwischen den benachbarten Bandverdünnungslinien 8 im Bereich von 1,0 mm oder sogar darunter angesiedelt sind. (vergleiche Fig. 7)
Schließlich zeigt die Fig. 12 eine teilweise Ansicht eines Wärmetauschers, der aus Rohren 2 und Rippen 1 besteht. In diesem Fall wurden etwa ebene Wärmeübertragungsrippen 1 vorgesehen, die Öffnungen 20 aufweisen. Die Öffnungen 20 sind von einem aufgerichteten Rand 21 umgeben. Durch die Öffnungen 20 hindurch werden die Rohre 2 gesteckt und mit den Rippen 1 verlötet. Wie zu sehen ist, sind in diesem Ausführungsbeispiel die Rippen 1 jeweils mit zwei Gruppen von Schnitten 12 und einem dazwischen liegenden Steg 15 ausgestattet. Hier besteht jedoch völlige Gestaltungsfreiheit. Die Rippen 12 weisen die vorstehend beschriebenen Merkmale und Wirkungen auf. Es wurden lediglich fünf Rohre 2 und vier übereinander angeordnete Rippen 1 gezeichnet, wodurch das Prinzip jedoch deutlich genug zu erkennen ist. Die Blockpfeile sollen die Durchströmung der Rippen 1 mittels beispielsweise der Kühlluft anzeigen. Die anderen Pfeile zeigen die Durchströmung der Rohre 2 mittels beispielsweise der Kühlflüssigkeit eines Kraftfahrzeuges an.As FIG. 8 further shows, simultaneously with the introduction of the separating cuts, the forming of the separating cuts is also carried out by means of a set of rollers 30 or a set of tools, ie, what is referred to here as cuts 12 is produced. The cross section of each section 12 between the tapered front edge 12.1 and the tapered trailing edge 12.2 receives a thickening 10. The thickening 10 is dimensionally quite well above the thickness of the metal strip 3. This can be particularly clearly taken from Fig. 11, where a strong enlarged view of the cross sections of three adjacent sections 12 but also, in comparison, the thickness of the metal strip 3 can be seen. (See, for example, also FIGS. 2 or 9) From the above-mentioned FIG. 11, a further possibility can be seen, namely to additionally dilute the leading edge of the rib 1 .
It is also possible to initially introduce only the separating cuts and in a subsequent tool set - ie not simultaneously - to make the deformation of the cuts to form the cuts 12 .
FIG. 4 shows a single set 120 of cuts 12 exposed from the plane E of the sheet metal strip. FIG. 5 shows that it is possible to divide a set 120 of cuts 12 into two groups 100 of cuts 12 by means of a web 15 , The webs 15 improve the stability of the corrugated ribs or their corrugated flanks 11. As can be seen, the cuts 12 in the groups 100 have been arranged pointing in the opposite direction. The way in which the arrows showing the throughflow can be understood, is achieved in that the cuts 12 in the rear group or groups 100 are just as flown as the cuts 12 in the front group 100.
Fig. 3 shows the disadvantages of the prior art, which include the fact that there is a significant turbulence of the flowing through the heat transfer fin medium, such as the cooling air, at the trailing edge 12.2 of the section 12 , for example, increases the pressure loss. According to the Applicant, this also does not change much if the methods described in the opening paragraph above change that WO 2004 / 065879A1 Proposed flattening of the leading and trailing edges 12.1, 12.2 of the cuts is provided. Fig. 2 illustrates an embodiment of the invention which, as a result, appreciably differs from the prior art. It should also be noted that the dimensional design of the cuts 12 is very small, which can be arranged on a given area unit significantly more cuts 12 than in the prior art, which then leads to an equally significant increase The number of flow starts or the leading edges leads, so that the heat exchange efficiency - also because of the provided larger surface - is to improve significantly. The dimensionally small design of the cuts 12 is, inter alia, expressed by the fact that the distances between the adjacent tape thinning lines 8 are in the range of 1.0 mm or even less. (compare Fig. 7)
Finally, FIG. 12 shows a partial view of a heat exchanger consisting of tubes 2 and ribs 1 . In this case, approximately planar heat transfer fins 1 were provided which have openings 20 . The openings 20 are surrounded by a raised edge 21 . Through the openings 20 through the tubes 2 are inserted and soldered to the ribs 1 . As can be seen, in this embodiment, the ribs 1 are each provided with two groups of cuts 12 and an intermediate web 15 . Here, however, there is complete freedom of design. The ribs 12 have the features and effects described above. Only five tubes 2 and four superimposed ribs 1 were drawn, whereby the principle, however, can be seen clearly enough. The block arrows are to indicate the flow through the ribs 1 by means of, for example, the cooling air. The other arrows indicate the flow through the tubes 2 by means of, for example, the coolant of a motor vehicle.

Es ist grundsätzlich möglich und im Bedarfsfall auch ausdrücklich vorgesehen worden, die Umformwerkzeuge 30 beispielsweise mittels einer Heizung zu beheizen, um Einfluss auf die Umformeigenschaften des eingesetzten Rippenmaterials 3 zu nehmen. Die beiden Blitze in der Fig. 8 sollen eine elektrische Heizung 40 andeuten. Die Heizung kann sich im Oberwerkzeug und/oder im Unterwerkzeug befindenIn principle, it is possible and if necessary expressly provided to heat the forming tools 30, for example by means of a heater, in order to influence the forming properties of the inserted fin material 3 . The two flashes in FIG. 8 are intended to indicate an electric heater 40 . The heater can be located in the upper tool and / or in the lower tool

Die Fig. 9 zeigt einige untersuchte Querschnittsformen der Schnitte 12. Alle Schnitte weisen Querschnittsformen mit einer Verdickung 10 auf, die über die Dicke des Ausgangsblechbandes hinausgeht. Die Querschnittsform in der 3. Spalte, unter Nr. b, weist durchschnittlich im Vergleich mit dem in der Fig. 3 gezeigten Stand der Technik (State of the art in Fig. 9) eine etwa 15%ige Verbesserung des Wärmeübergangskoeffizienten (Hcoef) auf, die zu einem verbesserten Verhältnis von Wärmetransport zum Druckverlust führt. Die Querschnittsform in der linken Spalte (No. e) führt zu einer Senkung des Druckverlustes um 25% bei nahezu gleichem Wärmeübergangskoeffizienten (Hcoef). Auch das Querschnittsprofil in der 4. Spalte, unter No. c, weist ein bemerkenswertes Ergebnis auf. Bei einer Druckverlustsenkung von etwa 10% wird ein um etwa 3 % besserer Wärmeübergangskoeffizient ausgewiesen.Fig. 9 shows some investigated cross-sectional shapes of the cuts 12. All sections have cross-sectional shapes with a thickening 10 , which goes beyond the thickness of the parent sheet metal strip. The cross-sectional shape in the 3rd column, under No. b, has an approximately 15% improvement in the heat transfer coefficient (Hcoef) on the average as compared with the prior art shown in Fig. 3 (State of the art in Fig. 9) which leads to an improved ratio of heat transfer to pressure loss. The cross-sectional shape in the left Column (No. e) leads to a reduction of the pressure loss by 25% with almost the same heat transfer coefficient (Hcoef). Also the cross-sectional profile in the 4th column, under no. c, has a remarkable result. With a pressure loss reduction of about 10%, a better heat transfer coefficient is reported by about 3%.

Claims (20)

1. Wärmeübertragungsrippe (1), die zwischen Rohren (2) angeordnet ist, in denen ein Medium strömt, welches sich im Wärmeaustausch mit einem anderen Medium befindet, das durch die Wärmeübertragungsrippe (1) strömt, wobei die Wärmeübertragungsrippe (1) aus einem dünnen Blechband (3) herstellbar ist, aus dessen Ebene herausgestellte Schnitte (12) angeordnet sind, die Vorder - und Hinterkanten (12.1, 12.2) aufweisen, die verformt, vorzugsweise verjüngt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schnitte (12) im Querschnitt zwischen den Vorder - und Hinterkanten (12.1, 12.2) eine Verdickung (10) aufweisen, die dicker ist als die Dicke des Blechbandes (3). A heat transfer fin (1) disposed between tubes (2) in which a medium which is in heat exchange with another medium flowing through the heat transfer fin (1) flows, the heat transfer fin (1) being made of a thin medium Sheet metal strip (3) can be produced, from the plane of which exposed cuts (12) are arranged, which have front and rear edges (12.1, 12.2) which are deformed, preferably tapered,
characterized in that the cuts (12) in cross section between the leading and trailing edges (12.1, 12.2) have a thickening (10) which is thicker than the thickness of the sheet metal strip (3). 2. Wärmeübertragungsrippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsrippe (1) wellenartig verformt ist, wobei sie Wellenberge (4) und Wellentäler (5) aufweist, die durch Wellenflanken (11) verbunden sind, wobei sich die Schnitte (12) in den Wellenflanken (11) befinden. 2. Heat transfer fin according to claim 1, characterized in that the heat transfer rib (1) is wave-shaped, having wave crests (4) and troughs (5), which are connected by wave flanks (11), wherein the cuts (12) in the wave edges (11) are located. 3. Wärmeübertragungsrippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsrippe (1) etwa eben ist und Öffnungen (20) aufweist, durch die die Rohre (2) hindurchsteckbar sind. 3. Heat transfer fin according to claim 1, characterized in that the heat transfer rib (1) is approximately flat and has openings (20) through which the tubes (2) are hindurchsteckbar. 4. Wärmeübertragungsrippe nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnitte (12) im Querschnitt eine Delphinform oder eine Thunfischform oder eine Pinguinform oder eine Tropfenform, etc. aufweisen. 4. Heat transfer rib according to one of claims 1-3, characterized in that the cuts (12) in cross-section a dolphin shape or a tuna shape or a penguin shape or a drop shape, etc. have. 5. Wärmeübertragungsrippe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorder - und Hinterkanten (12.1, 12.2) der Schnitte (12) vor deren Herausstellung etwa auf parallel in Bandlängsrichtung verlaufenden Bandverdünnungslinien (8) befinden. 5. Heat transfer rib according to one of the preceding claims, characterized in that the leading and trailing edges (12.1, 12.2) of the cuts (12) are located in front of their removal approximately parallel to the tape longitudinal direction extending tape thinning lines (8). 6. Wärmeübertragungsrippe nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bandverdünnungslinien (8) auch über die Wellenberge (4) und Wellentäler (5) erstrecken, wodurch auch in den Wellenbergen (4) und den Wellentälern (5) eine Oberflächenprofilierung ausgebildet ist. 6. Heat transfer rib according to claim 1, 2, 4 or 5, characterized in that the band thinning lines (8) also extend over the wave crests (4) and wave troughs (5), whereby also in the wave crests (4) and the wave troughs (5 ) is formed a surface profiling. 7. Wärmeübertragungsrippe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnitte (12) in Sätzen von Schnitten (12) angeordnet sind, wobei zwischen den Sätzen von Schnitten (12) in Bandquerrichtung verlaufende Unterbrechungen der Schnitte (12) vorgesehen sind, die Verbindungsstreifen (9) bilden. 7. Heat transfer fin according to one of the preceding claims, characterized in that the cuts (12) in sets of cuts (12) are arranged, wherein between the sets of cuts (12) in the transverse direction transverse interruptions of the cuts (12) are provided, the Form connecting strip (9). 8. Wärmeübertragungsrippe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sätze von Schnitten (12) mittels parallel verlaufender Stege (15) in Gruppen von Schnitten (12) unterteilt sind. 8. Heat transfer rib according to claim 7, characterized in that the sets of cuts (12) by means of parallel webs (15) are subdivided into groups of cuts (12). 9. Wärmeübertragungsrippe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass quer zur Bandlängsrichtung parallel laufende Verbindungsstreifen (9) vorhanden sind, die sich aus den Abständen zwischen den in Bandlängsrichtung angeordneten Schnitten ergeben, bzw. die Unterbrechungen der erwähnten Schnitte (12) darstellen. 9. heat transfer rib according to one of the preceding claims, characterized in that transversely to the tape longitudinal direction parallel connecting strips (9) are provided, resulting from the distances between the arranged in the tape longitudinal sections sections, or represent the interruptions of said sections (12). 10. Wärmeübertragungsrippe nach Anspruch 1, 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstreifen (9) innerhalb der Wellenflanken (11) verlaufen. 10. Heat transfer fin according to claim 1, 2 or 9, characterized in that the connecting strips (9) extend within the wave flanks (11). 11. Wärmeübertragungsrippe nach Anspruch 1, 2 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstreifen (9) in den Wellenbergen (5) bzw. Wellentälern (4) angeordnet sind. 11. Heat transfer rib according to claim 1, 2 or 9, characterized in that the connecting strips (9) in the wave crests (5) or troughs (4) are arranged. 12. Verfahren zur Herstellung von Wärmeübertragungsrippen (1) aus einem Blechband (3), das durch profilierte Rollensätze (30) oder durch Präge - und Schnittwerkzeuge läuft, wobei aus der Ebene des Blechbandes herausgestellte Schnitte (12) ausgebildet werden,
gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) das Blechband (3) wird in Längsrichtung des Bandes in parallel verlaufenden Linien (8) verdünnt, a1) wodurch in Abständen angeordnete, und parallel in der erwähnten Längsrichtung verlaufende Bandverdünnungslinien (8) ausgebildet werden; b) in den Bandverdünnungslinien (8) werden intermittierende Trennschnitte ausgeführt; b1) wobei in Bandquerrichtung laufende Verbindungsstreifen (9) zwischen den Trennschnitten ausgebildet werden; c) und dass die Schnitte (12), durch Herausstellen der Trennschnitte geschaffen werden. 12. A method for producing heat transfer ribs (1) from a sheet-metal strip (3) which runs through profiled roll sets (30) or through embossing and cutting tools, whereby cuts (12) which are made out of the plane of the sheet metal strip are formed,
characterized by the following steps: a) the sheet-metal strip (3) is thinned in the longitudinal direction of the strip in parallel lines (8), a1) whereby belt thinning lines (8) arranged at intervals and running parallel in said longitudinal direction are formed; b) in the Bandverdünnungslinien (8) intermittent separating cuts are performed; b1) in the belt transverse direction running connecting strip (9) are formed between the separating cuts; c) and that the cuts (12) are created by exposing the separating cuts. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c) die Umformung der Schnitte (12) zwischen dem Beginn und dem Ende der Trennschnitte umfasst. 13. The method according to claim 12, characterized in that the step c) comprises the forming of the cuts (12) between the beginning and the end of the separating cuts. 14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c) so vorgenommen wird, dass im Querschnitt zwischen den Vorder - und Hinterkanten (12.1, 12.2) der Schnitte (12) eine Verdickung (10) ausgebildet wird, die dicker ist als die Dicke des Blechbandes (3). 14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the step c) is carried out so that in the cross section between the front and rear edges (12.1, 12.2) of the cuts (12) a thickening (10) is formed, the thicker is the thickness of the sheet metal strip (3). 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die erwähnten Schritte d) eine Bandwellung quer zur Längsrichtung des Bandes vorgenommen wird, d1) wobei entweder die Wellenberge (4) bzw. Wellentäler (5) jeweils im Bereich der Verbindungsstreifen (9) zu liegen kommen. d2) oder wobei die Bandwellung so vorgenommen wird, dass die Verbindungsstreifen (9) jeweils im Bereich der Schnitte (12) bzw. der Wellenflanken (11) verlaufen. 15. The method according to any one of claims 12 - 14, characterized in that following the mentioned steps d) a tape corrugation is made transverse to the longitudinal direction of the tape, d1) where either the wave crests (4) or wave troughs (5) each come to lie in the region of the connecting strips (9). d2) or wherein the band corrugation is carried out such that the connecting strips (9) respectively in the region of the cuts (12) and the wave flanks (11). 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenberge (5) und die Wellentäler (4) etwa halbrund ausgebildet werden. 16. The method according to claim 15, characterized in that the wave crests (5) and the wave troughs (4) are formed approximately semicircular. 17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenberge (5) und die Wellentäler (4) flach ausgebildet sind, wobei die Wellenflanken (11) mit etwa 90° von den Wellentälern bzw. Wellenbergen abgebogen sind und etwa parallel zueinander verlaufen. 17. The method according to claim 15, characterized in that the wave crests (5) and the wave troughs (4) are formed flat, wherein the wave flanks (11) are bent at about 90 ° from the wave troughs or crests and approximately parallel to each other. 18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) die Ausbildung von in Längsrichtung des Blechbandes (3) durchgehend verlaufende Bandverdünnungslinien (8) einschließt. 18. The method according to claim 12, characterized in that the step a) includes the formation of in the longitudinal direction of the sheet-metal strip (3) continuously extending Bandverdünnungslinien (8). 19. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellungswerkzeuge beheizt werden. 19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the production tools are heated. 21. Wärmetauscher bestehend aus Rohren und Wärmeübertragungsrippen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsrippen (1) gemäß Anspruch 1 ausgebildet sind oder gemäß dem Verfahrensanspruch12 hergestellt worden sind. 21. Heat exchanger consisting of tubes and heat transfer ribs, characterized in that the heat transfer ribs (1) are formed according to claim 1 or have been prepared according to the Verfahrensanspruch12.
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