DE10103176B4 - Verfahren zum Einbringen von Flachrohreinsteckschlitzen in ein Sammelrohr - Google Patents

Verfahren zum Einbringen von Flachrohreinsteckschlitzen in ein Sammelrohr Download PDF

Info

Publication number
DE10103176B4
DE10103176B4 DE10103176A DE10103176A DE10103176B4 DE 10103176 B4 DE10103176 B4 DE 10103176B4 DE 10103176 A DE10103176 A DE 10103176A DE 10103176 A DE10103176 A DE 10103176A DE 10103176 B4 DE10103176 B4 DE 10103176B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
manifold
slot
flat tube
saw cut
punching
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10103176A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10103176A1 (de
Inventor
Walter Dipl.Ing.(FH) Demuth
Wolfgang Geiger
Martin Dipl.-Ing. Kotsch
Hans-Joachim Dipl.-Ing.(FH) Krauss
Hagen Dipl.-Ing.(BA) Mittelstraß
Harald Dipl.-Ing. Raiser
Michael Sickelmann
Karl-Heinz Dipl.-Ing. Staffa
Christoph Dipl.-Ing. Walter
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.)
Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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 Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Priority to DE10103176A priority Critical patent/DE10103176B4/de
Priority to EP01129674A priority patent/EP1225410A3/de
Priority to JP2002002113A priority patent/JP2002273532A/ja
Priority to US10/051,374 priority patent/US6772518B2/en
Publication of DE10103176A1 publication Critical patent/DE10103176A1/de
Priority to US10/717,651 priority patent/US20040103535A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10103176B4 publication Critical patent/DE10103176B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/28Perforating, i.e. punching holes in tubes or other hollow bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0202Header boxes having their inner space divided by partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0202Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F28F9/0214Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only longitudinal partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/32Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for limiting movements, e.g. stops, locking means
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49373Tube joint and tube plate structure
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49389Header or manifold making
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49391Tube making or reforming
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49995Shaping one-piece blank by removing material
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49995Shaping one-piece blank by removing material
    • Y10T29/49996Successive distinct removal operations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

Verfahren zum Einbringen wenigstens eines Flachrohreinsteckschlitzes (4, 6) in ein Sammelrohr (1, 9) für einen Klimaanlagen-Wärmeübertrager, bei dem in einem Sägeschritt ein Sägeschnitt (2) in das Sammelrohr (1, 9) eingebracht und in einem anschließenden Stanzschritt der Flachrohreinsteckschlitz mittels eines in den Sägeschnittbereich stanzenden Schlitzstempels ausgebildet wird, wobei im Stanzschritt ein Durchzug (5, 5a) ausgebildet und hierzu ein Schlitzstempel mit gegenüber dem Sägeschnitt (2) größerer Breite und/oder Länge verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sägeschnitt (2) in eine Tiefe (d1) eingebracht wird, die geringer als die Wandstärke (D) des Sammelrohrs (1) ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbringen wenigstens eines Flachrohreinsteckschlitzes in ein Sammelrohr, bei dem in einem ersten Schritt ein Sägeschnitt für den jeweiligen Flachrohreinsteckschlitz in das Sammelrohr eingesägt und in einem anschließenden zweiten Schritt der Flachrohreinsteckschlitz mittels eines in den Sägeschnittbereich stanzenden Schlitzstempels ausgebildet wird. Ein solches Verfahren eignet sich beispielsweise zum Einbringen eines oder mehrerer Flachrohreinsteckschlitze in Sammelrohre von Klimaanlagen-Wärmeübertragern, wie sie in Kraftfahrzeugen als Verdampfer oder Kondensator bzw. Gaskühler eingesetzt werden.
  • Bei einem in der Offenlegungsschrift DE 44 42 040 A1 beschriebenen Verfahren dieser Art wird der Sägeschnitt als Sägeschlitz bis zu einer Tiefe geführt, die einerseits größer als die Rohrwanddicke und andererseits kleiner als der Rohrradius des Sammelrohrs isst, so dass das Sammelrohr auf Höhe des Sägesschnittes eine über eine Halbkreisform hinausreichende Kreisabschnittform aufweist. Im anschließenden Stanzschritt werden dann die Schmalseitenbereiche des den Sägeschnitt begrenzenden Sammelrohrwandabschnitts mittels eines Schlitzstempels auf die endgültige Schlitzlänge vergrößert und kalibriert. Dabei ist vorgesehen, die Länge des quer zur Sammelrohrlängsachse eingebrachten Sägeschnitts mindestens um die doppelte Wanddicke des Sammelrohrs kleiner als den Sammelrohr-Innendurchmesser zu wählen, so dass im Stanzschritt der Stirnbereich der Schlitzwände über den Außenmantel des Sammelrohr hinaus nach außen gedrückt wird und die Schlitzlänge größer als der Sammelrohr-Innendurchmesser wird.
  • Aus der Offenlegungsschrift WO 98/51983 A1 ist ein Verfahren zum Einbringen von Flachrohreinsteckschlitzen in ein Mehrkammer-Sammelrohr bekannt, das zwei aufeinanderfolgende Sägeschritte beinhaltet. In einem ersten Schritt wird ein Sägeschlitz über die gesamte, gewünschte Einsteckschlitzbreite eingebracht, und zwar tiefer als die Wanddicke des Sammelrohrs, so dass er die einzelnen Kammern bzw. Längskanäle desselben erreicht, jedoch nicht bis zur Längsmittelebene des Sammelrohrs. Im zweiten Sägeschritt wird dann der im ersten Sägeschritt eingebrachte Sägeschlitz auf einer geringeren Breite vertieft, so dass in den Stegbereichen, welche die einzelnen Kammern trennen, Schultern oder Absätze gebildet werden. Diese dienen als Anschlagflächen für das einzusteckende Flachrohr, mit der Folge, dass bei eingestecktem Flachrohr Verbindungskanäle zwischen den Kammern verbleiben. Die Schlitzlänge ist etwas kleiner gewählt als die effektive innere Sammelrohrbreite, d. h. als die Außenbreite des Sammelrohrs abzüglich der doppelten Rohrwanddicke.
  • Die DE 199 11 334 A1 offenbart ein Sammelrohr für einen Wärmeübertrager, bei welchem ein Schlitz mittels innenmatrizenlosen Stanzen oder Innenhochdruckumformen eingebracht wird.
  • Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines neuartigen Verfahrens der eingangs genannten Art zugrunde, mit dem sich ein oder mehrere Flachrohreinsteckschlitze mit vorteilhafter Schlitzkontur und/oder in vorteilhafter Weise in ein Sammelrohr einbringen lassen.
  • Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Beim Verfahren nach Anspruch 1 ist speziell vorgesehen, den Flachrohreinsteckschlitz als sogenannten Durchzug auszubilden, d. h. mit einer parallel zur Flachrohreinsteckrichtung umgebogenen Schlitzberandung, was dem eingesteckten Flachrohr zusätzlichen Halt gibt und das fluiddichte Verbinden desselben mit dem Sammelrohr erleichtert. Die Ausbildung des Durchzugs wird in einfacher Weise dadurch bewirkt, dass der im Stanzschritt verwendete Schlitzstempel eine größere Breite und/oder Länge aufweist als der zuvor im Sägeschritt eingebrachte Sägeschnitt, wobei im ersten Schritt den Sägeschnitt nur bis zu einer Tiefe einzubringen, die geringer als die Wandstärke, d. h. die Wanddicke, des Sammelrohrs isst. Dadurch wird vermieden, dass während des Sägeschrittes Sägespäne als störende Verunreinigungen in das Innere des Sammelrohrs gelangen.
  • Das Verfahren nach 2 eignet sich speziell für Mehrkammer-Sammelrohre und ist so ausgelegt, dass beim Stanzen der jeweilige Stegbereich des Sammelrohrs, der zwei benachbarte Sammelrohrkammern voneinander trennt, tiefer als das Niveau eines als Flachrohreinsteckanschlag fugierenden Sammelrohrwandbereichs eingedrückt wird, um auf diese Weise einen Kammerverbindungskanal zu bilden.
  • Für die Realisierung des Flachrohreinsteckanschlags gibt es verschiedene Möglichkeiten. So kann er in einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 Anschlagflächen beinhalten, die vom Innenwandbereich der beiden äußeren Sammelrohrkammern gebildet sind. Bei diesem Innenwandbereich kann es sich z. B. um einen in Flachrohreinsteckrichtung hinteren Kammerwandbereich handeln oder, wie in einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 vorgesehen, um eine beim Stanzen ausgebildete Schulter in der Innenseite der beiden schmalseitig äußeren Sammelrohrwandbereiche. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 beinhaltet der Flachrohreinsteckan schlag einen oder mehrere Vorsprünge, die beim Stanzen im jeweiligen Stegbereich zwischen zwei Kammern ausgebildet werden.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
  • 1 und 2 eine Draufsicht und eine Längsschnittansicht eines Sammelrohrbereichs mit in Rohrlängsrichtung eingebrachtem Sägeschnitt,
  • 3 und 4 eine Draufsicht und eine Längsschnittansicht des Sammelrohrabschnitts der 1 und 2 nach abgeschlossenem Einbringen eines Flachrohreinsteckschlitzes mit Durchzug mittels Stanzen mit einem Schlitzstempel,
  • 5 eine Längsschnittansicht entsprechend 4 für eine Verfahrensvariante mit bereichsweise unterschiedlichen Höhen des Durchzugs,
  • 6 eine Querschnittansicht eines Dreikammer-Sammelrohres mit eingebrachtem Flachrohreinsteckschlitz und Rohreinsteckanschlägen in den kammertrennenden Stegbereichen,
  • 7 und 8 Seitenansichten eines für den Stanzschritt beim Einbringen des Flachrohreinsteckschlitzes gemäß 6 verwendbaren Schlitzstempels,
  • 9 eine Ansicht entsprechend 6, jedoch für eine Verfahrensvariante, bei der ein hinterer Kammerwandbereich als Flachrohreinsteckanschlag fungiert, und
  • 10 eine Ansicht entsprechend 6, jedoch für eine Verfahrensvariante, bei der Schultern an den Innenwänden der äußeren Kammern als Flachrohreinsteckanschlag ausgebildet werden.
  • Die Figuren veranschaulichen Beispiele für das Einbringen eines jeweiligen Flachrohreinsteckschlitzes in ein Einkammer- oder Mehrkammer-Sammelrohr, das vergleichsweise dickwandig ist und sich dadurch für Wärmeübertrager mit hoher Druckbelastung eignet, z. B. für Verdampfer und Gaskühler von CO2-Klimaanlagen, wie sie vermehrt in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.
  • Die 1 bis 4 veranschaulichen das Einbringen eines jeweiligen Längsschlitzes 2 in ein Einkammer-Sammelrohr 1, in den bekanntermaßen z. B. ein um 90° tordiertes Rohrende eines Wärmeübertrager-Flachrohrs eingesteckt und mit dem Sammelrohr fluiddicht verbunden werden kann. Das Einbringen des oder der Längsschlitze erfolgt in einem zweischrittigen Verfahren. Zuerst wird, wie in den 1 und 2 dargestellt, an der gewünschten Stelle in das Sammelrohr 1 ein Sägeschnitt 2 mit einer Länge a1 und einer Breite b1 eingesägt. Der Sägeschnitt 2 wird in eine Tiefe d1 eingebracht, die kleiner als die Wanddicke D des Sammelrohrs 1 ist. Dadurch gelangen in diesem Sägeschritt keinerlei Sägespäne in das Innere 3 des Sammelrohrs 1. Alternativ kann der Sägeschnitt auch in eine Tiefe größer als die Sammelrohr-Wandstärke D eingebracht werden, d. h. der in diesem ersten Verfahrensschritt erzeugte Sägeschnitt bildet dann einen die Sammelrohrwand durchdringenden Sägeschlitz. Anfallende Sägespäne können in diesem Fall bei Bedarf in einem entsprechenden Reinigungsschritt beseitigt werden.
  • In einem anschließenden zweiten Verfahrensschritt wird der gewünschte Flachrohreinsteckschlitz mittels Stanzen mit einem nicht gezeigten Schlitzstempel radial von außen in den Bereich des Sägeschnitts 2 erzeugt. Die 3 und 4 veran schaulichen den so gebildeten Flachrohreinsteckschlitz 4. Der verwendete Schlitzstempel und folglich der von ihm gestanzte Flachrohreinsteckschlitz 4 weisen eine Länge a2 größer als die Sägeschnittlänge a1 und eine Breite b2 größer als die Sägeschnittbreite b1 auf. Dies bedeutet, dass beim Stanzvorgang der den Sägeschnitt 2 berandende Sammelrohrwandabschnitt radial nach innen umgebogen wird und auf diese Weise einen radial nach innen gerichteten Durchzug 5 bildet. Im gezeigten Beispiel der 3 und 4 sind der Längenüberschuss a2–a1 und der Breitenüberschuss b2–b1 des Schlitzstempels gegenüber dem Sägeschnitt 2 so gewählt, dass sich entlang des gesamten Flachrohreinsteckschlitzes 4 eine konstante Höhe h des Durchzugs 5 ergibt.
  • 5 zeigt eine Verfahrensvariante, bei der das Längenübermaß und das Breitenübermaß des Schlitzstempels gegenüber dem zuvor eingebrachten Sägeschnitt so gewählt sind, dass sich im schmalseitigen Bereich eines damit gebildeten Flachrohreinsteckschlitzes 4a mit Durchzug 5a eine größere Durchzughöhe c2 und im breitseitigen Schlitzbereich eine demgegenüber kleinere Durchzughöhe c1 ergeben. Dies veranschaulicht, dass Form und Höhe des im Stanzschritt geformten Durchzugs von den Dimensionierungsverhältnissen des Sägeschnitts, der seinerseits von der Sägeschnittlänge sowie dem Durchmesser und der Breite eines im Sägeschritt verwendeten Sägeblatts bestimmt wird, und des Schlitzstempels in gewünschter Weise festlegbar sind. Des weiteren lassen sich die Durchzughöhe und eine vorzugsweise mittels entsprechender Formung des Durchzugs gebildete Flachrohreinfuhrschräge durch Materialeigenschaften beeinflussen, beispielsweise durch die Härte des verwendeten Sammelrohrmaterials. Die Einfuhrschräge quer zur Rohrerstreckung kann durch den Flankenwinkel des Schlitzstempels beeinflusst werden. Die Breite und Länge des Sägeschnitts bestimmen die sogenannte Sammelrohrversperrung durch den gebildeten Durchzug bzw. das eingesteckte Flachrohr.
  • Es zeigt sich, dass bevorzugte Dimensionierungsverhältnisse zur Durchzugbildung ein Verhältnis von Sägeschnittlänge a1 zu Schlitzstempellänge a2 zwischen etwa 0,2 und etwa 0,95 und ein Verhältnis von Sägeschnittbreite b1 zu Schlitzstempelbreite b2 zwischen etwa 0,3 und etwa 0,95 beinhalten.
  • Wenn mehrere Flachrohreinsteckschlitze in das Sammelrohr einzubringen sind, ist vorzugsweise vorgesehen, im Sägeschritt alle zugehörigen Sägeschnitte in einem Arbeitsgang zu sägen und in anschließendem Stanzschritt alle Flachrohreinsteckschlitze in einem weiteren einzigen Arbeitsgang durch Stanzen auszubilden.
  • Alternativ zur Verwendung eines Schlitzstempels mit gegenüber dem Sägeschnitt größerer Breite und Länge kann ein Schlitzstempel mit beliebig anderen Abmessungen verwendet werden, insbesondere auch ein solcher, der nur eine größere Länge, aber keine größere Breite, oder aber nur eine größere Breite, aber keine größere Länge aufweist, so dass dann nur im schmalseitigen bzw. breitseitigen Schlitzbereich ein Durchzug entsteht.
  • 6 veranschaulicht in einer Querschnittansicht das Einbringen eines Flachrohreinsteckschlitzes 6 in ein Dreikammer-Sammelrohr 9, das drei längsverlaufende Kammern bzw. Kanäle 7a, 7b, 7c aufweist, die parallel nebeneinanderliegend angeordnet sind und paarweise durch je einen Stegbereich 8a, 8b voneinander getrennt sind. Der Flachrohreinsteckschlitz 6 verläuft quer über die drei Längskanäle 7a, 7b, 7c hinweg in einer Länge Sl, die annähernd der effektiven inneren Breite Bi = Ba – 2D des Sammelrohrs 9 entspricht, die durch die Differenz der Sammelrohr-Außenbreite Ba minus der doppelten Rohrwandstärke D bestimmt ist.
  • Zur Fertigung dieses Flachrohreinsteckschlitzes 6 wird zunächst ein Sägeschnitt in der gewünschten Schlitzlänge Sl bis in eine Tiefe d eingebracht, die wiederum vorzugsweise etwas geringer als die Rohrwandstärke D ist, so dass keine Sägespäne in die Sammelrohrkanäle 7a, 7b, 7c gelangen. Anschließend wird der Flachrohreinsteckschlitz 6 in der sich aus 6 ergebenden Form durch Stanzen mit einem geeignet gestalteten Schlitzstempel in den Sägeschnittbereich erzeugt. Der Schlitzstempel weist bevorzugt eine gegenüber dem Sägeschnitt etwas größere Breite auf, so dass im breitseitigen Schlitzbereich ein nach innen weisender Durchzug 10 entsteht. Auf Höhe der Stegbereiche 8a, 8b ist der Schlitzstempel so gestaltet, dass er beim Stanzen die Stegbereiche 8a, 8b eindrückt, wobei sich korrespondierende Ausbeulungen 11a, 11b auf der gegenüberliegenden Sammelrohrseite bilden, und Vorsprünge 12a, 12b an der eingedrückten Stegfläche 13a, 13b ausformt, die als Anschlagfläche für das einzusteckende Flachrohr fungieren.
  • Dies hat zur Folge, dass sich das Flachrohr bis zur Höhe der Vorsprünge 12a, 12b in den Schlitz 6 einstecken lässt. Bei eingestecktem Flachrohr verbleiben dadurch Verbindungskanäle jeweils seitlich neben den Vorsprüngen 12a, 12b zwischen der Flachrohrstirnseite und der eingedrückten Stegbereich-Bodenfläche 13a, 13b, so dass über diese Verbindungskanäle die drei Kammern 7a, 7b, 7c miteinander in Fluidverbindung gebracht werden. Auf diese Weise kann den mehreren Kanälen eines oder mehrerer, in das Sammelrohr 9 eingesteckter Mehrkanal-Flachrohre ein Fluid parallel über die mehreren Sammelrohrkanäle 7a, 7b, 7c zugeführt bzw. aus diesen abgeführt werden.
  • Die 7 und 8 zeigen einen Schlitzstempel 14, der im Stanzschritt zur Bildung des Flachrohreinsteckschlitzes 6 von 6 verwendbar ist. 7 zeigt den Schlitzstempel 14 in einer schmalseitigen Seitenansicht, 8 in einer Draufsicht auf eine Breitseite. Wie daraus erkennbar, ist der Schlitzstempel 14 an seiner vorderen Wirkseite 14a geeignet in spezieller Weise gestaltet. Von den Breitseiten zur Stempelmittenebene 14b hin verjüngt er sich zuspitzend. In Längsrichtung verläuft er in den zu den drei Sammelrohrkammern 7a, 7b, 7c korrespondierenden Bereichen 15a, 15b, 15c jeweils kreisabschnittförmig, während er in den beiden zwischenliegenden Bereichen 16a, 16b, die mit den Sammelrohrstegbereichen 8a, 8b korrespondieren, jeweils mit einer Ausnehmung 17a, 17b versehen ist, die für die Ausformung der Vorsprünge 12a, 12b verantwortlich sind.
  • 9 veranschaulicht eine Variante des Ausführungsbeispiels von 6, bei der im Stanzvorgang ebenfalls durch Eindrücken der Stegbereiche 8a, 8b Verbindungskanäle zwischen den Sammelrohrkanälen 7a, 7b, 7c geschaffen werden, ohne dass jedoch in diesem Fall die Vorsprünge 12a, 12b in den eingedrückten Stegbereichen 8a, 8b des Beispiels von 6 notwendig sind, um einen vollständigen Verschluß dieser Verbindungskanäle durch das eingesteckte Flachrohr zu verhindern. Letzteres wird beim Ausführungsbeispiel von 9 vielmehr dadurch verhindert, dass die Länge Sl des Einsteckschlitzes 6, die im wesentlichen der Flachrohrbreite entspricht, und das Niveau T, bis zu dem die Stegbereiche 8a, 8b eingedrückt werden, so aufeinander abgestimmt werden, dass das eingesteckte Flachrohr gegen die hintere Innenwandhälfte der beiden äußeren Sammelrohrkanäle 7a, 7c auf einem Anschlagniveau NA zum Anschlag kommt, das in Einsteckrichtung vor dem Niveau T der eingedrückten Stegbereiche 8a, 8b liegt. Somit verbleiben in den Stegbereichen 8a, 8b Verbindungskanäle zwischen den drei Sammelrohrkammern 7a, 7b, 7c in einer dem Niveauunterschied |T – NA| zwischen dem Niveau T der eingedrückten Stegbereiche 8a, 8b und dem Niveau NA der eingesteckten Flachrohrstirnenden entsprechenden Höhe.
  • 10 zeigt eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels von 6 ohne die Stegbereich-Vorsprünge 12a, 12b, wobei im übrigen für funktionell gleiche Elemente der Übersichtlichkeit halber wie in 9 übereinstimmende Bezugszeichen verwendet sind. Im Ausführungsbeispiel von 10 wird durch entsprechende Gestaltung des Schlitzstempels und die Wahl einer geeigneten Schlitzlänge Sl1 während des Stanzvorgangs je weils eine Schulter bzw. ein Absatz 18a, 18b seitlich außen an den Innenwänden der beiden äußeren Sammelrohrkanäle 7a, 7c ausgebildet, und zwar auf Höhe eines gewünschten Flachrohreinsteckniveaus NA1. Gleichzeitig werden die Stegbereiche 8a, 8b durch den entsprechend gestalteten Schlitzstempel wiederum bis auf ein Niveau T eingedrückt, das in Flachrohreinsteckrichtung hinter dem Flachrohreinsteckniveau NA1 liegt. Auf diese Weise kommt das Flachrohr beim Einstecken gegen die beiden Schultern 18a, 18b zum Anschlag, so dass sein Stirnende wie gewünscht auf dem Einsteckniveau NA1 liegt. Die durch das Eindrücken der Stegbereiche 8a, 8b geschaffenen Verbindungskanäle zwischen den Sammelrohrkammern 7a, 7b, 7c bleiben in einer Höhe |T – NA1| erhalten, die wiederum dem Differenzbetrag zwischen dem Niveau T der eingedrückten Stegbereiche 8a, 8b und dem Niveau NA1 der eingesteckten Flachrohrstirnenden entspricht.
  • Wie aus der obigen Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbeispiele deutlich wird, ermöglicht das erfindungsgemäße, zweischrittige Verfahren ein vorteilhaftes Einbringen von längs- oder querverlaufenden Flachrohreinsteckschlitzen in ein Einkammer- oder Mehrkammer-Sammelrohr, speziell auch in ein vergleichsweise dickwandiges Sammelrohr, durch Einbringen eines Sägeschnittes und anschließendes Stanzen mit einem Schlitzstempel. Die Geometrie des Einsteckschlitzes lässt sich durch die Form des Schlitzstempels wählen. Je nach Bedarf können im Stanzvorgang nach innen gerichtete Durchzüge zur verbesserten, zuverlässig fluiddicht bleibenden Anbindung des eingesteckten Flachrohres an das Sammelrohr und/oder im Fall eines Mehrkammer-Sammelrohres Verbindungskanäle zwischen den Sammelrohrkammern geschaffen werden. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht nur, wie gezeigt, für Einkammer- und Dreikammer-Sammelrohre, sondern auch für Mehrkammer-Sammelrohre mit zwei oder mehr als drei parallelen Kammern anwendbar ist.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Einbringen wenigstens eines Flachrohreinsteckschlitzes (4, 6) in ein Sammelrohr (1, 9) für einen Klimaanlagen-Wärmeübertrager, bei dem in einem Sägeschritt ein Sägeschnitt (2) in das Sammelrohr (1, 9) eingebracht und in einem anschließenden Stanzschritt der Flachrohreinsteckschlitz mittels eines in den Sägeschnittbereich stanzenden Schlitzstempels ausgebildet wird, wobei im Stanzschritt ein Durchzug (5, 5a) ausgebildet und hierzu ein Schlitzstempel mit gegenüber dem Sägeschnitt (2) größerer Breite und/oder Länge verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sägeschnitt (2) in eine Tiefe (d1) eingebracht wird, die geringer als die Wandstärke (D) des Sammelrohrs (1) ist.
  2. Verfahren zum Einbringen wenigstens eines Flachrohreinsteckschlitzes in ein Sammelrohr nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Sammelrohr ein Mehrkammer-Sammelrohr (9) mit nebeneinanderliegenden, über je einen Stegbereich (8a, 8b) beabstandeten Rohrkanälen (7a, 7b, 7c) verwendet wird und sich der Flachrohreinsteckschlitz (6) quer über mehrere der Rohrkanäle hinweg erstreckt und beim Stanzen durch entsprechende Formgestaltung des Schlitzstempels der jeweilige Stegbereich (8a, 8b) zur Bildung eines Kammerverbindungskanals tiefer als das Niveau eines als Flachrohreinsteckanschlag fungierenden Sammelrohrwandbereichs eingedrückt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Flachrohreinsteckanschlag Anschlagflächen beinhaltet, die von einem Innenwandbereich (18a, 18b, 19a, 19b) der beiden äußeren Sammelrohrkammern (7a, 7c) gebildet sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Flachrohreinsteckanschlag schulterförmige Anschlagflächen (18a, 18b) an der Innenwand der beiden äußeren Sammelrohrkammern (7a, 7c) beinhaltet, die beim Stanzen durch einen entsprechend gestalteten Schlitzstempel ausgebildet werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Flachrohreinsteckanschlag einen oder mehrere Vorsprünge (13a, 13b) beinhaltet, die beim Stanzen durch einen entsprechend gestalteten Schlitzstempel (14) im jeweiligen Stegbereich (8a, 8b) ausgebildet werden.
DE10103176A 2001-01-22 2001-01-22 Verfahren zum Einbringen von Flachrohreinsteckschlitzen in ein Sammelrohr Expired - Fee Related DE10103176B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10103176A DE10103176B4 (de) 2001-01-22 2001-01-22 Verfahren zum Einbringen von Flachrohreinsteckschlitzen in ein Sammelrohr
EP01129674A EP1225410A3 (de) 2001-01-22 2001-12-13 Verfahren zum Einbringen von Flachrohreinsteckschlitzen in ein Sammelrohr
JP2002002113A JP2002273532A (ja) 2001-01-22 2002-01-09 ヘッダに偏平管差込み溝を設ける方法
US10/051,374 US6772518B2 (en) 2001-01-22 2002-01-22 Method of forming flat-tube insertion slots in a header tube
US10/717,651 US20040103535A1 (en) 2001-01-22 2003-11-21 Method of forming flat-tube insertion slots in a header tube

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10103176A DE10103176B4 (de) 2001-01-22 2001-01-22 Verfahren zum Einbringen von Flachrohreinsteckschlitzen in ein Sammelrohr

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10103176A1 DE10103176A1 (de) 2002-07-25
DE10103176B4 true DE10103176B4 (de) 2010-06-02

Family

ID=7671624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10103176A Expired - Fee Related DE10103176B4 (de) 2001-01-22 2001-01-22 Verfahren zum Einbringen von Flachrohreinsteckschlitzen in ein Sammelrohr

Country Status (4)

Country Link
US (2) US6772518B2 (de)
EP (1) EP1225410A3 (de)
JP (1) JP2002273532A (de)
DE (1) DE10103176B4 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7478540B2 (en) 2001-10-26 2009-01-20 Brooks Automation, Inc. Methods of freezeout prevention and temperature control for very low temperature mixed refrigerant systems
DE102004007686A1 (de) * 2004-02-16 2005-09-01 Behr Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Durchzügen in Sammelrohren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US8851158B2 (en) * 2009-02-17 2014-10-07 Hamilton Sundstrand Corporation Multi-chamber heat exchanger header and method of making
US20110174472A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Kurochkin Alexander N Heat exchanger with extruded multi-chamber manifold with machined bypass
DE102011013209A1 (de) 2011-03-05 2012-09-06 Modine Manufacturing Co. Herstellungsverfahren für Schlitze und Schlitzwerkzeug
DE102012014096B3 (de) * 2012-07-17 2013-09-19 Modine Manufacturing Co. Verfahren zur Herstellung von Schlitzen in einer Rohrwand oder einer gewölbten Wand
US9308664B2 (en) 2012-07-12 2016-04-12 Modine Manufacturing Company System and method for producing apertures in tubes
JP6394202B2 (ja) * 2013-11-27 2018-09-26 株式会社デンソー 熱交換器
CN114653821B (zh) * 2022-05-23 2022-08-12 四川思宇通信工程有限公司 一种自压抽吸式建筑施工用管道防溅冲孔装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3689972A (en) * 1970-11-19 1972-09-12 Modine Mfg Co Method of fabricating a heat exchanger
DE68907282T2 (de) * 1988-07-14 1993-09-30 Showa Aluminium Co Ltd Herstellung von schweissbaren Rohren.
US5421086A (en) * 1991-09-19 1995-06-06 Valeo Thermique Moteur Method of punching a through opening in a tubular wall
DE4442040A1 (de) * 1994-11-25 1996-05-30 Behr Gmbh & Co Wärmetauscher mit einem Sammelrohr
DE69306065T2 (de) * 1992-08-28 1997-04-30 Valeo Engine Cooling Inc Wärmetauscher
WO1998051983A1 (en) * 1997-05-12 1998-11-19 Norsk Hydro Asa Heat exchanger
DE19741856A1 (de) * 1997-09-23 1999-03-25 Behr Gmbh & Co Rippe für einen Wärmeübertrager und Verfahren zur Herstellung von Rippendurchzügen in derartigen Rippen
DE19911334A1 (de) * 1999-03-15 2000-09-21 Behr Gmbh & Co Sammelrohr für einen Wärmeübertrager und Herstellungsverfahren hierfür

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1906953A (en) * 1929-02-20 1933-05-02 Winford L Enghauser Method of forming manifolds
JPS55122627A (en) * 1979-03-16 1980-09-20 Dai Ichi High Frequency Co Ltd Production of branching pipe
FI810749L (fi) * 1981-03-10 1982-09-11 Serlachius Oy Anordning foer att goera ett haol och en detta omgivande flaens i sidan pao ett roer
US4615385B1 (en) * 1985-04-12 1994-12-20 Modine Mfg Co Heat exchanger
US5243842A (en) * 1988-07-14 1993-09-14 Showa Aluminum Kabushiki Kaisha Method of making a brazeable metal pipe having tube-insertion apertures formed with guide lugs
DE19532860A1 (de) * 1995-09-06 1997-03-13 Behr Gmbh & Co Verfahren und Werkzeug zur Herstellung eines einstückigen Sammelrohres
US5898996A (en) * 1997-09-05 1999-05-04 General Motors Corporation Method of forming a cylindrical heat exchanger header tank
US6098441A (en) * 1997-11-14 2000-08-08 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd. Method for forming a through-hole through the circumferential wall of a metal pipe and a metal pipe worked by the said method
US6854511B2 (en) * 2000-08-04 2005-02-15 Showa Denko K.K. Heat exchanger
JP4438203B2 (ja) * 2000-09-12 2010-03-24 株式会社デンソー パイプの穴開け方法及び装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3689972A (en) * 1970-11-19 1972-09-12 Modine Mfg Co Method of fabricating a heat exchanger
DE68907282T2 (de) * 1988-07-14 1993-09-30 Showa Aluminium Co Ltd Herstellung von schweissbaren Rohren.
US5421086A (en) * 1991-09-19 1995-06-06 Valeo Thermique Moteur Method of punching a through opening in a tubular wall
DE69306065T2 (de) * 1992-08-28 1997-04-30 Valeo Engine Cooling Inc Wärmetauscher
DE4442040A1 (de) * 1994-11-25 1996-05-30 Behr Gmbh & Co Wärmetauscher mit einem Sammelrohr
WO1998051983A1 (en) * 1997-05-12 1998-11-19 Norsk Hydro Asa Heat exchanger
DE19741856A1 (de) * 1997-09-23 1999-03-25 Behr Gmbh & Co Rippe für einen Wärmeübertrager und Verfahren zur Herstellung von Rippendurchzügen in derartigen Rippen
DE19911334A1 (de) * 1999-03-15 2000-09-21 Behr Gmbh & Co Sammelrohr für einen Wärmeübertrager und Herstellungsverfahren hierfür

Also Published As

Publication number Publication date
EP1225410A2 (de) 2002-07-24
EP1225410A3 (de) 2004-08-18
US20040103535A1 (en) 2004-06-03
US20020095789A1 (en) 2002-07-25
DE10103176A1 (de) 2002-07-25
JP2002273532A (ja) 2002-09-25
US6772518B2 (en) 2004-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1711772B1 (de) Wärmetauscher, insbesondere flachrohr-verdampfer für eine kraftfahrzeug-klimaanlage
EP1253391B1 (de) Gefalztes Mehrkammerflachrohr
EP1613916A2 (de) Wärmeübertrager
EP0387678A1 (de) Wärmeaustauscher und Verfahren zur flüssigkeitsdichten Befestigung einer Bodenplatte an einem Wärmeaustauschernetz
DE3232297C2 (de) Verfahren zum Verbinden von ineinandergesteckten rohrförmigen Teilen eines Wärmetauschers und Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens
DE10103176B4 (de) Verfahren zum Einbringen von Flachrohreinsteckschlitzen in ein Sammelrohr
DE19719259B4 (de) Flachrohrwärmetauscher für Kraftfahrzeuge mit an Krägen eines Rohrbodens gehaltenen Flachrohren
EP1163484B1 (de) Sammelrohr für einen wärmeübertrager und herstellungsverfahren hierfür
DE112005001110T5 (de) Längliches, abgeflachtes Rohr für Wärmetauscher und Verfahren zur Anordnung
EP1563925B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Durchzügen in Sammelrohren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1588115B1 (de) Wärmeübertrager, insbesondere gaskühler
EP1771697B1 (de) Wärmeübertrager, kasten zur aufnahme eines fluids für einen wärmeübertrager sowie verfahren zur herstellung eines derartigen kastens
EP1509739B1 (de) Waerme-uebertrager und verfahren zu seiner herstellung
EP1819458A1 (de) Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers
EP2590770B1 (de) Verfahren zur herstellung eines rohres für einen wärmetauscher, insbesondere für ein kraftfahrzeug
DE102005031475A1 (de) Wärmeübertrager, Kasten zur Aufnahme eines Fluids für einen Wärmeübertrager sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kastens
DE10027528B4 (de) Innen-Räumwerkzeug
EP2017021B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Öffnungen in einem Bodenteil sowie Bodenteil, herstellbar nach dem Verfahren
DE10132485A1 (de) Sammelkasten für einen Wärmetauscher und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102006012625A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Profilen
EP1321202B1 (de) Fertigungsverfahren und Innenhochdruckumformwerkzeug zur Durchführung des Fertigungsverfahrens
EP1775540A1 (de) Sammelrohr für einen Wärmeübertrager
DE102021130263A1 (de) Abgasmischer
DE102018213124A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragerrohrs
EP3507036A1 (de) Schneidwerkzeug, befestigungssystem und verwendung eines schneidwerkzeuges

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110802