JPH0732939B2 - 熱交換器の円筒形の集合管構造を形成するリング板状の構成部材を製作する方法及び装置 - Google Patents
熱交換器の円筒形の集合管構造を形成するリング板状の構成部材を製作する方法及び装置Info
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Description
本発明は，熱ガス流中に位置する成形管マトリックス内
への，又は成形管マトリックスからの圧力空気案内を行
う熱交換器集合管を大量生産するために，層状に重ね合
わされかつ接合されて集合管を構成するリング板状の構
成部材，それも成形管端部を接続する集合管開口を形成
する材料変形部を有しているリング板状の構成部材を製
作する方法及びこの方法を実施する装置に関する。
への，又は成形管マトリックスからの圧力空気案内を行
う熱交換器集合管を大量生産するために，層状に重ね合
わされかつ接合されて集合管を構成するリング板状の構
成部材，それも成形管端部を接続する集合管開口を形成
する材料変形部を有しているリング板状の構成部材を製
作する方法及びこの方法を実施する装置に関する。
米国特許第3,746,083号明細書又は米国特許第4,036,293
号明細書によれば，中央の集合管を備え，この集合管の
内部に２つの互い分離した空気案内が配置されている熱
交換器が公知である。この種の熱交換器のマトリックス
は管束から成り，これは集合管からほぼ側方にかつＵ字
形に突出している。この熱交換器を運転する場合，マト
リックスは常時熱ガス流中に位置せしめられる。その場
合，比較的冷たい圧力空気がまず集合管の上部の空気案
内に供給され，次いで圧力空気は側方に配置されたマト
リックス管内へ流入し，このマトリックス管内で方向転
換して流れ，マトリックス内で加熱される。次いで加熱
された圧力空気は，集合管の下部の空気案内へ流入し，
この空気案内から消費装置へ供給される。 この形式の別の熱交換器では，両方の互いに仕切られた
空気案内を１つの共通の集合管内に設ける代わりに,2つ
の集合管が互いにほぼ平行に並べて配置されており，一
方の集合管は冷たい圧力空気をマトリックス内へ供給す
るために使用され，他方の集合管は加熱された圧力空気
を適当な消費装置へ排出するために使用される。 これら公知の熱交換器においては，一般に集合管の多数
の孔をあけておき，これらの孔内にマトリックス成形管
の接続側の端部を挿入し，集合管とろう接して結合す
る。 更に，ドイツ連邦共和国特許出願公開第3310061号明細
書によれば，前述の形式の熱交換器の集合管の，マトリ
ックス成形管の端部を接続する範囲を，互いに層状に接
合される多数のリング部材から組み立てることが公知で
ある。この場合個々のリング部材は，互いに並んで配置
されたそれぞれ２つのリング部材によって，マトリック
スの個々の成形管を挿入又は接続するために貫通孔が生
ぜしめられるように，前成形されている。この前成形
は，マトリックス成形管端部の外輪郭に相応する適当な
切り欠き部又は凹部をリング板状構成部材に形成するも
のである。しかしながら公知の前成形手段はリング板状
構成部材の大量生産に適していない。更に，前述の公知
例では，リング部材の材料変形部の前成形について，例
えばスタンピング・ハンマリング又は圧延によって行う
ことができるという一般的な示唆があるだけである。 熱交換器のマトリックス成形管の取付けのために，集合
管を構成するリング板状構成部材に材料変形部を前成形
するほかに，重要なことは，マトリックス成形管の端部
を集合管若しくはリング板状構成部材にろう接結合する
ことを注意深く行うことであり，この場合可能な限り加
工公差を小さくし，例えば不均一なろう接組織が生ずる
ことを回避して，熱交換器の確実な運転が行われるよう
にしなければならない。更にこの場合，熱交換器の製作
のためのリング板状構成部材は正確な接合が行われるよ
うに精密加工しておかなければならない。更に，特にマ
トリックス成形管の端部を接続する領域内で生ずる種々
の大きさの温度勾配を考慮し，これを補償するために，
種々異なる材料輪郭又は材料壁厚を成形し，その際，一
般的にこの種の熱交換器において局部的に適合させなけ
ればならない強度及び熱膨張をも考慮しなければならな
い。 これらの要求を満たすことは，特に，熱交換器集合管の
リング板状構成部材を大量生産する場合には，極めて困
難である。
号明細書によれば，中央の集合管を備え，この集合管の
内部に２つの互い分離した空気案内が配置されている熱
交換器が公知である。この種の熱交換器のマトリックス
は管束から成り，これは集合管からほぼ側方にかつＵ字
形に突出している。この熱交換器を運転する場合，マト
リックスは常時熱ガス流中に位置せしめられる。その場
合，比較的冷たい圧力空気がまず集合管の上部の空気案
内に供給され，次いで圧力空気は側方に配置されたマト
リックス管内へ流入し，このマトリックス管内で方向転
換して流れ，マトリックス内で加熱される。次いで加熱
された圧力空気は，集合管の下部の空気案内へ流入し，
この空気案内から消費装置へ供給される。 この形式の別の熱交換器では，両方の互いに仕切られた
空気案内を１つの共通の集合管内に設ける代わりに,2つ
の集合管が互いにほぼ平行に並べて配置されており，一
方の集合管は冷たい圧力空気をマトリックス内へ供給す
るために使用され，他方の集合管は加熱された圧力空気
を適当な消費装置へ排出するために使用される。 これら公知の熱交換器においては，一般に集合管の多数
の孔をあけておき，これらの孔内にマトリックス成形管
の接続側の端部を挿入し，集合管とろう接して結合す
る。 更に，ドイツ連邦共和国特許出願公開第3310061号明細
書によれば，前述の形式の熱交換器の集合管の，マトリ
ックス成形管の端部を接続する範囲を，互いに層状に接
合される多数のリング部材から組み立てることが公知で
ある。この場合個々のリング部材は，互いに並んで配置
されたそれぞれ２つのリング部材によって，マトリック
スの個々の成形管を挿入又は接続するために貫通孔が生
ぜしめられるように，前成形されている。この前成形
は，マトリックス成形管端部の外輪郭に相応する適当な
切り欠き部又は凹部をリング板状構成部材に形成するも
のである。しかしながら公知の前成形手段はリング板状
構成部材の大量生産に適していない。更に，前述の公知
例では，リング部材の材料変形部の前成形について，例
えばスタンピング・ハンマリング又は圧延によって行う
ことができるという一般的な示唆があるだけである。 熱交換器のマトリックス成形管の取付けのために，集合
管を構成するリング板状構成部材に材料変形部を前成形
するほかに，重要なことは，マトリックス成形管の端部
を集合管若しくはリング板状構成部材にろう接結合する
ことを注意深く行うことであり，この場合可能な限り加
工公差を小さくし，例えば不均一なろう接組織が生ずる
ことを回避して，熱交換器の確実な運転が行われるよう
にしなければならない。更にこの場合，熱交換器の製作
のためのリング板状構成部材は正確な接合が行われるよ
うに精密加工しておかなければならない。更に，特にマ
トリックス成形管の端部を接続する領域内で生ずる種々
の大きさの温度勾配を考慮し，これを補償するために，
種々異なる材料輪郭又は材料壁厚を成形し，その際，一
般的にこの種の熱交換器において局部的に適合させなけ
ればならない強度及び熱膨張をも考慮しなければならな
い。 これらの要求を満たすことは，特に，熱交換器集合管の
リング板状構成部材を大量生産する場合には，極めて困
難である。
そこで本発明の課題は，集合管を構成するリング部材を
比較的簡単にかつ安価に大量生産することができるよう
にし，しかもリング部材自体の製作の際に前記の種々の
要求を満たすことができるようにすることである。
比較的簡単にかつ安価に大量生産することができるよう
にし，しかもリング部材自体の製作の際に前記の種々の
要求を満たすことができるようにすることである。
この課題を解決するために本発明の構成では，熱ガス流
中に位置する成形管マトリックス内への，又は成形管マ
トリックスからの圧力空気案内を行う熱交換器集合管を
大量生産するために，層状に重ね合わされかつ接合され
て集合管を構成するリング板状の構成部材，それも成形
管端部を接続する集合管開口を形成する材料変形部を有
しているリング板状の構成部材を製作する方法におい
て，所定の成形横断面を有し，連続的に帯状に供給され
る素材から所定の長さの帯材を切断し，この帯材から曲
げロール加工によって開いたリングを形成し，このリン
グの開いた両端部を溶接してリングを閉じ，前圧延によ
って，閉じたリングに局部的な材料集中部を形成し，リ
ング平面に沿って仕上げ圧延を行って，局所的な材料集
中部のところで，リングに表面凹所を形成することによ
って，マトリックス成形管の端部を接続する集合管開口
のための材料変形部を同時に形成し，このようにして得
られたリング板状の構成部材としてのリングの材料変形
部と，これに続くリング相互の接合面としてのリング端
面とを，これらのリング端面の突合わせ接合前に，精密
圧延するようにした。 本発明の方法の有利な実施態様は特許請求の範囲第２項
から第20項に記載されており，本発明方法を実施する装
置及びその実施態様は特許請求の範囲第21項及び第22項
に記載されている。
中に位置する成形管マトリックス内への，又は成形管マ
トリックスからの圧力空気案内を行う熱交換器集合管を
大量生産するために，層状に重ね合わされかつ接合され
て集合管を構成するリング板状の構成部材，それも成形
管端部を接続する集合管開口を形成する材料変形部を有
しているリング板状の構成部材を製作する方法におい
て，所定の成形横断面を有し，連続的に帯状に供給され
る素材から所定の長さの帯材を切断し，この帯材から曲
げロール加工によって開いたリングを形成し，このリン
グの開いた両端部を溶接してリングを閉じ，前圧延によ
って，閉じたリングに局部的な材料集中部を形成し，リ
ング平面に沿って仕上げ圧延を行って，局所的な材料集
中部のところで，リングに表面凹所を形成することによ
って，マトリックス成形管の端部を接続する集合管開口
のための材料変形部を同時に形成し，このようにして得
られたリング板状の構成部材としてのリングの材料変形
部と，これに続くリング相互の接合面としてのリング端
面とを，これらのリング端面の突合わせ接合前に，精密
圧延するようにした。 本発明の方法の有利な実施態様は特許請求の範囲第２項
から第20項に記載されており，本発明方法を実施する装
置及びその実施態様は特許請求の範囲第21項及び第22項
に記載されている。
第１図は，著しく異なる温度のガスを案内する熱交換器
１を示し，その熱ガス流Ｇ内に位置する直交流・向流型
マトリックス２は複数の成形管３（第２図）から成って
おり，これらの成形管は，一面において冷たい圧力空気
流Ｄをマトリックス内に供給するための第１の定置の空
気案内４に接続されており，かつ他面において第２の定
置の空気案内５に接続されている。この空気案内５から
は，マトリックス２内で加熱された圧力空気流Ｄ′が消
費装置に供給される。両方の空気案内４・５はそれぞれ
１つの固有の集合管内に設けておくこともできる。マト
リックス２の各成形管３は，集合管６の第１の空気案内
４及び第２の空気案内５への接続箇所から，側方に延長
した集合管子午面に対して平行に延びており，圧力空気
流Ｄを180°転向する１つの共通のＵ字形の管路によっ
て互いに接続されている。このマトリックス２は，延長
された集合管子午面に対して直角に流れる熱ガス流Ｇ中
に位置している。この場合，熱ガス流Ｇは個々の成形管
３の間をジグザグ状に流れ，成形管によって流動抵抗を
受け，これによって熱交換が効果的に行われる。 特に第２図から分かるように，成形管３は熱ガス流Ｇが
供給されてくる方の端部及び熱ガス流が流出する方の端
部を尖って形成されていて，レンズ状の横断面を有して
いる。第２図において，リング板状の構成部材12・13の
間の１つの接合面に沿って配置されている成形管３はそ
の尖った端部を両隣の接合面に配置されている２つの成
形管３の間に突入させている。更に各成形管３はウエブ
７によって互いに仕切られた２つの圧力空気通路8,9を
備えており，これらの圧力空気通路はほぼ三角形の流動
横断面を有している。 少なくとも，熱交換器１の集合管６の成形管端部接続部
分10・11の領域において，集合管６はリング板状の構成
部材12・13（第２図）によって構成されており，これら
の構成部材は互いに層状に重ね合わせて接合されてい
て，互いに向かい合っている材料変形部14・15を形成さ
れており，これによって，構成部材が接合されている状
態において，成形管３の端部を可及的に正確に取り囲む
開口が形成される。成形管３の端部はこれらの開口内に
挿入された後に，例えばろう接によって集合管６若しく
は構成部材12・13に固定される。 熱交換器の円筒形の集合管６を構成するリング板状の構
成部材12・13は帯材から製作することができ，この場合
帯材は成形管３を接続若しくは収容するのに適した材料
変形部14・15（第２図）を形成される。この帯材は，選
択可能な所定の横断面（第４図）を有する素材16（第３
図）から適当な長さＬに切断され，例えばロール掛け
（第５図及び第６図）又は巻き付けによってリング状に
形成された帯材Ｍを，その切断によって生じた端部Ｎ・
Ｏを互いに溶接することによって（第７図）形成され，
次いでこのようにして形成された閉じたリングＲ（第７
図）が前圧延W1によって変形され，これによって，次の
仕上げ圧延W2において必要な局部的な材料集中部VD（第
10図）が形成され，次の仕上げ圧延W2においては，材料
集中部VDのところに同時に材料変形部例えば15が成形管
３（第２図）のためにリングＲに加工される。材料変形
部材例えば15は，局部的な材料集中部VDのところに仕上
げ圧延W2で凹所を形成することによって成形される。仕
上げ圧延によって材料変形部を形成した後に，材料変形
部及びこれに隣接する接合面としての平らな端面20の精
密圧延W2′（第10図）が行われる。このようにして成形
されたリングＲは，リング板状の構成部材12・13とし
て，互いに接合され，集合管６を構成することができ
る。 連続的に供給可能な素材16（第３図）は帯材・線材又は
棒材から成ることができ，これらの材料は第４図のａ・
ｂで示すような長方形,cで示す円形,dで示す正方形,eで
示す多角形等の適当な横断面を有することができる。 ロール掛けのために使用されるロールは第５図及び第６
図においてそれぞれ符号Wa若しくはWbで示されている。 第３図〜第６図には，帯材Ｍが先ず切断され，次いでリ
ング状に曲げられる状態が示されている。しかし第11図
に示すように，連続的に供給可能な素材16の素材区分Ｓ
を先ずコイルばねのようにほぼ同じ外径及び内径で連続
的に巻き上げ，次いでばねの軸線方向に延びる連続的な
又は同時的な材料切断Ｔによって，ほぼリング状に予備
成形された帯材Ｍ′を形成することもできる（特許請求
の範囲第２項）。 マンドレル上でこのようにコイルばね状に巻き上げて，
軸方向に切断すると，各リング板状の帯材Ｍ′の両端部
Ｎ・Ｏはコイルばねの軸線方向で見て若干ずれるが，こ
のずれは適当な圧縮加工若しくは曲げ加工によって矢印
Ｕ・Ｖの方向に変形し，除去することができる。 リングＲを閉じた後の前圧延過程において，リングＲ
は，円周方向で所望の厚さ経過が生ずるように，原理的
には例えば第８図に示すように円周方向の厚さが均一に
なるように，変形することができる。この前圧延は，例
えば円周方向で行うことができるが，しかし後で詳しく
説明するように，第９図においてW1で示した方向に行う
こともできる。 前圧延W1並びに材料変形部を形成するための仕上げ圧延
W2は，他の変形形式（例えば型プレス又は型鍛造）に比
して，工具表面が素材上を転動しその際材料を局部的に
種々異なる強さで圧縮することができ，しかも一般的に
工具とワークとの間の比較的大きな接触面積に由来する
著しい摩擦締め付け作用が生じないという利点を有して
いる。 更に，材料変形部例えば15は同時に，リング平面内で一
方向に行われる仕上げ圧延W2によって，コーム状に一緒
に形成することができる（第10図：特許請求の範囲第３
項）。これによって，成形管３の端部を収容するための
材料変形部例えば14又は15（第２図）を，接合面として
の平らな端面20若しくは20′（第10図）に対して正確に
位置させて形成することができる。 更に特許請求の範囲第３項によれば，マトリックス成形
管端部のための互いに空間的にずらされた接続開口は，
リングの一方の側の材料変形部あるいはリングの両方の
側の材料変形部によって，リング板状の構成部材の互い
に隣合うリング端面の間に形成することができる。 本発明によれば仕上げ圧延W2に先立って，不均一に分配
された圧延力の結果として生ずる許容されない材料集中
又は材料伸長を補償するために，リングＲに，成形突起
17（第12図）を形成しておくことができる（特許請求の
範囲第４項）。この手段は縁領域ａ（第12図）に関連し
て特に重要である。その理由は，縁領域ａにおいてはリ
ングＲの反対の側に対向する力が存在しないために，リ
ングＲの材料に横方向に延びる自由が与えられるからで
ある。これに対して中央部では成形ロール18・19（第12
図）に，リングＲの両側でコーム状に互いにかみ合う成
形部22・23が設けられており，このためこの中央部での
み変形力のバランスが生じる。要するにリング側縁部の
成形突起17によって，既に述べた横方向の延びに起因す
る縁領域ａの成形誤差が減少せしめられる。 したがって，本発明の方法を実施する装置においては，
材料変形部14・15を形成するための,2つの互いに平行に
並んで配置された成形ロール18・19（第12図）が設けら
れており，これらの成形ロール18・19は，円柱形の基体
から回転対称的に突出した複数の成形部22・23を備えて
おり，これらの成形部は丸味のある外輪郭を有してお
り，これらの成形部の軸方向間隔及び丸味のある外輪郭
は，材料変形部14・15に接続されるマトリックス成形管
の端部の位置・配置及び成形輪郭に適合せしめられてい
る（特許請求の範囲第21項）。更にこの装置において
は，成形ロール18の，外側の縁領域ａに配置されてた成
形部22は局部的な材料凹部24によって，仕上げ圧延W2の
際に生ずる材料集中部が，リング若しくは材料変形部の
形状忠実度を損なうことがないように，構成されてい
る。 この装置には，少なくとも，材料変形部14・15及び接合
面としてのリング端面20の最終的な精密圧延W2′のため
に，高精密な例えば数値制御される輪郭成形法によって
形成された成形部を備えた成形ロールを設けておくこと
ができる（特許請求の範囲第22項）。 このようにして，リングＲのそれぞれの端面（接合面）
20及び材料変形部14・15から成る凹凸が形成され，これ
によって，完成したリング板状の構成部材12・13をまと
め合わせる際に（第２図），材料変形部14・15と，その
中に挿入される成形管３の端部との間のギャップは所望
通り極めて狭くかつ極めて均一な寸法を有し，このこと
は，成形管端部を構成部材12・13にろう接結合するのに
極めて有利に作用する。 リング板状の構成部材12・13（第２図）を製作する本発
明の方法の有利な実施例（特許請求の範囲第５項）で
は，溶接によって形成された閉じたリングに，特にリン
グ平面内で一方向に前圧延W1（第９図）を行う前に，こ
の前圧延による，所期の円形のリング形状からの不所望
の変形を少なくとも部分的に補償するような，だ円形
（第９図）若しくは偏心的に張出した形状の変形加工を
をリングに施す。リングＲのこのだ円形（第９図）若し
くは他の適当な形状の前変形は，要するに前圧延の前に
行われ，これによって，圧延を行うにもかかわらず所期
の円形の輪郭を保つことができる。 本発明の方法の別の有利な実施例（特許請求の範囲第６
項）では，材料変形部例えば15を既に有しているリング
板状の構成部材に，有利には最終的な精密圧延の前に，
最終的に所望の外周輪郭及び内周輪郭Ｋを生ぜしめる打
ち抜き加工を行う。これによって例えば前圧延時に意識
的に形成した材料集中部VD（第10図）によってはみ出し
た部分が極めて簡単に除去されて，所期の円形の形状
（輪郭Ｋ）が得られる。 本発明によれば更に打ち抜き加工によって，局部的な高
い温度勾配及び熱膨張応力を排除するために，相互の接
合面及び心合わせ面又は局部的な材料蓄積部若しくは材
料減少部を生ぜしめることができる（特許請求の範囲第
７項）。これによって，後で形成される集合管６（第１
図）の横断面を局部的に種々異なる熱的負荷及び作用力
負荷に適合させることが可能である。このようにして形
成された心合わせ面及び接合面は，集合管若しくは熱交
換器全体の組み立てを著しく簡単にするものであって，
既にリング板状構成部材の製作の際に形成することがで
きる。例えば種々異なって打ち抜かれたリング高さ若し
くはリング直径は，所望の熱的な基準並びに接合及び組
み立て基準のために使用することができる。更に，後で
製作される集合管６（第１図）の特に成形管端部接続部
分に，特に不安定な熱交換器運転時に生じる温度勾配が
少なくとも部分的に補償される（局部的な材料蓄積又は
材料減少）。 更に，第６図及び第７図から分かるように，リング形に
された帯材Ｍ（第６図）のそれぞれ両方の端部Ｎ・Ｏ
を，溶接のために若しくは溶接の際に，圧力Ｐ（第７
図）を作用させて互いに押し合わせることができる（特
許請求の範囲第８項）。これと同じことは，コイルばね
状に巻き上げられた素材区分Ｓから切断され，矢印Ｕ・
Ｖの方向に圧縮された帯材Ｍ′についても当てはまる
（第11図）。 本発明によれば更に，リング状にされた帯材Ｍ（第６
図）の両方の端部Ｎ・Ｏは，有利にはフラッシュ溶接又
は電子ビーム溶接又はレーザ溶接又は高周波アーク溶接
又は抵抗溶接によって互いに結合することが可能である
（特許請求の範囲第９項）。このことは第11図の端部Ｎ
・Ｏについても当てはまる。第７図において，この溶接
過程は稲妻形の矢印で示されており，記号Seは溶接継目
を表わす。 本発明の方法の有利な別の実施例では，少なくとも１つ
の圧延過程に先立って，鍛造・スタンピング・熱間プレ
ス又は類似の少なくとも１つの成形法を実施することが
できる（特許請求の範囲第10項）。 本発明の方法によれば更に，溶接によって生じたリング
Ｒ（第７図）に，例えば第９図で符号W1で示した前圧延
に先立って，特に溶接継目Se並びにその近傍の材料領域
Ｒ′の組織均一化のために，熱処理例えば応力の生じな
い焼なまし処理を施すことができる（特許請求の範囲第
11項）。 本発明の更に有利な実施例では，溶接によって閉じたリ
ングＲ（第７図）に，熱処理と同時に又はその直後に，
前鍛造を実施する（特許請求の範囲第12項）。このこと
は，組織の均一化に役立つ。 本発明の方法の更に有利な実施例では，熱処理及び（又
は）前鍛造を，リング周方向で，後で所望される変形特
性又は強度特性に応じて均一又は不均一な強さで実施す
ることができる（特許請求の範囲第13項）。 本発明の有利な別の実施例では，少なくとも１つの圧延
過程の際に，複数の段階的に交互に切り替わる中間焼な
まし作業と圧延作業とを行う（特許請求の範囲第14
項）。これによってなかんずく，変形並びに組織均一化
を，製作されるリングに要求される材料特性に申し分な
く適合させることができる。 以下においては，リングＲ（第10図）のリング端面20・
20′を準備処理して，表面組織を均質にし，液密な結合
を行い得るようにする手段について説明する。 すなわち本発明によれば，リング板状の構成部材のリン
グ端面20・20′の接合面を，順次に続く成形段階の間で
又は順次に続く成形段階と同時に，機械的な加工によっ
て，冶金的に活性化された状態にもたらす（特許請求の
範囲第15項）。 接合を補助する更に別の手段として，接合面としてのリ
ング端面の付加的な又は専ら化学的若しくは電気化学的
な活性化又は電気分野での活性化を，リング板状の構成
部材12・13（第２図）の冶金的な結合のために行う（特
許請求の範囲第16項）。 本発明による方法の更に別の実施例では，前圧延W1又は
最終的な精密圧延W2′と同時に，リング板状の構成部材
の互いに接合される対向接触面に，接合のための添加材
料を設ける（特許請求の範囲第17項）。 本発明方法の更に別の実施例では，添加材料をフォイル
・線材又は類似物のコーティングによって設ける（特許
請求の範囲第18項）。 更に本発明によれば，付加材料は電気的に分離されかつ
厚さを定められた層のコーティングによって設けること
ができる（特許請求の範囲第19項）。 本発明によれば更に，添加材料は圧延時，例えば前圧延
W1（第９図）時又は精密圧延W2′（第10図）時，に圧縮
される粉末材料から成ることができ，その場合この粉末
は静電気的に，又はスプレー・焼結・プレス又は塗布に
よって接合面に設けられる（特許請求の範囲第20項）。 第12図から分かるように，リングＲに成形突起17が存在
する場合には，これを同時に成形ロール例えば18の案内
面として使用することができる。その場合，成形ロール
例えば18は同軸的な凹所25を備えており，この凹所は成
形突起の輪郭に適合せしめられている。これに対し縁領
域の材料延伸を阻止するために，材料膨出部が設けら
れ，この材料膨出部によって同時に，リングＲの成形突
起17とは逆の側に材料凹部26が形成されている場合に
は，この材料凹部26を圧延時に他方の成形ロール19の回
転対称的な相応する成形部27とかみ合わせて，案内され
るようにすることができる。 第11a図は，第11図の実施例の変化実施例を示し，この
変化実施例では，切断円板28によってリング状の多数の
帯材Ｍ′が連続的に長手方向で切断される。この切断円
板28は，切断を行うときには回転しかつ同時に軸方向で
運動する。素材16は案内ロール若しくは曲げロール29・
30の間を通され，コイルばね状に曲げられた素材区分Ｓ
が形成される。
１を示し，その熱ガス流Ｇ内に位置する直交流・向流型
マトリックス２は複数の成形管３（第２図）から成って
おり，これらの成形管は，一面において冷たい圧力空気
流Ｄをマトリックス内に供給するための第１の定置の空
気案内４に接続されており，かつ他面において第２の定
置の空気案内５に接続されている。この空気案内５から
は，マトリックス２内で加熱された圧力空気流Ｄ′が消
費装置に供給される。両方の空気案内４・５はそれぞれ
１つの固有の集合管内に設けておくこともできる。マト
リックス２の各成形管３は，集合管６の第１の空気案内
４及び第２の空気案内５への接続箇所から，側方に延長
した集合管子午面に対して平行に延びており，圧力空気
流Ｄを180°転向する１つの共通のＵ字形の管路によっ
て互いに接続されている。このマトリックス２は，延長
された集合管子午面に対して直角に流れる熱ガス流Ｇ中
に位置している。この場合，熱ガス流Ｇは個々の成形管
３の間をジグザグ状に流れ，成形管によって流動抵抗を
受け，これによって熱交換が効果的に行われる。 特に第２図から分かるように，成形管３は熱ガス流Ｇが
供給されてくる方の端部及び熱ガス流が流出する方の端
部を尖って形成されていて，レンズ状の横断面を有して
いる。第２図において，リング板状の構成部材12・13の
間の１つの接合面に沿って配置されている成形管３はそ
の尖った端部を両隣の接合面に配置されている２つの成
形管３の間に突入させている。更に各成形管３はウエブ
７によって互いに仕切られた２つの圧力空気通路8,9を
備えており，これらの圧力空気通路はほぼ三角形の流動
横断面を有している。 少なくとも，熱交換器１の集合管６の成形管端部接続部
分10・11の領域において，集合管６はリング板状の構成
部材12・13（第２図）によって構成されており，これら
の構成部材は互いに層状に重ね合わせて接合されてい
て，互いに向かい合っている材料変形部14・15を形成さ
れており，これによって，構成部材が接合されている状
態において，成形管３の端部を可及的に正確に取り囲む
開口が形成される。成形管３の端部はこれらの開口内に
挿入された後に，例えばろう接によって集合管６若しく
は構成部材12・13に固定される。 熱交換器の円筒形の集合管６を構成するリング板状の構
成部材12・13は帯材から製作することができ，この場合
帯材は成形管３を接続若しくは収容するのに適した材料
変形部14・15（第２図）を形成される。この帯材は，選
択可能な所定の横断面（第４図）を有する素材16（第３
図）から適当な長さＬに切断され，例えばロール掛け
（第５図及び第６図）又は巻き付けによってリング状に
形成された帯材Ｍを，その切断によって生じた端部Ｎ・
Ｏを互いに溶接することによって（第７図）形成され，
次いでこのようにして形成された閉じたリングＲ（第７
図）が前圧延W1によって変形され，これによって，次の
仕上げ圧延W2において必要な局部的な材料集中部VD（第
10図）が形成され，次の仕上げ圧延W2においては，材料
集中部VDのところに同時に材料変形部例えば15が成形管
３（第２図）のためにリングＲに加工される。材料変形
部材例えば15は，局部的な材料集中部VDのところに仕上
げ圧延W2で凹所を形成することによって成形される。仕
上げ圧延によって材料変形部を形成した後に，材料変形
部及びこれに隣接する接合面としての平らな端面20の精
密圧延W2′（第10図）が行われる。このようにして成形
されたリングＲは，リング板状の構成部材12・13とし
て，互いに接合され，集合管６を構成することができ
る。 連続的に供給可能な素材16（第３図）は帯材・線材又は
棒材から成ることができ，これらの材料は第４図のａ・
ｂで示すような長方形,cで示す円形,dで示す正方形,eで
示す多角形等の適当な横断面を有することができる。 ロール掛けのために使用されるロールは第５図及び第６
図においてそれぞれ符号Wa若しくはWbで示されている。 第３図〜第６図には，帯材Ｍが先ず切断され，次いでリ
ング状に曲げられる状態が示されている。しかし第11図
に示すように，連続的に供給可能な素材16の素材区分Ｓ
を先ずコイルばねのようにほぼ同じ外径及び内径で連続
的に巻き上げ，次いでばねの軸線方向に延びる連続的な
又は同時的な材料切断Ｔによって，ほぼリング状に予備
成形された帯材Ｍ′を形成することもできる（特許請求
の範囲第２項）。 マンドレル上でこのようにコイルばね状に巻き上げて，
軸方向に切断すると，各リング板状の帯材Ｍ′の両端部
Ｎ・Ｏはコイルばねの軸線方向で見て若干ずれるが，こ
のずれは適当な圧縮加工若しくは曲げ加工によって矢印
Ｕ・Ｖの方向に変形し，除去することができる。 リングＲを閉じた後の前圧延過程において，リングＲ
は，円周方向で所望の厚さ経過が生ずるように，原理的
には例えば第８図に示すように円周方向の厚さが均一に
なるように，変形することができる。この前圧延は，例
えば円周方向で行うことができるが，しかし後で詳しく
説明するように，第９図においてW1で示した方向に行う
こともできる。 前圧延W1並びに材料変形部を形成するための仕上げ圧延
W2は，他の変形形式（例えば型プレス又は型鍛造）に比
して，工具表面が素材上を転動しその際材料を局部的に
種々異なる強さで圧縮することができ，しかも一般的に
工具とワークとの間の比較的大きな接触面積に由来する
著しい摩擦締め付け作用が生じないという利点を有して
いる。 更に，材料変形部例えば15は同時に，リング平面内で一
方向に行われる仕上げ圧延W2によって，コーム状に一緒
に形成することができる（第10図：特許請求の範囲第３
項）。これによって，成形管３の端部を収容するための
材料変形部例えば14又は15（第２図）を，接合面として
の平らな端面20若しくは20′（第10図）に対して正確に
位置させて形成することができる。 更に特許請求の範囲第３項によれば，マトリックス成形
管端部のための互いに空間的にずらされた接続開口は，
リングの一方の側の材料変形部あるいはリングの両方の
側の材料変形部によって，リング板状の構成部材の互い
に隣合うリング端面の間に形成することができる。 本発明によれば仕上げ圧延W2に先立って，不均一に分配
された圧延力の結果として生ずる許容されない材料集中
又は材料伸長を補償するために，リングＲに，成形突起
17（第12図）を形成しておくことができる（特許請求の
範囲第４項）。この手段は縁領域ａ（第12図）に関連し
て特に重要である。その理由は，縁領域ａにおいてはリ
ングＲの反対の側に対向する力が存在しないために，リ
ングＲの材料に横方向に延びる自由が与えられるからで
ある。これに対して中央部では成形ロール18・19（第12
図）に，リングＲの両側でコーム状に互いにかみ合う成
形部22・23が設けられており，このためこの中央部での
み変形力のバランスが生じる。要するにリング側縁部の
成形突起17によって，既に述べた横方向の延びに起因す
る縁領域ａの成形誤差が減少せしめられる。 したがって，本発明の方法を実施する装置においては，
材料変形部14・15を形成するための,2つの互いに平行に
並んで配置された成形ロール18・19（第12図）が設けら
れており，これらの成形ロール18・19は，円柱形の基体
から回転対称的に突出した複数の成形部22・23を備えて
おり，これらの成形部は丸味のある外輪郭を有してお
り，これらの成形部の軸方向間隔及び丸味のある外輪郭
は，材料変形部14・15に接続されるマトリックス成形管
の端部の位置・配置及び成形輪郭に適合せしめられてい
る（特許請求の範囲第21項）。更にこの装置において
は，成形ロール18の，外側の縁領域ａに配置されてた成
形部22は局部的な材料凹部24によって，仕上げ圧延W2の
際に生ずる材料集中部が，リング若しくは材料変形部の
形状忠実度を損なうことがないように，構成されてい
る。 この装置には，少なくとも，材料変形部14・15及び接合
面としてのリング端面20の最終的な精密圧延W2′のため
に，高精密な例えば数値制御される輪郭成形法によって
形成された成形部を備えた成形ロールを設けておくこと
ができる（特許請求の範囲第22項）。 このようにして，リングＲのそれぞれの端面（接合面）
20及び材料変形部14・15から成る凹凸が形成され，これ
によって，完成したリング板状の構成部材12・13をまと
め合わせる際に（第２図），材料変形部14・15と，その
中に挿入される成形管３の端部との間のギャップは所望
通り極めて狭くかつ極めて均一な寸法を有し，このこと
は，成形管端部を構成部材12・13にろう接結合するのに
極めて有利に作用する。 リング板状の構成部材12・13（第２図）を製作する本発
明の方法の有利な実施例（特許請求の範囲第５項）で
は，溶接によって形成された閉じたリングに，特にリン
グ平面内で一方向に前圧延W1（第９図）を行う前に，こ
の前圧延による，所期の円形のリング形状からの不所望
の変形を少なくとも部分的に補償するような，だ円形
（第９図）若しくは偏心的に張出した形状の変形加工を
をリングに施す。リングＲのこのだ円形（第９図）若し
くは他の適当な形状の前変形は，要するに前圧延の前に
行われ，これによって，圧延を行うにもかかわらず所期
の円形の輪郭を保つことができる。 本発明の方法の別の有利な実施例（特許請求の範囲第６
項）では，材料変形部例えば15を既に有しているリング
板状の構成部材に，有利には最終的な精密圧延の前に，
最終的に所望の外周輪郭及び内周輪郭Ｋを生ぜしめる打
ち抜き加工を行う。これによって例えば前圧延時に意識
的に形成した材料集中部VD（第10図）によってはみ出し
た部分が極めて簡単に除去されて，所期の円形の形状
（輪郭Ｋ）が得られる。 本発明によれば更に打ち抜き加工によって，局部的な高
い温度勾配及び熱膨張応力を排除するために，相互の接
合面及び心合わせ面又は局部的な材料蓄積部若しくは材
料減少部を生ぜしめることができる（特許請求の範囲第
７項）。これによって，後で形成される集合管６（第１
図）の横断面を局部的に種々異なる熱的負荷及び作用力
負荷に適合させることが可能である。このようにして形
成された心合わせ面及び接合面は，集合管若しくは熱交
換器全体の組み立てを著しく簡単にするものであって，
既にリング板状構成部材の製作の際に形成することがで
きる。例えば種々異なって打ち抜かれたリング高さ若し
くはリング直径は，所望の熱的な基準並びに接合及び組
み立て基準のために使用することができる。更に，後で
製作される集合管６（第１図）の特に成形管端部接続部
分に，特に不安定な熱交換器運転時に生じる温度勾配が
少なくとも部分的に補償される（局部的な材料蓄積又は
材料減少）。 更に，第６図及び第７図から分かるように，リング形に
された帯材Ｍ（第６図）のそれぞれ両方の端部Ｎ・Ｏ
を，溶接のために若しくは溶接の際に，圧力Ｐ（第７
図）を作用させて互いに押し合わせることができる（特
許請求の範囲第８項）。これと同じことは，コイルばね
状に巻き上げられた素材区分Ｓから切断され，矢印Ｕ・
Ｖの方向に圧縮された帯材Ｍ′についても当てはまる
（第11図）。 本発明によれば更に，リング状にされた帯材Ｍ（第６
図）の両方の端部Ｎ・Ｏは，有利にはフラッシュ溶接又
は電子ビーム溶接又はレーザ溶接又は高周波アーク溶接
又は抵抗溶接によって互いに結合することが可能である
（特許請求の範囲第９項）。このことは第11図の端部Ｎ
・Ｏについても当てはまる。第７図において，この溶接
過程は稲妻形の矢印で示されており，記号Seは溶接継目
を表わす。 本発明の方法の有利な別の実施例では，少なくとも１つ
の圧延過程に先立って，鍛造・スタンピング・熱間プレ
ス又は類似の少なくとも１つの成形法を実施することが
できる（特許請求の範囲第10項）。 本発明の方法によれば更に，溶接によって生じたリング
Ｒ（第７図）に，例えば第９図で符号W1で示した前圧延
に先立って，特に溶接継目Se並びにその近傍の材料領域
Ｒ′の組織均一化のために，熱処理例えば応力の生じな
い焼なまし処理を施すことができる（特許請求の範囲第
11項）。 本発明の更に有利な実施例では，溶接によって閉じたリ
ングＲ（第７図）に，熱処理と同時に又はその直後に，
前鍛造を実施する（特許請求の範囲第12項）。このこと
は，組織の均一化に役立つ。 本発明の方法の更に有利な実施例では，熱処理及び（又
は）前鍛造を，リング周方向で，後で所望される変形特
性又は強度特性に応じて均一又は不均一な強さで実施す
ることができる（特許請求の範囲第13項）。 本発明の有利な別の実施例では，少なくとも１つの圧延
過程の際に，複数の段階的に交互に切り替わる中間焼な
まし作業と圧延作業とを行う（特許請求の範囲第14
項）。これによってなかんずく，変形並びに組織均一化
を，製作されるリングに要求される材料特性に申し分な
く適合させることができる。 以下においては，リングＲ（第10図）のリング端面20・
20′を準備処理して，表面組織を均質にし，液密な結合
を行い得るようにする手段について説明する。 すなわち本発明によれば，リング板状の構成部材のリン
グ端面20・20′の接合面を，順次に続く成形段階の間で
又は順次に続く成形段階と同時に，機械的な加工によっ
て，冶金的に活性化された状態にもたらす（特許請求の
範囲第15項）。 接合を補助する更に別の手段として，接合面としてのリ
ング端面の付加的な又は専ら化学的若しくは電気化学的
な活性化又は電気分野での活性化を，リング板状の構成
部材12・13（第２図）の冶金的な結合のために行う（特
許請求の範囲第16項）。 本発明による方法の更に別の実施例では，前圧延W1又は
最終的な精密圧延W2′と同時に，リング板状の構成部材
の互いに接合される対向接触面に，接合のための添加材
料を設ける（特許請求の範囲第17項）。 本発明方法の更に別の実施例では，添加材料をフォイル
・線材又は類似物のコーティングによって設ける（特許
請求の範囲第18項）。 更に本発明によれば，付加材料は電気的に分離されかつ
厚さを定められた層のコーティングによって設けること
ができる（特許請求の範囲第19項）。 本発明によれば更に，添加材料は圧延時，例えば前圧延
W1（第９図）時又は精密圧延W2′（第10図）時，に圧縮
される粉末材料から成ることができ，その場合この粉末
は静電気的に，又はスプレー・焼結・プレス又は塗布に
よって接合面に設けられる（特許請求の範囲第20項）。 第12図から分かるように，リングＲに成形突起17が存在
する場合には，これを同時に成形ロール例えば18の案内
面として使用することができる。その場合，成形ロール
例えば18は同軸的な凹所25を備えており，この凹所は成
形突起の輪郭に適合せしめられている。これに対し縁領
域の材料延伸を阻止するために，材料膨出部が設けら
れ，この材料膨出部によって同時に，リングＲの成形突
起17とは逆の側に材料凹部26が形成されている場合に
は，この材料凹部26を圧延時に他方の成形ロール19の回
転対称的な相応する成形部27とかみ合わせて，案内され
るようにすることができる。 第11a図は，第11図の実施例の変化実施例を示し，この
変化実施例では，切断円板28によってリング状の多数の
帯材Ｍ′が連続的に長手方向で切断される。この切断円
板28は，切断を行うときには回転しかつ同時に軸方向で
運動する。素材16は案内ロール若しくは曲げロール29・
30の間を通され，コイルばね状に曲げられた素材区分Ｓ
が形成される。
第１図は本発明を適用するのに適した成形管マトリック
ス型熱交換器の斜視図，第２図は本発明によって製作さ
れるリングを層状に重ね合わせて接合し，組み立てられ
る集合管の，成形管端部接続範囲の構成を示した図，第
３図は本発明の熱交換器の集合管を構成するリングの第
１の製作過程の略示図，第４図はリングを製作するため
の素材の種々の横断面を示した図，第５図は切断された
素材をリングに曲げるロール機構の略示図，第６図は第
５図に示したロール機構によってリングを形成した状態
を示した略示図，第７図はリングの開いた両端を溶接に
よって閉じた状態を示した略示図，第８図はリングを必
要な厚さ経過になるように，図示の場合には均一な厚さ
経過になるように，成形した状態を示した斜視図，第９
図は前圧延を行う前にだ円形に変形せしめられたリング
の平面図，第10図は前圧延過程によって所望形状に変形
させたリングの概略的平面図，第11図は素材からリング
を形成する別の方法を示した斜視図，第11a図は素材か
らリングを形成する更に別の方法を示した斜視図，第12
図はリングを仕上げ圧延する成形ロール対の正面図であ
る。 １…熱交換器,2…マトリックス,3…成形管,4及び５…空
気案内,6…集合管,7…ウエブ,8及び９…圧力空気通路,1
0及び11…成形管端部接続部分,12及び13…構成部材,14
及び15…材料変形部,16…素材,17…成形突起,18及び19
…成形ロール,20及び20′…リング端面,22及び23…成形
部,24…材料凹部,25…凹所,26…材料凹部,27…成形部,2
8…切断円板,29及び30…案内ロール若しくは曲げロー
ル,a…縁領域,D及びＤ′…圧力空気流,G…熱ガス流,K…
輪郭,L…長さ,M及びＭ′…帯材,N及びＯ…端部,P…圧
力,R…リング,R′…材料領域,S…素材区分,Se…溶接継
目,T…材料切断,U及びＶ…矢印,VD…材料集中部,W1…前
圧延,W2…仕上げ圧延,W2′…精密圧延,Wa及びWb…ロー
ル
ス型熱交換器の斜視図，第２図は本発明によって製作さ
れるリングを層状に重ね合わせて接合し，組み立てられ
る集合管の，成形管端部接続範囲の構成を示した図，第
３図は本発明の熱交換器の集合管を構成するリングの第
１の製作過程の略示図，第４図はリングを製作するため
の素材の種々の横断面を示した図，第５図は切断された
素材をリングに曲げるロール機構の略示図，第６図は第
５図に示したロール機構によってリングを形成した状態
を示した略示図，第７図はリングの開いた両端を溶接に
よって閉じた状態を示した略示図，第８図はリングを必
要な厚さ経過になるように，図示の場合には均一な厚さ
経過になるように，成形した状態を示した斜視図，第９
図は前圧延を行う前にだ円形に変形せしめられたリング
の平面図，第10図は前圧延過程によって所望形状に変形
させたリングの概略的平面図，第11図は素材からリング
を形成する別の方法を示した斜視図，第11a図は素材か
らリングを形成する更に別の方法を示した斜視図，第12
図はリングを仕上げ圧延する成形ロール対の正面図であ
る。 １…熱交換器,2…マトリックス,3…成形管,4及び５…空
気案内,6…集合管,7…ウエブ,8及び９…圧力空気通路,1
0及び11…成形管端部接続部分,12及び13…構成部材,14
及び15…材料変形部,16…素材,17…成形突起,18及び19
…成形ロール,20及び20′…リング端面,22及び23…成形
部,24…材料凹部,25…凹所,26…材料凹部,27…成形部,2
8…切断円板,29及び30…案内ロール若しくは曲げロー
ル,a…縁領域,D及びＤ′…圧力空気流,G…熱ガス流,K…
輪郭,L…長さ,M及びＭ′…帯材,N及びＯ…端部,P…圧
力,R…リング,R′…材料領域,S…素材区分,Se…溶接継
目,T…材料切断,U及びＶ…矢印,VD…材料集中部,W1…前
圧延,W2…仕上げ圧延,W2′…精密圧延,Wa及びWb…ロー
ル
Claims (22)
- 【請求項１】熱ガス流（Ｇ）中に位置する成形管マトリ
ックス（２）内への，又は成形管マトリックス（２）か
らの圧力空気案内を行う熱交換器集合管（６）を大量生
産するために，層状に重ね合わされかつ接合されて集合
管（６）を構成するリング板状の構成部材（12・13），
それも成形管端部を接続する集合管開口を形成する材料
変形部（14・15）を有しているリング板状の構成部材
（12・13）を製作する方法において，所定の成形横断面
を有し，連続的に帯状に供給される素材（16）から所定
の長さ（Ｌ）の帯材（Ｍ）を切断し，この帯材（Ｍ）か
ら曲げロール加工によって開いたリングを形成し，この
リングの開いた両端部（N,O）を溶接してリングを閉
じ，前圧延（W1）によって，閉じたリング（Ｒ）に局部
的な材料集中部（VD）を形成し，リング平面に沿って仕
上げ圧延（W2）を行って，局所的な材料集中部（VD）の
ところで，リング（Ｒ）に表面凹所を形成することによ
って，マトリックス成形管の端部を接続する集合管開口
のための材料変形部（14・15）を同時に形成し，このよ
うにして得られたリング板状の構成部材（12・13）とし
てのリング（Ｒ）の材料変形部（14・15）と，これに続
くリング相互の接合面としてのリング端面（20）とを，
これらのリング端面の突合わせ接合前に，精密圧延（W
2′）することを特徴とする，熱交換器の円筒形の集合
管構造を形成するリング板状の構成部材を製作する方
法。 - 【請求項２】まず，素材区分（Ｓ）をローリング加工に
よってコイルばね状に連続して巻き上げ，次いで巻き上
げ体の軸線方向での材料切断（Ｔ）によってリング形の
帯材（Ｍ′）を形成する，特許請求の範囲第１項記載の
方法。 - 【請求項３】リングの一方の側の材料変形部（14）ある
いはリングの両方の側の材料変形部（14・15）によっ
て，リング板状の構成部材（12・13）の互いに隣合うリ
ング端面の間に，マトリックス成形管端部のための互い
に空間的にずらされた接続開口が形成されている場合
に,1つのリングの材料変形部（14・15）を同時に，リン
グ平面内で一方向に行われる仕上げ圧延（W2）によっ
て，コーム状に一緒に形成する，特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の方法。 - 【請求項４】閉じたリング（Ｒ）に対する仕上げ圧延
（W2）に先立って，リング（Ｒ）に，側縁部側の成形突
起（17）を，不均一に分配された圧延力の結果として生
じる許容されない材料集中又は材料伸長を補償するため
に，形成しておく，特許請求の範囲第１項から第３項ま
でのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】溶接によって形成された閉じたリング
（Ｒ）に，リング平面内で前圧延（W1）を行う前に，こ
の前圧延による，所期の円形のリング形状からの不所望
の変形を少なくとも部分的に補償するような，だ円形若
しくは偏心的に張出した形状の変形加工をリング（Ｒ）
に施す，特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項６】材料変形部（15）を有するリング板状の構
成部材（13）に，最終的に所望の外周輪郭及び内周輪郭
（Ｋ）を生ぜしめる打ち抜き加工を行う，特許請求の範
囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】局部的に高い温度勾配及び熱膨張応力を排
除するために，打ち抜き加工によって，相互の接合面及
び心合わせ面又は局部的な材料蓄積部若しくは材料減少
部を生ぜしめる，特許請求の範囲第６項記載の方法。 - 【請求項８】リング形状にした帯材（Ｍ）の両端部（Ｎ
・Ｏ）を，溶接のため若しくは溶接の際に，加圧下で互
いに押し合わせる，特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項９】リング形状にした帯材（Ｍ）の両端部（Ｎ
・Ｏ）を，フラッシュ溶接又は電子ビーム溶接又はレー
ザ溶接又は高周波アーク溶接又は抵抗溶接で互いに結合
する，特許請求の範囲第８項記載の方法。 - 【請求項１０】リング若しくはリング板状構成部材の少
なくとも１つの圧延過程に先立って，鍛造・スタンピン
グ・熱間プレス又は類似の少なくとも１つの成形法を実
施する，特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれ
か１項に記載の方法。 - 【請求項１１】溶接によって閉じたリングに，前圧延
（W1）に先立って，組織均一化のために熱処理を施す，
特許請求の範囲第１項から第10項までのいずれか１項に
記載の方法。 - 【請求項１２】溶接によって閉じたリングに，熱処理と
同時に又はその直後に，前鍛造を実施する，特許請求の
範囲第11項記載の方法。 - 【請求項１３】熱処理又は前鍛造を，リング周方向で，
後で所望される変形特性又は強度特性に応じて均一又は
不均一な強さで実施する，特許請求の範囲第11項又は第
12項記載の方法。 - 【請求項１４】少なくとも１つの圧延過程の際に，複数
の段階的に交互に切り替わる中間焼なまし作業と圧延作
業とを行う，特許請求の範囲第１項から第13項までのい
ずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１５】リング板状の構成部材の端面の接合面
を，順次に続く成形段階の間で又は順次に続く成形段階
と同時に，機械的な加工によって，冶金的に活性化され
た状態にもたらす，特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項１６】接合面としてのリング端面の付加的な又
は専ら化学的若しくは電気化学的な活性化又は電気分野
での活性化を，リング板状の構成部材の冶金的な結合の
ために行う特許請求の範囲第１項又は第15項記載の方
法。 - 【請求項１７】前圧延（W1）又は最終的な精密圧延（W
2′）と同時に，リング板状の構成部材の互いに接合さ
れる対向接触面に，接合のための添加材料を設ける，特
許請求の範囲第１項又は第６項又は第15項記載の方法。 - 【請求項１８】添加材料をフォイル・線材又は類似物の
コーティングによって設ける，特許請求の範囲第17項記
載の方法。 - 【請求項１９】添加材料を電気的に分離されかつ厚さを
定められた層のコーティングによって設ける，特許請求
の範囲第17項記載の方法。 - 【請求項２０】添加材料として圧延作業時に圧縮される
粉末材料を使用し，この粉末材料を静電気的に，又はス
プレー・焼結・プレス又は塗布によって接合面に設け
る，特許請求の範囲第17項記載の方法。 - 【請求項２１】熱交換器の円筒形の集合管構造を形成す
るリング板状の構成部材を製作する装置であって，材料
変形部（14・15）を形成するための,2つの互いに平行に
並んで配置された成形ロール（18・19）が設けられてお
り，これらの成形ロール（18・19）は，円柱形の基体か
ら間隔をおいて回転対称的に突出した複数の成形部（22
・23）を備えており，これらの成形部は丸味のある外輪
郭を有している形式のものにおいて，成形部（22・23）
の軸方向間隔及び丸味のある外輪郭が，材料変形部（14
・15）に接続されるマトリックス成形管（３）端部の位
置・配置及び成形輪郭に適合せしめられており，かつ，
成形ロール（18）の，外側の縁領域（ａ）に配置された
成形部（22）は局部的な材料凹部（24）によって，仕上
げ圧延（W2）の際に生ずる材料集中部が，リング若しく
は材料変形部の形状忠実度を損なうことがないように，
構成されていることを特徴とする，熱交換器の円筒形の
集合管構造を形成するリング板状の構成部材を製作する
装置。 - 【請求項２２】少なくとも，材料変形部（15）及び接合
面としてのリング端面（20）の最終的な精密圧延（W
2′）のために，高精密な輪郭成形法によって形成され
た成形部を備えた成形ロールが設けられている，特許請
求の範囲第21項記載の装置。
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