| (19) |
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(11) |
EP 1 511 967 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.02.2009 Patentblatt 2009/08 |
| (22) |
Anmeldetag: 06.06.2003 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2003/005943 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2003/104735 (18.12.2003 Gazette 2003/51) |
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| (54) |
HOHLKAMMERPROFIL AUS METALL, INSBESONDERE FÜR WÄRMETAUSCHER
HOLLOW CHAMBER PROFILE MADE OF METAL, ESPECIALLY FOR HEAT EXCHANGERS
PROFILE CREUX EN METAL, NOTAMMENT POUR DES ECHANGEURS DE CHALEUR
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
11.06.2002 DE 10225812 11.06.2002 DE 20209005 U
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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09.03.2005 Patentblatt 2005/10 |
| (73) |
Patentinhaber: Erbslöh Aluminium GmbH |
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42553 Velbert (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- SUCKE, Norbert, William
47269 Duisburg (DE)
- BOYRAZ, Ismail
44809 Bochum (DE)
- BREINDL, Reiner
45525 Hattingen (DE)
- SCHURF, Reinhold
50259 Pulheim (DE)
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| (74) |
Vertreter: Mentzel, Norbert |
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Patentanwälte Buse - Mentzel - Ludewig
Kleiner Werth 34 42275 Wuppertal 42275 Wuppertal (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-94/25815 US-A- 1 913 417
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DE-B- 1 053 883 US-A- 5 557 962
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- DATABASE WPI Section PQ, Week 200112 Derwent Publications Ltd., London, GB; Class
Q78, AN 2001-111013 XP002261158 & RU 2 155 921 C (FAR E POLY), 10. September 2000
(2000-09-10)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 03, 28. April 1995 (1995-04-28) & JP 06 344023
A (KOBE STEEL LTD), 20. Dezember 1994 (1994-12-20)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0144, no. 50 (M-1030), 27. September 1990 (1990-09-27)
& JP 02 179313 A (SHOWA ALUM CORP), 12. Juli 1990 (1990-07-12)
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Hohlkammerprofil aus Metall, insbesondere für
Wärmetauscher, bestehend aus einem stranggepressten Grundprofil, welches die Form
eines Rundrohres oder eines Koaxialrohres hat oder mit zwei zueinander parallelen
Breitseiten und zwei Schmalseiten ausgestattet ist, wobei im Innenraum des Grundprofils
sich mindestens ein Kanal in Längsrichtung erstreckt.
[0002] Diese Gestaltung eines Hohlkammerprofils für Wärmetauscher ist aus dem deutschen
Gebrauchsmuster
DE 94 06 559 U1 bekannt. Dort wird auf einfache Weise die Verformung der die Kanäle bildenden Stege
beim Strangpressen gezeigt. Die Profilierung der Stege wird nicht nachträglich, sondern
beim Strangpressen erzeugt. Hierfür wird für denjenigen Steg, der wellenförmig profiliert
werden soll mehr Strangpressmaterial angeboten, als für einen anderen Steg, der nicht
wellenförmig profiliert werden soll. Dieses vermehrte Angebot des verpressenden Materials
führt zu einer Stauchung des Materials und demgemäß zu einer willkürlichen Verformung
des zu verpressenden Steges. Damit wird auf einfache Weise eine Vergrößerung der Oberfläche
erzielt, was zu einem verbesserten Wärmeübergang führt. Die willkürliche Verformung
der Stege führt jedoch dazu, dass ein Kanal der durch zwei verformte Stege begrenzt
wird, in Längsrichtung des Profils verengt bzw. erweitert wird. Eine solche Veränderung
des Strömungsquerschnitts führt zu Druckverlusten und damit zu einer geringeren Wärmeaustauschleistung.
[0003] Aus der
DE 100 49 987 A1 ist des Weiteren ein Kühlerrohr bekannt, welches in regelmäßigem Abstand ringförmige
Wellen aufweist, die sich radial nach außen erstrecken und durch axiales Stauchen
des zuvor glatten zylindrischen Rohres erzeugt wurden. Zwischen den Wellen befinden
sich glatte zylindrische Rohrabschnitte. Ein solches Rohr weist aufgrund seiner vergrößerten
Außenoberfläche einen gegenüber dem glatten Rohr größeren Wärmeübergang auf. Da jedoch
der freie Strömungsquerschnitt an den Stellen des Rohres, wo eine ringförmige Welle
vorgesehen ist, vergrößert ist, treten bei dem das Rohr durchfließenden Medium Druckverluste
und damit Wärmeaustauschverluste auf. Des Weiteren besitzt dieses Rohr den Nachteil,
dass das Rohr durch das nachträglich vorgenommene axiale Stauchen in seiner Festigkeit
beeinflusst ist.
[0004] Alternativ zu stranggepressten Aluminiumrohren bzw. Mehrkammerhohlprofilen werden
aus Aluminiumblech rollgeformte Profile eingesetzt. Diese werden häufig durch Hochfrequenzschweißen
bzw. durch geeignete Verformung und ein nachfolgendes Verlöten verschlossen. Durch
den Einsatz von Turbulatoren können die Wäremübertragungseigenschaften verbessert
werden. Nachteil dieses Verfahrens ist der hohe Aufwand für die Herstellung und Montage
der Turbulatoren. Zudem sind die gelöteten bzw. geschweißten Rohrnähte häufige Versagungsursache
bei mechanischer bzw. bei korrosiver Beanspruchung. Durch den Einsatz stranggepresster
Aluminiumprofile kann die Aufgabe nur teilweise gelöst werden. Zwar sind die Rohrnähte
erheblich stabiler, jedoch ist die Eignung zur Wärmeübertragung durch die nur in Strangpressrichtung
ausgeformten Rohrwände und Rohrstege beschränkt. Speziell bei gasförmigen Medien,
wie z. B. Luft bei Ladeluftkühlern oder CO
2 bzw. gasförmiges Kältemittel bei Klimawärmetauschern, kann Wärme nicht optimal übertragen
werden.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Hohlkammerprofile, insbesondere für Wärmetauscher,
zur Verfügung zu stellen, die verbesserte Wärmeübertragungseigenschaften gegenüber
herkömmlichen stranggepressten Profilen aufweisen und auf einfache Weise herstellbar
sind.
[0006] Diese Aufgabe wird erfingdungsgemäß durch ein Hohlkammerprofil aus Metall mit den
in Anspruch 1 oder 5 aufgeführten Merkmalen sowie einem Verfahren gemäß Anspruch 8
erfüllt.
[0007] Das erfindungsgemäße Hohlkammerprofil aus Metall, insbesondere für einen Wärmetauscher,
ist aus einem Grundprofil aufgebaut, welches bevorzugt aus einer korrosionsbeständigen,
hartlötbaren Aluminiumlegierung besteht, wie beispielsweise aus einer 1xxx-, 3xxx-
oder 6xxx-Legierung. Das stranggepresste Grundprofil besitzt eine Rundrohrform oder
eine Koaxialrohrform oder eine Flachrohrform mit zwei zueinander parallele Breitseiten
und zwei diese Breitseiten verbindende Schmalseiten. Der Innenraum des Grundprofils
wird durch mindestens einen Kanal in Längsrichtung gebildet. Senkrecht zur Längsausrichtung
des Grundprofils sind gegenüberliegenden Seiten verformt, wobei sich linksgerichtete
Profilierungen und rechtsgerichtete Profilierungen abwechseln. Diese Profilierungen
sind so aufeinander abgestimmt, dass sich die Breite des Grundprofils über die gesamte
Längsausdehnung nicht verändert.
[0008] Nach der Erfindung werden bei einem Flachrohrprofil solche Verformungen sowohl an
den Schmalseiten als auch an den von Breitseite zu Breitseite des Grundprofils sich
erstreckenden, mehrere Kanäle bildenden Stege vorgesehen. In jedem Fall sind die Profilierungen
der Schmalseiten und der Stege gleichförmig ausgebildet. Dies wird dadurch erreicht,
dass alle Verformungen gleichzeitig und in gleicher Weise vorgenommen werden. Wird
beispielsweise eine wellenförmige Verformung in der Längsausdehnung des Grundprofils
vorgesehen, wobei sich quer zur Längsausdehnung die linksgerichteten und rechtsgerichteten
Profilierungen abwechseln, greifen die Wellenberge des wellenförmigen Verlaufs eines
jeden Steges und der beiden Schmalseiten in die entsprechenden Wellentäler der wellenförmigen
Verformung der jeweils benachbarten Stege oder Schmalseiten ein.
[0009] Bei einem Rohrprofil, insbesondere einem Koaxialrohr mit mehreren Kanälen in Längsrichtung,
werden solche Verformungen sowohl an den Außenseiten als auch an den die Kanäle bildenden
Stege vorgesehen. In jedem Fall sind auch hier die Profilierungen der Außenseiten
und der Stege gleichförmig ausgebildet.
[0010] Es kann in bevorzugter Weise dafür gesorgt werden, dass die Amplituden des wellenförmigen
Verlaufs der verformten Seiten und der Stege im gesamten Hohlkammerprofil gleich groß
sind, ebenso kann dies für die Wellenlängen der Verformung vorgesehen werden. Es ist
zur Erzielung einer hohen Konvektion bei gleichbleibend gutem Wärmeübergang jedoch
nicht notwendig, dass der wellenförmige Verlauf der Verformungen mit unveränderter
Wellenlänge und gleich großer Amplitude vorliegt. Ändert sich jedoch Wellenlänge oder
Amplitude eines solchen wellenförmigen Verlaufs einer Verformung, so muss dies in
gleicher Weise für die benachbarten Stege wie auch für die Seiten zutreffen, damit
sich in keinem Fall zwei benachbarte Wandungen einander nähern. Der Strömungsquerschnitt
der Kanäle wird durch die Verformungen nicht verändert. Die Verformungen stellen jedoch
für das das Profil durchströmende Gas bzw. den Flüssigkeitsstrom Turbulenzen dar,
die vergleichbar sind mit bekannten einsetzbaren Turbulatoren. Ein solches verwelltes
Profil kann sowohl zur Erhöhung der Wärmeaustauschleistung eines Gasstromes als auch
eines Flüssigkeitsstromes eingesetzt werden, wobei die Wirkung beim Flüssigkeitsstrom
jedoch im allgemeinen geringer ist. Vorteilhafte Anwendung kann ein solches Hohlkammerprofil
als Kühler, insbesondere als CO
2-Gaskühler oder als Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge, finden.
[0011] Das erfindungsgemäße Hohlkammerprofil weist gegenüber den vorbekannten stranggepressten
Profilen mit parallel verlaufenden Stegen und unverformten Schmalseiten eine höhere
Leistung auf, da bei gleich gutem Wärmeübergang durch die Turbulenzen, die mittels
der Verformung der Stege und Schmalseiten quer zum Gas- bzw. Flüssigkeitsstrom erzeugt
werden, zusätzlich eine bessere Konvektion erzielt wird.
[0012] Ein solches Hohlkammerprofil kann auf einfache Weise hergestellt werden. Im ersten
Verfahrensschritt wird durch Strangpressen ein Hohlprofilstrang, beispielsweise ein
Rundrohrprofilstrang, ein Koaxialrohrprofilstrang oder eine Flachrohrprofilstrang
mit zwei zueinander parallelen Breitseiten sowie gewölbten oder ebenen Schmalseiten,
mit mindestens einem sich im Innenraum des Grundprofils erstreckender Kanal erzeugt.
Der aus der Umformzone der Strangpresse austretende und heiße Hohlprofilstrang wird
durch ein sich oszillierend bewegendes Verformungswerkzeug definiert in Schwingung
versetzt und verformt. Der verformte Hohlprofilstrang kann dann auf die gewünschte
Länge eines Hohlkammerprofils abgelängt und bedarfsweise mit Prägungen an den Rohrenden
versehen werden. Diese Prägungen dienen einem einfachen Einschieben in die Sammelrohre
und einer einwandfreien Verlötung zu einem Wärmetauscher.
[0013] In bevorzugter Weise wird der aus der Umformzone austretende und heiße Hohlprofilstrang
durch ein sich senkrecht zur Austrittsrichtung des Profilstrangs oszillierend bewegendes
Verformungswerkzeugs beaufschlagt. Dabei werden gleichzeitig sowohl die Schmalseiten
des Flachrohrprofils bzw. die Außenseiten des Rundrohrprofiles als auch die eventuell
vorhandenen Stege verformt.
[0014] In einer besonderen Ausführungsform weisen die Verformungen an den Seiten und an
den Stegen einen in Längsrichtung des Grundprofils wellenförmigen Verlauf auf. Die
Wellenlänge eines solchen wellenförmigen Verlaufes ist in bevorzugter Weise für einen
Hohlprofilstrang unverändert. Dies wird dadurch erreicht, dass die Ozillationsfrequenz
des Verformungswerkzeuges an die Strangaustrittsgeschwindigkeit des Hohlprofilsstrangs
angepasst wird. Bei der Herstellung von Mehrkammerhohlprofilen werden Strangpressgeschwindigkeiten
von 15 bis 200 m/min, vorzugsweise 60 bis 150 m/min verwendet. Die Wellenlängen der
wellenförmigen. Verformungen des Profilsstrangs können in der Größenordnung 1 bis
100 mm liegen.
[0015] Die Verformung des Flachrohrprofilstranges, d.h. die Auslenkung erfolgt vorzugsweise
in Richtung der Rohrbreite, so dass die Breitseiten ihren parallelen Verlauf beibehalten
und nicht verformt werden. Dies hat den Vorteil, dass bei der nachfolgenden Verarbeitung
zum Wärmetauscher eine einfache Montage, insbesondere die Verbindung mit Kühllamellen
und Sammelrohren, erfolgen kann.
[0016] Es ist jedoch auch möglich, zwei Schwingungsebenen getrennt voneinander zu steuern
und somit zirkulare Verwellungen zu erzeugen. dies kann insbesondere bei einem Rundrohrprofil
oder einem Koaxialrohrprofil vorteilhaft sein.
[0017] Die oszillierende Bewegung des Verformungswerkzeuges erzeugt eine Auslenkkraft quer
zur Austrittsrichtung des Hohlprofilstranges. Diese Auslenkung kann durch mechanische
Druck- und Schubkräfte bewirkt werden. Ebenso ist eine elektromagnetische Auslenkung
des Hohlprofilstranges möglich. Eine besonders schonende Beaufschlagung zur Auslenkung
des Hohlprofilstranges durch das Verformungswerkzeug wird mittels eines fluiden Mediums
erzielt. Hierbei können sowohl Luft, Stickstoff als auch Wasser eingesetzt werden.
[0018] Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist; dass ein heißer Hohlprofilstrang
verformt wird. Dies kann dadurch erzielt werden, dass das Verformungswerkzeug in unmittelbarer
Nähe der Strangpressmatrize angeordnet ist. So kommt es zu keiner merklichen Abkühlung
des Hohlprofilstranges, nachdem dieser aus der Strangpressmatrize austritt und dann
vom Verformungswerkzeug beaufschlagt wird. Die Temperatur des Hohlprofilstrangs im
Verformungswerkzeug sollte größer als 250° C sein, vorzugsweise mehr als 400° C, um
eine deformationsarme Umformung zu ermöglichen. Wird nun der aus der Strangpresse
austretende heiße Hohlprofilstrang von dem oszillierenden Verformungswerkzeug erfasst
und ausgelenkt, wirken die Auslenkungskräfte bis zurück in die Strangpressmatrize
und beeinflussen dort den Materialfluss. Ein solches Verformungswerkzeug lässt sich
beispielsweise in einer Ausnehmung im Gegenholm der Strangpresse anordnen.
[0019] Es ist jedoch auch denkbar, dass der aus der Strangpressmatrize austretende Hohlprofilstrang
aus der Strangpresse herausgeführt wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft eine entsprechende
Vorrichtung zum Führen des Profilsstrangs zwischen der Strangpresse und der Verformungsvorrichtung
vorzusehen. Auch hier wird die hohe Austrittstemperatur des Hohlprofilsstrangs benutzt,
um eine deformationsarme Umformung zu ermöglichen. Allerdings muss abgesichert sein,
dass der Hohlprofilstrang im Verformungswerkzeug die gewünschte Umformtemperatur von
größer als 250° C aufweist.
[0020] In einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgesehen, dass
die Strangpressmatrize selbst als sich oszillierend bewegendes Verformungswerkzeug
wirkt. Die Strangpressmatrize oder Anlagen- und Werkzeugkomponenten, die die Strangpressmatrize
in der Strangpresse positionieren, führen während des Strangspressvorgangs eine oszillierende
Bewegung aus.
[0021] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Hohlkammerprofile mit wellenförmigen
Verformungen versehen, wobei im Gegensatz zum Stand der Technik es sich hier jedoch
um definiert herstellbare Wellenverläufe handelt, d.h. um reproduzierbare Amplituden
bzw. Wellenlängen der Verwellungen. Dadurch wird ein Hohlkammerprofil erzeugt, welches
über die gesamte Längsausdehnung des Profils einen immer gleichbleibenden freien Strömungsquerschnitt
und gleichbleibende Wanddicken aufweist. Es wird eine Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche
erzielt, ohne dass hohe Druckverluste im Profil auftreten können. Gleichzeitig wird
die laminare Strömung durch die Verwellungen gestört. Diese Turbulenzen erhöhen vorteilhafterweise
die Wärmeaustauschleistung des Profils.
[0022] Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.
Die Zeichnungen zeigen in:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Hohlkammerprofils,
- Fig. 2
- einen Querschnitt des Hohlkammerprofils gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- ein Längsschnitt durch das Hohlkammerprofil entlang Schnittlinie III - III gemäß Fig.
1,
- Fig.4 a
- die prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Verfahrensvariante für ein Rundrohrprofil,
- Fig. 4 b
- die prinzipielle Darstellung der erfindungsgemäßen Verfahrensvariante nach Fig 4a
für ein Flachrohrprofil,
- Fig. 5
- die prinzipielle Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensvariante.
[0023] In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Hohlkammerprofil aus Metall gezeigt. Dieses
besteht vorzugsweise aus einem stranggepressten Grundprofil 10 aus Leichtmetall. Dieses
Grundprofil 10 weist mindestens einen in Längsrichtung des Grundprofils 10 ausgerichteten
Kanal 11 auf, vorzugsweise mehrere Kanäle 11. Diese Kanäle 11 werden durch die Wandung
12 bzw. durch die Stege 13 begrenzt. Das Grundprofil 10 kann des weiteren an den Innenseiten
der Wandung 12 angeordnete und in die Kanäle 11 weisende, parallel zu den Stegen 13
verlaufende Stegansätze besitzen, die hier nicht gezeigt werden. Wie den Figuren 1
und 2 zu entnehmen ist, besitzt das Grundprofil 10 zwei zueinander parallelen Breitseiten
16, 17, die eine ebene Ober- und Unterseite des Profils bilden. Dies ist bei einer
Anwendung des Profils als Wärmetauscherprofil von Vorteil. Es ermöglicht eine einfache
Montage und Verbindung mit den auf der Oberseite und Unterseite des Grundprofils 10
angeordneten Kühllamellen.
[0024] Ein erfindungsgemäßes Hohlkammerprofil kann auch die Form eines Rundrohres oder eines
Koaxialrohres zeigen und ein oder mehrere in Längsrichtung des Profils ausgerichtete
Kanäle aufweisen.
[0025] Die zur Erhöhung der Wärmeaustauschleistung des Profils vorgesehenen Verwellungen
betreffen hier ausschließlich die Schmalseiten 18, 19 und die Stege 13. Die Schmalseiten
18, 19 sind senkrecht zur Längsausrichtung des Grundprofils verformt, wobei sich linksgerichtete
Profilierungen 21 und rechtsgerichtete Profilierungen 22 bei den beiden Schmalseiten
18, 19 und auch bei den Stegen 13 einander abwechseln. Wie insbesondere aus der Fig.
3 zu ersehen ist, besitzt das Grundprofil 10 eine Breite B, die trotz der Verwellungen
an jeder Stelle der Längsausdehnung gleich groß ist. Dies deshalb, weil die beiden
Schmalseiten 18, 19 in gleicher Weise profiliert sind, d.h. den gleichen wellenförmige
Verlauf aufweisen. Ebenso zeigen die Stege 13 den gleichen wellenförmigen Verlauf.
An jeder beliebigen Stelle des Grundprofils 10 ist der Abstand A zwischen zwei benachbarten
Stegen 13 gleich groß. Auch der Abstand C zwischen der Schmalseite 18 und dem ersten
Steg 13' sowie der Abstand D zwischen der Schmalseite 19 und dem letzten Steg 13"
ist konstant. Dies bedeutet, dass jeder beliebige Querschnitt des Grundprofils 10
gemäß Fig. 1 den gleichen Querschnitt wie in Fig. 2 zeigt, d.h. dass das Grundprofil
10 in Längsausrichtung immer den gleichen freien Strömungsquerschnitt aufweist. Es
treten demzufolge bei dem erfindungsgemäßen Grundprofil 10 trotz der Verwellungen
keine hohen Druckverluste auf, da keine die Strömung beeinflussenden Widerstände vorhanden
sind.
[0026] Das in den Figuren 1 und 3 gezeigte Grundprofil 10 zeigt in vorteilhafter Weise eine
Verformung der Schmalseiten 18, 19 und der Stege 13, die in Längsrichtung einen wellenförmigen
Verlauf zeigen, wobei diese Wellen gleiche Wellenlänge aufweisen. Die Profilierungen
21, 22 der Schmalseiten 18, 19 und der Stege 13 stimmen in ihrer maximalen Auslenkung,
d.h. in ihren Amplituden, überein. Eine solche Ausgestaltung ist nicht zwingend für
die Erzielung einer hohen Wärmeaustauschleistung. Solange der freie Strömungsquerschnitt
konstant bleibt, kann der wellenförmige Verlauf auch unterschiedliche Wellenlängen
oder Amplituden aufweisen. Die vorbeschriebene Ausführung lässt sich jedoch leichter
fertigen.
[0027] Ein erfindungsgemäßes Hohlkammerprofil aus Metall mit definierten, reproduzierbaren
Verwellungen zu versehen, wird in zwei alternativen Ausführungen des Verfahrens gemäß
der Fig. 4 a und 4 b bzw. der Fig. 5 beschrieben.
[0028] In bekannten Weise wird durch Strangpressen ein Hohlprofilstrang 20 erzeugt. Von
der Strangpresseinrichtung ist in der Fig. 4a, 4b und 5 jeweils nur die Strangpressmatrize
33 mit den Matrizenkammern 34, 35 gezeigt. Dabei kann es sich bei der Strangpressvorrichtung
um eine aus dem Stand der Technik bekannte Direktstrangpresse, Indirektstrangpresse
oder Conformpresse handeln. Der die gewünschte Profilform aufweisende Profilstrang
20 wird in Austrittsrichtung 36 aus der Strangpressmatrize 33 ausgepresst. In der
Ausführung nach Fig. 4a und 5 ergibt sich ein Rundrohr und in der Ausführung nach
Fig. 4b ein Flachrohrprofil mit mehreren Kanälen 11. Herkömmlicherweise wird der heiße
Hohlprofilstrang 20 entlang eines Kühlbettes Weiterverarbeitungsstationen, beispielsweise
zum Beschichten, Umformen oder Ablängen, zugeführt. Bei der in Fig. 4 a bzw. 4 b gezeigten
Vorrichtung zeigt der Hohlprofilstrang 20 bis zu einer Führung 37 einen geraden Profilstrangverlauf
B I. An diesem geraden Profilstrangverlauf B I schließt sich ein verformter Profilstrangverlauf
B II an. Die Verformungen stellen linksgerichtete Profilierungen 21 und rechtsgerichtete
Profilierungen 22 dar, die durch ein Verformungswerkzeug 30 bewirkt werden. Dieses
Verformungswerkzeug 30 bewegt sich in Verschieberichtung 31 um eine linksgerichtete
Profilierung 21 im Hohlprofilstrang 20 zu erzeugen und anschließend in Verschieberichtung
32 um eine rechtsgerichtete Profilierung 22 zu formen. Das Verformungswerkzeug 30
stellt einen Oszillator dar, der mit einer auf die Strangpressgeschwindigkeit und
damit Strangaustrittsgeschwindigkeit v angepasste Ozszillationsfrequenz f angepasst
ist, um eine wunschgemäße Wellenlänge 1 für das Hohlkammerprofil 10 zu erzielen. Die
Oszillationsfrequenz f des Verformungswerkzeuges 30 lässt sich nach folgender Formel
einstellen:
f = Oszillationsfrequenz in Hz (1/s),
v = Strangaustrittsgeschwindigkeit in m/s,
l = Wellenlänge in m.
[0029] Bei einer Strangaustrittsgeschwindigkeit von 1 m/s (60 m/min) und einer angestrebten
Wellenlänge 1 von 0,005 m (5 mm) wäre eine Oszillationsfrequenz für das Verformungswerkzeug
von f = 200 Hz einzustellen. Die Strangpressgeschwindigkeiten v für Hohlkammerprofile,
insbesondere für MP-Profile (Multiport-Profile) oder MMP-Profile (Milcro-Multiport-Profile)
liegen bei 15 bis 200 m/min, vorzugsweise 60 bis 150 m/min. Die Wellenlängen 1 der
erfindungsgemäßen wellenförmigen Verformungen liegen in der Größenordnung von 1 bis
100 mm.
[0030] Die oszillierende Bewegung des Verformungswerkzeug 30, die beim Auftreffen auf dem
Hohlprofilstrang 20 aufgrund der Krafteinwirkung eine Verformung erzeugt, kann auf
verschiedene Weise realisiert werden. Beispielsweise elektromotorisch, durch einen
Exzenterantrieb oder ein Hydrauliksystem.
[0031] Es ist auch möglich den Hohlprofilstrang 30 elektromagnetisch auszulenken.
[0032] Um eine deformationsarme Umformung zu ermöglichen, sollte die Umformtemperatur des
Hohlprofilsstrangs 20 im Verformungswerkzeug 30 mindestens 250° C betragen, vorzugsweise
sollte sie jedoch größer als 400° C sein. Ist aufgrund der Konstruktion der gesamten
Produktionsanlage der gerade Profilstrangverlauf B I so lang, dass die Temperatur
des Hohlprofilstrangs 20 wesentlich unter 250° C absinkt, ist zwischen dem Austritt
aus der Strangpressmatrize 33 und dem Verformungswerkzeug 30 eine Erwärmungsvorrichtung
vorzusehen, die den Hohlprofilstrang 20 auf die gewünschte Umformtemperatur in dem
Verformungswerkzeug 30 hält. Ist der Bereich des geraden Profilstrangsverlaufs B I
sehr klein, kann auf eine solche Erwärmung verzichtet werden.
[0033] In der Fig. 5 wird ein weiterer prinzipieller Aufbau einer Vorrichtung für ein erfindungsgemäßes
Verfahren gezeigt. Hier ist auf eine separate Führung 37 verzichtet worden. Das Verformungswerkzeug
30 übernimmt auch die Funktion der Strangführung des Hohlprofilstrangs 20. In diesem
Fall wirken jedoch die Auslenkungskräfte, die von dem Verformungswerkzeug 30 durch
Bewegung in Verschieberichtung 31, 32 erzeugt werden, bis zurück in die Matrize 33
und beeinflussen dort den Materialfluss. In diesem Fall existiert kein gerader Profilstrangverlauf
B I nach dem Austritt des Hohlprofilsstrangs 20 aus der Matrize 33. Da der Hohlprofilstrang
20 bis in die Umformzone hinein im Materialfluss beeinflusst wird, bilden sich die
Profilierungen 21,22 direkt nach dem Austritt aus dem Werkzeug, sind also schon zwischen
der Matrize 33 und dem Verformungswerkzeug 30 vorhanden. Vorteilhafterweise sollte
das Verformungswerkzeug 30 eine Breite BIII in Austrittsrichtung 36 haben, die mindestens
dem 2-fachen der Wellenlänge 1 der wellenförmigen Profilierungen entspricht.
[0034] Ein solches Verformungswerkzeug 30, das eine oszillierende Strangführung darstellt,
wird vorzugsweise an der Strangpresse selbst vorgesehen, insbesondere kann ein solches
Verformungswerkzeug 30 in einer Ausnehmung im Gegenholm der Strangpresse angeordnet
und geführt sein.
Bezugszeichenliste:
[0035]
- 10
- Grundprofil
- 11
- Kanal
- 12
- Wandung
- 13,13',13"
- Steg
- 14
- offene Ende von 10
- 15
- offene Ende von 10
- 16
- Breitseite
- 17
- Breitseite
- 18
- Schmalseite
- 19
- Schmalseite
- 20
- Hohlprofilstrang
- 21
- linksgerichtete Profilierung
- 22
- rechtsgerichtete Profilierung
- 23
- Innenraum
- 30
- Verformungswerkzeug/ Oszillator
- 31
- Verschieberichtung
- 32
- Verschieberichtung
- 33
- Strangpreßmatrize
- 34
- Matrizenkammer
- 35
- Matrizenkammer
- 36
- Austrittsrichtung von 20
- 37
- Führung
- A
- Abstand benachbarter Stege
- B
- Breite von 10
- BI
- gerader Profilstrangverlauf
- BII
- verformter Profilstrangverlauf
- BIII
- Breite von 30
- C
- Abstand Breitseite 18 und Steg 13'
- D
- Abstand Breitseite 19 und Steg 13"
1. Hohlkammerprofil aus Metall, insbesondere für Wärmetauscher, bestehend aus einem stranggepreßten
Grundprofil (10) mit zwei zueinander parallelen Breitseiten (16, 17) und zwei Schmalseiten
(18, 19), wobei im Innenraum (23) des Grundprofils (10) sich mindestens ein Kanal
(11) in Längsrichtung des Grundprofils (10) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schmalseiten (18, 19) senkrecht zur Längsausrichtung des Grundprofils (10) verformt
sind, wobei sich quer zur Längsausdehnung linksgerichtete Profilierungen (21) und
quer zur Längsausdehnung rechtsgerichtete Profillierungen (22) an beiden Schmalseiten
(18, 19) einander abwechseln und die Breite (B) des Grundprofils (10) über die gesamte
Längsausdehnung des Grundprofils (10) gleich ist.
2. Hohlkammerprofil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (23) des Grundprofils (10) von Breitseite (16) zu Breitseite (17) sich
erstreckende, mehrere Kanäle (11) bildende Stege (13) angeordnet sind und diese Stege
(13) senkrecht zur Längsausrichtung des Grundprofils (10) ausgerichtete Profilierungen
(21, 22) aufweisen, wobei der Abstand (A) zwischen zwei benachbarten Stegen (13) und
der Abstand (C) zwischen der Schmalseite (18) und dem ersten Steg (13') sowie der
Abstand (D) zwischen der Schmalseite (19) und dem letzten Steg (13") über die gesamte
Längsausdehnung des Grundprofils (10) gleich ist.
3. Hohlkammerprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierungen (21, 22) der Schmalseiten (18, 19) und der Stege (13) in Längsausdehnung
des Grundprofils (10) einen wellenförmigen Verlauf zeigen, so dass das Grundprofils
(10) in Längsausrichtung immer den gleichen freien Strömungsquerschnitt aufweist.
4. Hohlkammerprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wellenförmiger Verlauf für die Schmalseiten (18, 19) und die Stege (13) über
die gesamte Längsausrichtung des Grundprofils (10) die gleiche Wellenlänge aufweist.
5. Hohlkammerprofil aus Metall, insbesondere für Wärmetauscher, bestehend aus einem stranggepreßten
Grundprofil (10) in Rundrohrform oder Koaxialrohrform, wobei im Innenraum (23) des
Grundprofils (10) sich mindestens ein Kanal (11) in Längsrichtung des Grundprofils
(10) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
gegenüberliegende Seiten des Grundprofils (10) senkrecht zur Längsausrichtung des
Grundprofils (10) verformt sind, wobei sich quer zur Längsausdehnung linksgerichtete
Profilierungen (21) und quer zur Längsausdehnung rechtsgerichtete Profilierungen (22)
an den Seiten einander abwechseln und die Breite (B) des Grundprofils (10) über die
gesamte Längsausdehnung des Grundprofils (10) gleich ist.
6. Hohlkammerprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundprofil (10) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt ist.
7. Hohlkammerprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es als Kühler für Gas- oder Flüssigkeitsströme Anwendung findet, insbesondere als
Gaskühler oder Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge.
8. Verfahren zur Herstellung eines Hohlkammerprofils aus Metall, insbesondere für einen
Wärmetauscher,
wobei durch Strangpressen ein Hohlprofilstrang (20) in Rundrohrform oder in Koaxialrohrform
oder ein Hohlprofilstrang (20) mit zwei zueinander parallelen Breitseiten (16, 17)
sowie gewölbten oder ebenen Schmalseiten (18, 19) und mindestens einem sich im Innenraum
(23) des Grundprofils (10) erstreckenden Kanal (11) erzeugt wird,
dieser Hohlprofilstrang (20) verformt wird und
anschließend das Ablängen des Profilstrangs auf die gewünschte Länge eines Grundprofils
(10) vorgenommen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der aus der Umformzone der Strangpreßmatrize (33) austretende und heiße Hohlprofilstrang
(20) durch ein sich oszillierend bewegendes Verformungswerkzeug (30) definiert in
Schwingung versetzt und/ oder verformt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlprofilstrang aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung stranggepreßt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem unmittelbar aus der Umformzone austretenden und heißen Hohlprofilstrang (20)
durch ein sich senkrecht zur Austrittsrichtung (36) des Profilstrangs (20) oszillierend
bewegendes Verformungswerkzeug (30) gleichzeitig und gleich starke Profilierungen
(21, 22) der Schmalseiten (18, 19) und eventuell vorhandener Stege (13) vorgenommen
werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmalseiten (18, 19) und die Stege (13) in Längsrichtung des Grundprofils (10)
gleichartige wellenförmige Verformungen erhalten.
12. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem unmittelbar aus der Umformzone austretenden und heißen Hohlprofilstrang (20)
durch das sich mindestens in zwei Schwingungsebenen bewegende Verformungswerkzeug
(30) zirkulare Verwellungen der Profilwandung (12) vorgenommen werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung der gewünschten Wellenlänge (1) der wellenförmigen Verformung die Oszillationsfrequenz
(f) des Verformungswerkzeuges (30) an die Strangaustrittsgeschwindigkeit (v) angepaßt
wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstrang bei Strangpreßgeschwindigkeiten (v) von 15 bis 200 m/min, vorzugsweise
60 bis 150m/min erzeugt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlängen der wellenförmigen Verformungen des Profilstrangs (20) in der Größenordnung
von 1 bis 100 mm liegen.
16. Verfahren anch einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungswerkzeug (30) den aus der Strangpressmatrize (33) austretenden heißen
Hohlprofilstrang (20) unmittelbar erfaßt, so dass die bei der oszillierenden Bewegung
des Verformungswerkzeuges auftretenden Auslenkungskräfte bis zurück in die Strangpreßmatrize
(33) wirken.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungswerkzeug (30) in einer Ausnehmung im Gegenholm der Strangpresse angeordnet
ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Strangpresse unmittelbar austretenden Hohlprofilstrang (20) von einer
im Abstand zur Strangpreßmatrize (33) angeordneten Führung (37) erfaßt und einem Verformungswerkzeug
(30) zugeführt wird, dabei verringert sich die Temperatur des Hohlprofilstranges (20)
ausgehend von der Austrittstemperatur an der Strangpressmatrize (33) auf eine Umformtemperatur
innerhalb des Verformungswerkzeuges (30) von mindestens 250°C, vorzugsweise größer
400°C.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Strangpresse unmittelbar austretenden Hohlprofilstrang (20) von einer
im Abstand zur Strangpreßmatrize (33) angeordneten Führung (37) erfaßt wird und vor
Zuführung in ein Verformungswerkzeug (30) auf eine Umformtemperatur von mindestens
250°C, vorzugsweise größer 400°C erwärmt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die oszillierende Bewegung des Verformungswerkzeuges (30) elektromagnetisch bewirkt
wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungswerkzeug (30) zur Erzielung der Verformungen am Hohlprofilstrang (20)
diesen zyklisch mit einem fluiden Medium beaufschlagt.
22. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpreßmatrize (33) selbst als sich oszillierend bewegendes Verformungswerkzeug
(30) wirkt.
1. Hollow chamber profile made of metal, especially for heat exchangers, consisting of
an extruded basic profile (10) with two wide sides (16, 17) parallel to each other
and two narrow sides (18, 19), with at least one channel (11) in the inside (23) of
the base profile (10) extending in the lengthwise direction of the base profile (10),
characterized in that
the narrow sides (18, 19) are deformed vertical to the lengthwise direction of the
base profile (10), with profiles (21) left aligned transverse to the lengthwise extension,
and profiles (22) right aligned transverse to the lengthwise extension, alternating
with each other on both narrow sides (18, 19) and the width (B) of the base profile
(10) being the same over the complete lengthwise extension of the base profile (10).
2. Hollow chamber profile according to Claim 1, characterized in that webs (13) forming several channels (11) are arranged in the inside (23) of the of
the base profile (10) and extend from the wide side (16) to the narrow side (17) and
that these webs (13) have profiles (21, 22) aligned vertical to the lengthwise direction
of the base profile (10), with the distance (A) between two adjacent webs (13) and
the distance (C) between the narrow side (18) and the first web (13') and also the
distance (D) between the narrow side (19) and the last web (13" ) being the same over
the complete lengthwise extension of the base profile (10).
3. Hollow chamber profile according to Claim 1 or 2, characterized in that the profiles (21, 22) of the narrow sides (18, 19) and the webs (13) have a wave-like
pattern in the lengthwise extension of the base profile (10), so that the base profile
(10) always has the same free flow cross-section in the lengthwise direction.
4. Hollow chamber profile according to Claim 3, characterized in that the wave-like pattern for the narrow sides (18, 19) and the webs (13) have the same
length of wave over the complete lengthwise extension of the base profile (10).
5. Hollow chamber profile made of metal, especially for heat exchangers, consisting of
an extruded base profile (10) in a round tube shape or coaxial shape, with, in the
inside (23) the base profile (10), at least one channel (11) extending in the lengthwise
direction of the base profile (10),
characterized in that
opposite sides of the base profile (10) are deformed vertically relative to the lengthwise
direction of the base profile (10), with profiles left-aligned (21) transverse to
the lengthwise extension and profiles (22) right-aligned transverse to the lengthwise
extension alternating with each other on the sides and the width (B) of the base profile
(10) being the same over the complete lengthwise extension of the base profile (10).
6. Hollow chamber profile according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the base profile (10) is made of aluminium or an aluminium alloy.
7. Hollow chamber profile in accordance with one of Claims 1 to 6, characterized in that it is used as a cooler for gas or liquid flows, especially as a gas cooler or charge-air
cooler for motor vehicles.
8. Method for manufacturing a hollow chamber profile made of metal, especially for a
heat exchanger,
with a hollow profile extrusion (20) in round-tube form or coaxial form or a hollow
profile extrusion (20) with two parallel wide sides (16, 17) and two curved or flat
narrow sides (18, 19) and at least one channel (11) extending in the inside (23) of
the base profile (10) being produced by extrusion,
this hollow profile extrusion (20) being deformed and
the profile extrusion then being cut to the required length of a base profile (10),
characterized in that
the hot profile extrusion (20) emerging from the deforming zone of the extrusion matrix
(33) is set in a defined oscillation and/or deformed by an oscillating, moving deforming
tool (30).
9. Method according to Claim 8, characterized in that a hollow profile extrusion is extruded from aluminium or aluminium alloy.
10. Method according to Claim 8 or 9, characterized in that profiling (21, 22) of equal thickness of the narrow sides (18, 19), and any webs
(13) present, is simultaneously carried out on the hot profile extrusion, (20) emerging
directly from the deforming zone, by means of a moving deforming tool (30) oscillating
vertically relative to the direction of emergence (36) of the profile extrusion (20).
11. Method according to Claim 10, characterized in that the narrow sides (18, 19) and the webs (13) receive equal wave-like deformation in
the lengthwise direction of the base profile (10).
12. Method in accordance with Claim 8 or 9, characterized in that circular wave-like shapes are formed in the profile walls (12) on the hot hollow
profile extrusion (20) immediately it emerges from the deforming zone, by means of
the deforming tool (30) moving in two planes of oscillation.
13. Method in accordance with Claims 8 to 11, characterized in that to achieve the required length of wave (1) of the wave-like deformation, the frequency
of oscillation (f) of the deforming tool (30) is matched to the speed (v) of emergence
of the extrusion.
14. Method according to one of claims 8 to 13, characterized in that the profile extrusion is generated at extrusion speeds (v) of 15 to 200 m/min, preferably
at 60 to 150 m/min.
15. Method according to one of Claims 8 to 14, characterized in that the length of the waves of the wave-like deformations of the profile extrusion (20)
is in the order of 1 to 100 mm.
16. Method in accordance with one of Claims 8 to 15, characterized in that the deforming tool (30) grips the hot hollow profile extrusion (20) immediately it
emerges from the extrusion matrix (33), so that the deflection forces occurring during
the oscillating movement of the deforming tool act back directly on the extrusion
matrix (33).
17. Method according to Claim 16, characterized in that the deforming tool (30) is arranged in a recess in the reaction post of the extrusion
press.
18. Method in accordance with one of Claims 8 to 15, characterized in that the hollow profile extrusion (20) emerging from the extrusion press is immediately
gripped by a guide (37), arranged at a distance from the extrusion matrix (33), and
fed to a deforming tool (30), with the temperature of the hollow profile extrusion
(20) reducing during the process from the exit temperature at the extrusion matrix
(33), to a deformation temperature of at least 250°C, preferably to greater than 400°C,
within the deforming tool (30).
19. Method according to one of Claims 8 to 15, characterized in that the hollow profile extrusion (20) emerging from the extrusion press is immediately
gripped by a guide (37), arranged at a distance from the extrusion matrix (33), and
is heated to a deforming temperature of at least 250°C, preferably to greater than
400°C, before being fed to a deforming tool (30).
20. Method according to one of Claims 8 to 19, characterized in that the oscillating movement of the deforming tool (30) is electromagnetically generated.
21. Method according to one of Claims 8 to 19, characterized in that a fluid medium is cyclically applied to the deforming tool (30) to achieve the deformation
of the hollow profile extrusion (20).
22. Method according to Claim 8, characterized in that the extrusion press matrix (33) itself acts as an oscillating, moving deforming tool
(30).
1. Profilé creux en métal, notamment pour des échangeurs de chaleur, comprenant un profilé
de base (10) extrudé présentant deux côtés larges (16, 17) parallèles entre eux et
deux côté étroits (18, 19), sachant que dans le compartiment intérieur (23) du profilé
de base (10) s'étend au moins un canal (11) dans le sens longitudinal du profilé de
base (10),
caractérisé en ce que
les côtés étroits (18, 19) présentent une déformation perpendiculairement à l'orientation
longitudinale du profilé de base (10), sachant que des profils (21) dirigés vers la
gauche transversalement à l'extension longitudinale et des profils (22) dirigés vers
la droite transversalement à l'extension longitudinale alternent mutuellement sur
les deux côtés étroits (18, 19), et que la largeur (B) du profilé de base (10) est
identique sur toute l'extension longitudinale du profilé de base (10).
2. Profilé creux selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le compartiment intérieur (23) du profilé de base (10) sont agencées des nervures
(13) formant plusieurs canaux (11) qui s'étendent du côté large (16) au côté large
(17), et en ce que ces nervures (13) présentent des profils (21, 22) orientés perpendiculairement au
sens longitudinal du profilé de base (10), sachant que l'écart (A) entre deux nervures
voisines (13) et l'écart (C) entre le côté étroit (18) et la première nervure (13')
ainsi que l'écart (D) entre le côté étroit (19) et la dernière nervure (13") restent
identiques sur toute l'extension longitudinale du profilé de base (10).
3. Profilé creux selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les profils (21, 22) des côtés étroits (18, 19) et des nervures (13) présentent un
tracé ondulé sur l'extension longitudinale du profilé de base (10), de sorte que le
profilé de base (10) présente, dans le sens longitudinal, toujours la même section
libre d'écoulement.
4. Profilé creux selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tracé ondulé des côtés étroits (18, 19) et des nervures (13) présente la même
longueur d'onde sur toute l'extension longitudinale du profilé de base (10).
5. Profilé creux en métal, notamment pour échangeur de chaleur, comprenant un profilé
de base (10) extrudé en forme de tube circulaire ou de tube coaxial, sachant que dans
le compartiment intérieur (23) du profilé de base (10) se trouve au moins un canal
(11) dans le sens longitudinal du profilé de base (10),
caractérisé en ce que
des côtés se faisant face du profilé de base (10) sont déformés perpendiculairement
à l'extension longitudinale du profilé de base (10), sachant que des profils (21)
orientés à gauche transversalement à l'extension longitudinale et des profils (22)
orientés à droite transversalement à l'extension longitudinale se succèdent en alternance
sur les côtés, et que la largeur (B) du profilé de base (10) reste la même sur toute
l'extension longitudinale du profilé de base (10).
6. Profilé creux en métal selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le profilé de base (10) a été fabriqué en aluminium ou en un alliage d'aluminium.
7. Profilé creux selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il s'utilise comme refroidisseur avec des flux de gaz ou de liquide, notamment comme
refroidisseur de gaz ou refroidisseur d'air de suralimentation sur des véhicules à
moteur.
8. Procédé servant à fabriquer un profilé creux en métal, notamment pour un échangeur
de chaleur,
sachant que par extrusion l'on fabrique un profilé creux extrudé (20) en forme de
tube rond ou de tube coaxial, ou un profilé creux extrudé (20) avec deux côtés larges
parallèles entre eux (16, 17) ainsi qu'avec des côtés étroits (18, 19) bombés ou plats
et avec au moins un canal (11) s'étendant dans le compartiment intérieur (23) du profilé
de base (10),
que l'on déforme ce profilé creux extrudé (20) et
qu'ensuite l'on tronçonne le profilé extrudé pour conférer au profilé de base (10)
la longueur souhaitée,
caractérisé en ce que
le profilé creux extrudé (20) très chaud sortant de la zone de déformation que présente
la matrice d'extrusion (33) entre de façon définie en oscillation sous l'effet d'un
outil de déformation (30) décrivant un mouvement oscillant et/ou qu'il subit une déformation.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on obtient par extrusion un profilé creux en aluminium ou en un alliage à l'aluminium.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce l'on confère simultanément, directement sur le profilé creux extrudé (20) sortant
de la zone de déformation et très chaud, des profils (21, 22) d'épaisseur identique
aux côtés étroits (18, 19) et aux nervures (13) éventuellement présentes, au moyen
d'un outil de déformation (30) décrivant un mouvement oscillant perpendiculairement
au sens de sortie (36) du profilé extrudé (20).
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les côtés étroits (18, 19) et les nervures (13) reçoivent des déformations ondulées
de même type dans le sens longitudinal du profilé de base (10).
12. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'on confère à la paroi (12) du profilé creux extrudé (20), directement à sa sortie
de la zone de déformation et encore très chaud, des ondulations circulaires au moyen
de l'outil de déformation (30) se déplaçant sur au moins deux niveaux d'oscillation.
13. Procédé selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que pour conférer à la déformation ondulée la longueur d'onde (I) souhaitée, on adapte
la fréquence d'oscillation (f) de l'outil de déformation (30) à la vitesse (v) de
sortie du profilé.
14. Procédé selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que l'on fabrique entre 60 et 150 m/min de profilé à des vitesses (v) d'extrusion comprises
entre 15 et 200 m/min.
15. Procédé selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que les longueurs d'onde des déformations ondulées que présente le profilé extrudé (20)
sont d'un ordre de grandeur compris entre 1 et 100 mm.
16. Procédé selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisé en ce que l'outil de déformation (30) saisit le profilé creux extrudé (20) très chaud directement
à la sortie de la matrice d'extrusion (33), de sorte que les forces déviatrices engendrées
pendant le mouvement oscillant de l'outil de déformation agissent jusque dans la matrice
d'extrusion (33).
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'outil de déformation (30) est agencé dans un évidement situé dans le longeron antagoniste
de la presse à extruder.
18. Procédé selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisé en ce que le profilé creux extrudé (20) sortant directement de la presse d'extrusion est saisi
par un guidage (37) agencé distant de la matrice d'extrusion (33) et conduit à un
outil de déformation (30), opération au cours de laquelle la température du profilé
creux extrudé (20) diminue, passant de la température à laquelle il sort de la matrice
d'extrusion (33) à une température de déformation dans un outil de déformation (30),
température d'au minimum 250 °C et de préférence supérieure à 400 °C.
19. Procédé selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisé en ce que le profilé creux extrudé (20) sortant directement de la presse d'extrusion est saisi
par un guidage (37) agencé distant de la matrice d'extrusion (33) et porté, avant
d'être amené dans un outil de déformation (30), à une température de déformation d'au
minimum 250°C, de préférence supérieure à 400°C.
20. Procédé selon l'une des revendications 8 à 19, caractérisé en ce que le mouvement oscillant de l'outil de déformation (30) s'obtient électromagnétiquement.
21. Procédé selon l'une des revendications 8 à 19, caractérisé en ce que l'outil de déformation (30) met de manière cyclique le profilé creux extrudé (20)
sous pression d'un fluide pour obtenir les déformations.
22. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la matrice d'extrusion (33) officie elle-même d'outil de déformation (30) décrivant
un mouvement oscillant.
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