[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherrohres
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
[0002] Beim Bau von Wärmeüberträgern oder Wärmetauschern für Kraftfahrzeuge werden zunehmend
höhere Anforderungen an die Übertragungsleistung gestellt. Die steigenden Anforderungen
basieren auf höheren Anforderungen an die effiziente Ausnutzung des Kraftstoffes durch
eine Verbrennungskraftmaschine sowie zunehmend verschärften Abgasemissionsgrenzwerten.
[0003] Insbesondere bei der Kühlung von Abgasen bei der Abgasrückführung zu einem Verbrennungsmotor
müssen immer höhere Wärmeleistungen abgeführt werden, um einen hohen Beladungsgrad
der Zylinderfüllung zu erreichen. Auch bei anderen Wärmetauschern, wie beispielsweise
Ölkühler-, Ladeluftkühler- oder aber Kühlkreislaufwärmetauschern, treten zunehmend
höhere Anforderungen an die Übertragungsleistung auf.
[0004] Neben den höheren Anforderungen an die Wärmeübertragungsleistungen müssen die Wärmetauscher
auch mit zunehmend höheren Drücken arbeiten können. Insbesondere bei den Wärmetauschern,
die ein zu kühlendes gasförmiges Fluid durchströmt, steigt die Anforderung an den
zu übertragenden Druck zunehmend durch immer höhere Motoraufladestufen. Außerdem wird
zunehmend ein geringer Druckverlust innerhalb des Wärmetauschers gefordert.
[0005] Im Rahmen der Reduzierung von CO2-Ausstößen von Kraftfahrzeugen werden die Strömungsbeiwerte
der Karosserie immer stärker optimiert, was bei durch kleiner werdenden Kühlungsöffnungen
nachteilig auf die Kühlleistung des Wärmetauschers auswirkt. Gleichzeitig soll das
Gesamtgewicht des Fahrzeuges sinken, damit ein geringer Kraftstoffverbrauch und somit
ein geringerer CO2-Ausstoß realisiert werden kann. Diese gewichtsreduzierenden Anforderungen
gelten auch für einzelne Bauteile der Fahrzeuge.
[0006] Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen eines Wärmetauscherrohres, bei dem ein
Rohr mit kreisrundem Querschnitt zu einem Rohr mit nicht kreisrundem Querschnitt verformt
wird, zählen zum Stand der Technik
[0007] So offenbart die
US 731124 eine Vorrichtung zum Herstellen eines gewellten Rohres, welches aus einem kreisrunden
Rohling hergestellt wird. Hierbei wird der Rohling, welcher durch ein kreisrundes
Rohr gebildet wird, in eine Pressvorrichtung eingelegt und an zwei gegenüberliegenden
Seiten mit einem Wellenprofil versehen Die beiden anderen Seiten bilden dabei zwei
plane Flächen, die parallel zueinander verlaufen. Hergestellt wird dieses gewellte
Rohr durch ein Verfahren, bei dem der Rohling in die Pressvorrichtung eingelegt wird,
welche die späteren Abmessungen des gewellten Rohres definieren. Anschließend werden
die beiden offenen Enden des Rohres verschlossen und von einer Seite Wasser eingeführt,
wodurch ein solcher Druck entsteht, dass sich das Rohr bis an die durch das Presswerkzeug
vorgegebene Kontur ausdehnt Das dieser Vorrichtung zugrunde liegende Verfahren ist
nachteilig, da eine Vielzahl von Produktionsschritten miteinander kombiniert werden
müssen, um ein Fertigbauteil zu erhalten. Auch die Anwendung des Innenhochdruckumformens,
welches mittels Einpressen von Wasser umgesetzt wird, ist fehleranfällig und verursacht
hohe Rüstzeiten.
[0008] Auch die
GB 519593 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung eines Wärmetauscherrohres. Auch hier dient
ein Rohr mit kreisrundem Querschnitt als Rohling für den Umformprozess. Dieser Rohling
wird mittels Innenhochdruckumformung zu einem Wärmetauscherrohr umgeformt, welches
eine sechseckige Querschnittsfläche aufweist und entlang seiner Längsrichtung gewellt
Ist. Des Weiteren zeichnet sich diese Vorrichtung dadurch aus, dass Rohlinge verwendet
werden, welche lediglich auf einer Seite geöffnet sind. Der Nachteil dieser Vorrichtung
liegt wiederum darin, dass es zu einer hohen Fehleranfälligkeit kommt, wodurch hohe
Rüstzeiten entstehen. Auch die Formgebung des fertigen Wärmetauscherrohres ist durch
diese Vorrichtung stark eingeschränkt.
[0009] Die
US 2008/0173060 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines helixförmigen Rohres.
Hierbei wird das Rohr in eine Biegevorrichtung eingelegt, welche aus mehreren voneinander
beabstandeten Rollen besteht, die in der Lage sind, den Rohling entlang seiner Längsachse
zu verformen. Dadurch, dass der Rohling während des Biegeprozesses auch in eine Rotation
versetzt werden kann, ist es möglich, dem Rohr eine helixförmige Form aufzuprägen.
Nachteilig an dieser Vorrichtung und dem dazu gehörigen Verfahren ist allerdings,
dass die Gestaltungsformen des Rohres stark begrenzt sind. So ist es zum Beispiel
nicht möglich, ein Rohr herzustellen, welches einen rechteckigen oder mehreckigen
Querschnitt aufweist.
[0010] Die
US 1605545 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines wellenförmigen Profils, welches durch
einen kombinierten Biege- und Pressvorgang hergestellt wird. Hierzu wird ein kreisrundes
Rohr in eine Vorrichtung eingelegt, welche zweiteilig aufgebaut ist. Die Außenseite
dieser Vorrichtung weist einen positiven Abdruck einer Welle auf, die Innenseite hingegen
weist dementsprechend ein negatives Wellenprofil auf. Der Umformprozess wird dadurch
realisiert, dass ein Dorn durch den Innenteil der Biegevorrichtung fährt und diese
so mit ihrem negativen Abdruck in den positiven Abdruck des äußeren Formteils presst.
Der Nachteil dieser Erfindung liegt wiederum in den hohen Rüst- und Taktzeiten. Des
Weiteren bietet das angewandte Verfahren das Risiko, dass der Rohling während des
Umformprozesses Schäden erleidet, welches den prozentualen Anteil an Ausschussteilen
erhöht.
[0011] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein kostengünstiges und effizientes
Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherrohres zur Verfügung zu stellen, der
eine hohe Kühlleistung, einen geringen Strömungswiderstand und kompakte Bauraumabmaße
aufweist.
[0012] Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Herstellung
eines Wärmetauscherrohres gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
[0013] Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Bestandteil der abhängigen
Patentansprüche.
[0014] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherrohres, wird
ein Rohr mit einem kreisrunden Querschnitt zu einem Rohr mit einem nicht kreisrunden
Querschnitt, vorzugsweise rechteckförmigen Querschnitt umgeformt und das Rohr mit
nicht kreisförmigem Querschnitt wird in seiner Längsrichtung und/oder Querrichtung
gewellt.
[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherrohres bietet insbesondere
den Vorteil, dass ein Wärmetauscherrohr mit kompakten Bauraumabmaßen und hoher Druckdichtigkeit
hergestellt werden kann. Aus einem im Wesentlichen kreisrunden Rohr, das beispielsweise
durch ein rollgewalztes längsnahtverschweißtes Rohr ausgebildet sein kann, wird durch
einen Umformprozess ein Rohr mit nicht kreisrundem Querschnitt erzeugt. Bei einem
nicht kreisrunden Querschnitt kann es sich beispielsweise um einen ovalen, einen elliptischen,
vorzugsweise um einen rechteckförmigen Querschnitt und/oder um eine Mischform aus
den zuvor genannten Querschnittsformen handeln. Das so erzeugte im Wesentlichen nicht
kreisrunde Rohrprofil weist eine annähernd gleiche Druckbeständigkeit im Vergleich
zu einem runden Rohrprofil auf. Nachfolgend wird das ursprünglich kreisrunde Rohr
als Rundrohrprofil bezeichnet.
[0016] In einem weiteren Verfahrensschritt, der zeitlich versetzt nach der Verformung des
nicht kreisrunde Rohrprofils oder aber auch gleichzeitig ausgeführt werden kann, wird
das Wärmetauscherrohr in Längsrichtung und/oder Querrichtung mit einer Wellenform
versehen. Die Amplitude der Wellenform kann dabei unter Bezugnahme der Längsrichtung
als X-Achse sowohl in Form der Y- als auch der Z-Achse zeigend ausgebildet werden.
Ebenfalls ist es vorstellbar, eine Kombination der Ausbildung in Y- und Z-Richtung
vorzunehmen. Die Wellenform kann auch in Querrichtung des Wärmetauscherrohrs ausgebildet
sein. Hierdurch ergibt sich beispielsweise im Querschnitt eine tendenziell U-förmige
oder S-förmige Konfiguration des zuvor zu einem nicht kreisrunden Querschnitt umgeformten
Rohres.
[0017] Hieraus erzielt sich der Vorteil, dass bei gleichem Abmaß in Längsrichtung eine größere
Oberfläche des Wärmetauscherrohres geschaffen wird. Durch die in Längsrichtung ausgestaltete
Wellenform, erzeugt der Wärmetauscher eine höhere Leistung als ein Wärmetauscher mit
geradlinig ausgeführten Wärmetauscherrohren, bei nahezu gleichbleibendem Druckverlust
über die Länge des Wärmetauscherrohres.
[0018] Die Wellenform wird mit einer Amplitude hergestellt, die dem 0,2- bis 1,2-fachen
eines Außendurchmessers des Rundrohrprofils entspricht. Besonders bevorzugt wird eine
Amplitude hergestellt, die dem 0,5- bis 0,75-fachen des Außendurchmessers des Rundrohrprofils
entspricht. Die Amplitude entspricht dabei der Höhe der jeweiligen Auslenkung der
Wellenform in Y- oder Z-Achsenrichtung. Hierdurch ergibt sich in besonders vorteiliger
Ausgestaltung ein geringer Druckverlust beim Durchströmen eines Fluids durch das Wärmetauscherrohr
sowie eine gute Durchmischung des Abgases im Wärmetauscherrohr bei gleichzeitig geringem
Strömungswiderstand.
[0019] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Wärmetauscherrohr mit einer
Wellenform hergestellt, die eine Wellenlänge aufweist, die dem 1 bis 7-fachen des
Außendurchmessers des Rundrohrprofils entspricht. Besonders bevorzugt entspricht die
Wellenlänge dem 3 bis 6-fachen des Außendurchmessers des Rundrohrprofils. Auch hierdurch
ergibt sich eine hohe Kühlleistung bei gleichzeitig verbesserter Oberflächennutzung
und verbesserter Durchmischung des Abgases im Rohr bei geringem Strömungswiderstand.
Vorzugsweise wird das Wärmetauscherrohr aus einem Edelstahl hergestellt. Unter einem
Edelstahl ist im Rahmen der Erfindung maßgeblich ein nicht rostender Stahl zu verstehen.
Auch kann ein austenitischer Stahl im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden. Hierdurch
ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die bei einem Einsatzgebiet in einem Abgasstrang
eines Fahrzeuges gestellten hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit des
verwendeten Stahlwerkstoffes erreicht werden. Zum einen durchströmen chemisch aggressive
Kühlungsmedien, wie beispielsweise Kühlwasser mit Kühlzusatz, den Wärmetauscher, zum
anderen sind es korrosive Abgase.
[0020] Weiterhin unterliegt der Wärmetauscher starken thermischen Schwankungen. Der Stahl
bietet eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit, die durch Konvektion und Wärmeleitung
innerhalb des Wärmetauschers von einem Medium auf das Andere übertragen wird und somit
für einen hohen Wirkungsgrad des Wärmetauschers sorgt. Durch den Einsatz eines Edelstahls
wird hierdurch eine hohe Langlebigkeit des Wärmetauschers realisiert.
[0021] In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird das Wärmetauscherrohr aus einer Edelstahllegierung
hergestellt, die die nachfolgenden Legierungsbestandteile ausgedrückt in Gew.-% aufweist:
| Kohlenstoff (C): |
max. 0,08 |
| Silizium (Si): |
max. 1,0 |
| Mangan (Mn): |
max. 2,2 |
| Phosphor (P): |
max. 0,045 |
| Schwefel (S): |
max. 0,03 |
| Chrom (Cr): |
16,5 bis 21,0 |
| Nickel (Ni): |
8,0 bis 26,0 |
| Rest: |
Eisen (Fe) |
[0022] Darüber hinaus besteht die Option, dass die zuvor genannte Legierung zusätzlich mindestens
eines der nachfolgend genannten Legierungsbestandteile ausgedrückt in Gew.-% aufweist:
| Stickstoff (N): |
max. 0,15 |
| Molybdän (Mo): |
2,0 bis 5,0 |
| Titan (Ti): |
max. 0,7 |
| Kupfer (Cu): |
1,2 bis 2,0. |
[0023] Ganz besonders bevorzugt wird eine der nachfolgend genannten Edelstahllegierungen
mit den jeweiligen Legierungsbestandteilen ausgedrückt in Gew.-% zur Herstellung eines
erfindungsgemäßen Wärmetauscherrohrs verwendet.
| 1. Legierung: |
Kohlenstoff (C): |
max. 0,07 |
| |
Silizium (Si): |
max. 1,0 |
| |
Mangan (Mn): |
max. 2,0 |
| |
Phosphor (P): |
max. 0,045 |
| |
Schwefel (S): |
max. 0,03 |
| |
Stickstoff (N): |
max. 0,11 |
| |
Chrom (Cr): |
17,5 bis 19,5 |
| |
Nickel (Ni): |
8,0 bis 10,5 |
| |
|
|
| 2. Legierung: |
Kohlenstoff (C): |
max. 0,03 |
| |
Silizium (Si): |
max. 1,0 |
| |
Mangan (Mn): |
max. 2,0 |
| |
Phosphor (P): |
max. 0,045 |
| |
Schwefel (S): |
max. 0,03 |
| |
Stickstoff (N): |
max. 0,11 |
| |
Chrom (Cr): |
18,0 bis 20,0 |
| |
Nickel (Ni): |
10,0 bis 13,0 |
| 3. Legierung: |
Kohlenstoff (C): |
max. 0,03 |
| |
Silizium (Si): |
max. 1,0 |
| |
Mangan (Mn): |
max. 2,0 |
| |
Phosphor (P): |
max. 0,045 |
| |
Schwefel (S): |
max. 0,03 |
| |
Stickstoff (N): |
max. 0,11 |
| |
Chrom (Cr): |
17,5 bis 19,5 |
| |
Nickel (Ni): |
8,0 bis 10,5 |
| |
|
|
| 4. Legierung: |
Kohlenstoff (C): |
max. 0,03 |
| |
Silizium (Si): |
max. 1,0 |
| |
Mangan (Mn): |
max. 2,0 |
| |
Phosphor (P): |
max. 0,045 |
| |
Schwefel (S): |
max. 0,03 |
| |
Stickstoff (N): |
max. 0,11 |
| |
Chrom (Cr): |
16,5 bis 18,5 |
| |
Molybdän (Mn): |
2,0 bis 2,5 |
| |
Nickel (Ni): |
10,0 bis 14,5 |
| |
|
|
| 5. Legierung: |
Kohlenstoff (C): |
max. 0,08 |
| |
Silizium (Si): |
max. 1,0 |
| |
Mangan (Mn): |
max. 2,0 |
| |
Phosphor (P): |
max. 0,045 |
| |
Schwefel (S): |
max. 0,03 |
| |
Chrom (Cr): |
16,5 bis 18,5 |
| |
Molybdän (Mn): |
2,0 bis 2,5 |
| |
Nickel (Ni): |
10,5 bis 13,5 |
| |
Titan (Ti): |
max. 0,7 |
| |
|
|
| 6. Legierung: |
Kohlenstoff (C): |
max. 0,02 |
| |
Silizium (Si): |
max. 0,7 |
| |
Mangan (Mn): |
max. 2,0 |
| |
Phosphor (P): |
max. 0,03 |
| |
Schwefel (S): |
max. 0,01 |
| |
Chrom (Cr): |
19,0 bis 21,0 |
| |
Molybdän (Mn): |
4,0 bis 5,0 |
| |
Nickel (Ni): |
24,0 bis 26,0 |
| |
Stickstoff (N): |
max. 0, 15 |
| |
Kupfer (Cu): |
1,2 bis 2,0 |
[0024] Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, bevorzugte Ausführungsformen anhand der
schematischen Zeichnungen. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es
zeigen:
| Figur 1 |
eine Seitenansicht eines Wärmetauscherrohres, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt ist; |
| Figur 2 |
eine perspektivische Ansicht eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Wärmetauscherrohres; |
| Figur 3 |
eine Seitenansicht eines abgasführenden Wärmetauschers, welcher mehrere nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellte Wärmetauscherrohre umfasst; |
| Figur 4 |
eine Querschnittansicht eines kreisrunden Rohres und |
| Figur 5 |
eine Seitenansicht eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wärmetauscherrohres
mit Geometriebemaßung. |
[0025] In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet,
wobei entsprechende oder vergleichende Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte
Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
[0026] Figur 1 zeigt ein Wärmetauscherrohr 1 in einer Seitenansicht, welches mit einem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellt worden ist. Das Wärmetauscherrohr 1 weist in Längsrichtung 2
eine Wellenform auf. Die Wellenform besitzt, bezogen auf die Zeichenebene, in vertikaler
Richtung eine Höhenausstellung in Form einer Amplitude 4 und in horizontaler Richtung
eine
[0027] Wellenlänge 5. Die Wellenlänge 5 ist dabei begrenzt durch den Abstand von Wellental
WT zu Wellental WT oder Wellenberg WB zu Wellenberg WB.
[0028] Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Wärmetauscherrohres 1. Hierbei ist
zu erkennen, dass das Wärmetauscherrohr 1 im Querschnitt im Wesentlichen durch einen
rechteckförmigen Querschnitt 6 ausgebildet ist. Der rechteckförmige Querschnitt 6
ist dabei in der hier gezeigten Ausführungsform jeweils bezogen auf die Bildebene
an seiner Oberseite 7 und seiner Unterseite 8 flach ausgebildet. In Seitenbereichen
9 weist es eine Krümmung 10 auf.
[0029] Je nach Anwendungsform, beispielsweise im Falle eines Kreuzstromwärmeübertragers,
kann sich diese Krümmung 10 vorteilig auf die Strömung S und den daraus resultierenden
Strömungswiderstand auswirken. In der hier dargestellten Ausführungsvariante verläuft
die innere Strömungsrichtung Si, bezogen auf das Koordinatensystem, im Wesentlichen
in X-Richtung und die Amplitude 4 ist dazu in Y-Richtung ausgerichtet. Bevorzugt beträgt
die Breite b des erfindungsgemäßen Wärmetauscherrohres 0,5 bis 12,0 mm.
[0030] Figur 3 zeigt einen Wärmetauscher 11 in einer Seitenansicht. Der Wärmetauscher 11
besteht aus mehreren zusammengefassten Wärmetauscherrohren 1, die an ihren Enden 12
über Rohrböden 13 miteinander gekoppelt sind. Die Koppelung der Enden 12 der Wärmetauscherrohre
1 mit den Rohrböden 13 kann durch einen Formschluss, Kraftschluss oder aber auch Stoffschluss
in einem jeweiligen Endbereich des Wärmetauscherrohres 1 erfolgen. Die Wärmetauscherrohre
1 sind insgesamt so angeordnet, dass die Wellentäler benachbarter Wärmetauscherrohre
1 in einer Ebene liegen. Die Rohre sind also nicht in Längsrichtung zueinander versetzt
angeordnet. Dadurch ergibt sich eine hohe Packungsdichte.
[0031] Figur 4 zeigt eine Querschnittansicht eines kreisrunden Rohres 3. Das kreisrunde
Rohr 3 hat in seinem Ausgangszustand einen Außendurchmesser D. Es dient als Halbzeug
zur Herstellung des Wärmetauscherrohrs 1 und wird entsprechend abgeflacht und gewellt.
In Bezug auf den Außendurchmesser D werden die Amplitude 4 und die Wellenlänge 5 der
Wellenform festgelegt.
[0032] Figur 5 zeigt eine Seitenansicht eines Wärmetauscherrohres 1, wobei hier die Wellenlänge
L (in den anderen Figuren als Bezugszeichen 5 dargestellt), die Höhe des Gesamtrohres
H. ein Radius eines Wellentales R, ein Strömungsgrundbereich G sowie eine einfache
Wellenhöhe A gezeigt sind. Im Rahmen der Erfindung ergibt sich eine Kombination von
guter Strömungseigenschaft, guter Wärmetauscherleistung und guter Raumausnutzung,
bei der Verwirklichung mindestens einer der in der nachfolgend eingeblendeten Tabelle
genannten geometrischen Verhältnisse:
| H/L |
G = H-A |
G/H |
R/H |
| 0,1 bis 0,3 |
-4 bis 2 mm |
-1 bis 1 |
1 bis 5 |
Bezugszeichen:
[0033]
- 1 -
- Wärmetauscherrohr
- 2 -
- Längsrichtung
- 3 -
- Rohr
- 4 -
- Amplitude
- 5 -
- Wellenlänge
- 6 -
- rechteckförmiger Querschnitt
- 7 -
- Oberseite
- 8 -
- Unterseite
- 9 -
- Seitenbereich
- 10 -
- Krümmung
- 11 -
- Wärmetauscher
- 12 -
- Enden
- 13 -
- Rohrböden
- L -
- Wellenlänge
- A -
- Wellenhöhe
- b -
- Breite
- G -
- Strömungsgrundbereich
- H -
- Höhe
- R -
- Radius
- S -
- Strömungsrichtung
- Si -
- innere Strömungsrichtung
- WT -
- Wellental
- WB -
- Wellenberg
- D -
- Außendurchmesser
1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherrohres (1), bei welchem ein Rohr mit
einem kreisrunden Querschnitt zu einem Rohr mit einem rechteckförmigen Querschnitt
(6) umgeformt wird und bei welchem das Rohr mit rechteckförmigen Querschnitt in seiner
Längsrichtung (2) und/oder Querrichtung gewellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenform des Wärmetauscherrohres (1) mit einer Amplitude (4) hergestellt wird,
die dem 0,2 bis 1,2-fachen eines Außendurchmessers (D) des kreisrunden Rohres entspricht
und dass das Wärmetauscherrohr (1) aus Edelstahl hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr während oder nach der Umformung des Querschnittes gewellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenform mit einer Amplitude (4) hergestellt wird, die dem 0,5 bis 0,75-fachen
eines Außendurchmessers (D) des kreisrunden Rohres entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenform mit einer Wellenlänge (5) hergestellt wird, die dem 1 bis 7-fachen
des Außendurchmessers (D) des kreisrunden Rohres entspricht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenform mit einer Wellenlänge (5) hergestellt wird, die dem 3 bis 6-fachen
des Außendurchmessers des kreisrunden Rohres entspricht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Wärmetauscherrohres (1) eine Edelstahllegierung verwendet wird,
die die nachfolgenden Legierungselemente ausgedrückt in Gew.-% enthält:
| Kohlenstoff (C): |
max. 0,08 |
| Silizium (Si): |
max. 1,0 |
| Mangan (Mn): |
max. 2,2 |
| Phosphor (P): |
max. 0,045 |
| Schwefel (S): |
max. 0,03 |
| Chrom (Cr): |
16,5 bis 21,0 |
| Nickel (Ni): |
8,0 bis 26,0 |
| Rest: |
Eisen (Fe) |
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung optional mindestens eines der folgenden Legierungselemente ausgedrückt
in Gew.-% aufweist:
| Stickstoff (N): |
max. 0,15 |
| Molybdän (Mo): |
2,0 bis 5,0 |
| Titan (Ti): |
max. 0,7 |
| Kupfer (Cu): |
1,2 bis 2,0 |
1. Method for producing a heat exchanger tube (1), in which a tube having a circular
cross section is deformed to a tube having a rectangular cross section (6) and in
which the tube having a rectangular cross section is undulated in its longitudinal
direction (2) and/or transverse direction, characterised in that the undulation of the heat exchanger tube (1) is produced with an amplitude (4) which
corresponds to 0.2 to 1.2 times an outer diameter (D) of the circular tube and in that the heat exchanger tube (1) is produced from stainless steel.
2. Method according to claim 1, characterised in that the tube is undulated during or after the deformation of the cross section.
3. Method according to either claim 1 or claim 2, characterised in that the undulation is produced with an amplitude (4) which corresponds to 0.5 to 0.75
times an outer diameter (D) of the circular tube.
4. Method according to claim 3, characterised in that the undulation is produced with a wavelength (5) which corresponds to 1 to 7 times
the outer diameter (D) of the circular tube.
5. Method according to any of claims 1 to 4, characterised in that the undulation is produced with a wavelength (5) which corresponds to 3 to 6 times
the outer diameter of the circular tube.
6. Method according to any of claims 1 to 5,
characterised in that a stainless steel alloy is used for producing the heat exchanger tube (1) which contains
the following alloying elements expressed in percentage by weight:
| Carbon (C) |
max. 0.08 |
| Silicon (Si) |
max. 1.0 |
| Manganese (Mn) |
max. 2.2 |
| Phosphorus (P) |
max. 0.045 |
| Sulphur (S) |
max. 0.03 |
| Chromium (Cr) |
16.5 to 21.0 |
| Nickel (Ni) |
8.0 to 26.0 |
| Remainder |
iron (Fe). |
7. Method according to claim 6,
characterised in that the alloy optionally comprises at least one of the following alloying elements expressed
in percentage by weight:
| Nitrogen (N) |
max. 0.15 |
| Molybdenum (Mo) |
2.0 to 5.0 |
| Titanium (Ti) |
max. 0.7 |
| Copper (Cu) |
1.2 to 2.0. |
1. Procédé de fabrication d'un tube échangeur de chaleur (1), dans lequel un tube à section
transversale circulaire est converti en un tube à section transversale rectangulaire
(6) et dans lequel le tube à section transversale rectangulaire est ondulé dans sa
direction longitudinale (2) et/ou dans sa direction transversale, caractérisé en ce que la forme ondulée du tube échangeur de chaleur (1) présente une amplitude (4) qui
correspond à 0,2 à 1,2 fois le diamètre externe (D) du tube à base circulaire et en ce que le tube échangeur de chaleur (1) est constitué d'acier fin.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube est ondulé pendant ou après la conversion de la section transversale.
3. Procédé selon les revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la forme ondulée présente une amplitude (4) qui correspond à 0,5 à 0,75 fois le diamètre
externe (D) du tube à base circulaire.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la forme ondulée présente une longueur d'onde (5) qui correspond à 1 à 7 fois le
diamètre externe (D) du tube à base circulaire.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la forme ondulée présente une longueur d'onde (5) qui correspond à 3 à 6 fois le
diamètre externe du tube à base circulaire.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que l'on utilise pour la fabrication du tube échangeur de chaleur (1) un alliage d'acier
fin qui contient les éléments d'alliage suivants exprimés en % en poids :
| carbone (C) : |
max. 0,08 |
| silicium (Si) : |
max. 1,0 |
| manganèse (Mn) : |
max. 2,2 |
| phosphore (P) : |
max. 0,045 |
| soufre (S) : |
max. 0,03 |
| chrome (Cr) : |
16,5 à 21,0 |
| nickel (Ni) : |
8,0 à 26,0 |
| restant : |
fer (Fe). |
7. Procédé selon la revendication 6,
caractérisé en ce que l'alliage présente éventuellement au moins l'un des éléments d'alliage suivants exprimés
en % en poids :
| azote (N) : |
max. 0,15 |
| molybdène (Mo) : |
2,0 à 5,0 |
| titane (Ti) : |
max. 0,7 |
| cuivre (Cu) : |
1,2 à 2,0. |