(19)
(11) EP 2 384 837 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
06.11.2013  Patentblatt  2013/45

(21) Anmeldenummer: 11163326.9

(22) Anmeldetag:  21.04.2011
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B21D 53/06(2006.01)
F28D 7/08(2006.01)
B21D 15/12(2006.01)
F28F 1/02(2006.01)

(54)

Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauscherrohres

Method for manufacturing a heat exchanger pipe

Procédé de fabrication d'un tube d'échange thermique


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 03.05.2010 DE 102010019241

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
09.11.2011  Patentblatt  2011/45

(73) Patentinhaber: Benteler Automobiltechnik GmbH
33102 Paderborn (DE)

(72) Erfinder:
  • Toparkus, Ingo
    34317 Habichtswald (DE)
  • Vösgen, Rainer
    33154 Salzkotten (DE)
  • Rotzoll, Nicole
    33099 Paderborn (DE)

(74) Vertreter: Griepenstroh, Jörg 
Bockermann Ksoll Griepenstroh Osterhoff Patentanwälte Bergstrasse 159
44791 Bochum
44791 Bochum (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A1- 0 228 581
DE-A1-102007 023 361
US-A- 731 124
US-A- 3 596 495
US-A1- 2008 173 060
EP-A1- 1 967 806
GB-A- 519 593
US-A- 1 605 545
US-A1- 2004 173 341
   
       
    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).


    Beschreibung


    [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



    Ansprüche

    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

     


    Claims

    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.

     


    Revendications

    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.

     




    Zeichnung

















    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente