(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器用の管を製造する方法であって、表面に乱流インサート（２）が備えられた長管が少なくとも２本の管に個別に分離される方法において、
前記長管（８）の少なくとも１つの開口部（３、４）を通じて、少なくとも２部材構成の切断機構（１１、１２）の第１の部材（１１）が前記長管（８）の内部へ導入され、前記切断機構（１１、１２）の第２の部材（１２）が、前記長管（８）の外側面において、前記切断機構（１１、１２）の前記内部に位置する第１の部材（１１）にほぼ対向して配置され、かつ、前記切断機構（１１、１２）の前記第１の部材（１１）と第２の部材（１２）とが、前記長管（８）を個別に分離するために互いに押圧されることを特徴とする方法。
【請求項２】
金属帯（１）の長手方向延在部に所定の間隔で前記少なくとも１つの開口部（３、４）が設けられ、それに続いて、前記金属帯（１）が前記長管（８）に変形されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属帯（１）に前記金属帯（１）の横方向に並んで位置するそれぞれ少なくとも２つの開口部（３、４）が設けられ、前記金属帯（１）が特に矩形の断面を有する前記長管（８）に成形されるが、その際、前記少なくとも２つの開口部（３、４）が前記長管（８）において離間して対向するように成形されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記開口部（３、４）がスリット様に形成され、これらのスリット様の開口部（３、４）の長手方向延在部が、前記長管（８）の長手方向延在部に対してほぼ垂直方向に延び、かつ、前記スリット様の開口部（３、４）がブリッジ（５、６、７）を介して互いに連結されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも２部材構成の切断機構（１１、１２）が切断装置（１１）と雌型（１２ａ、１２ｂ）とから成り、前記切断装置（１１）が、前記切断機構（１１、１２）の第１の部材として、前記長管（８）の２つの対向する開口部（３、４）を通じて前記長管の内部へ導入されて保持され、かつ、前記雌型（１２ａ、１２ｂ）が、前記切断機構（１１、１２）の第２の部材として前記長管（８）の外側面において前記長管に当接されること、または、前記雌型（１２ａ、１２ｂ）が、前記切断機構（１１、１２）の第１の部材として、前記長管（８）の前記２つの対向する開口部（３、４）を通じて前記長管の内部へ導入されて保持され、前記切断装置（１１）が前記長管（８）の外側面において前記長管に当接されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記切断装置（１１）が、前記長管（８）の断面幾何形状に適合された少なくとも２つの切断面（１３ａ、１３ｂ）を有し、まず、前記長管（８）の部材（９）を個別に分離するために一方の切断面（１３ａ）が前記雌型（１２ａ）に対して押圧され、それに続いて、前記長管（８）の残りの部材（１０）を個別に分離するためにもう一方の切断面（１３ｂ）が前記雌型（１２ｂ）に対して押圧されて、これにより、個々の管が前記長管（８）から分離されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記切断装置（１１）を前記長管（８）の内部へ導入して前記切断装置（１１）を前記長管（８）の断面幾何形状に対して位置決めする間、前記雌型（１２ａ、１２ｂ）が開かれており、そして前記切断工程を実施する前に閉じられることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記雌型（１２ａ、１２ｂ）が、閉じられた状態において自らの範囲内に前記長管（８）をほぼ完全に包囲することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記切断装置（１１）が、前記２つの対向する開口部（３、４）内において、前記長管（８）の長手方向延在部に対して垂直方向に移動可能に保持されており、前記切断装置（１１）が、前記第１の切断工程では第１の方向に移動され、前記第２の切断工程では逆向きの第２の方向に移動されることを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１および前記第２の切断工程の完了後、前記雌型（１２ａ；１２ｂ）が開かれることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器用の管、特に自動車に関する熱交換器用の管を製造する方法であって、表面に乱流インサートを備えた長管が少なくとも２本の個々の管に分離される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱伝達管を備えた熱交換器は、多くの実施形態および用途において公知であり、特に自動車のエンジン冷却および空調にも用いられる。このような熱交換器は、管と波形フィンとから成るろう接されたブロックを有し、管の中を冷却媒体が流通する。管の周囲には、冷却されるべき媒体、例えば内燃機関の排ガスが外部から流される。この場合、管は、深絞り加工された型押し部、いわゆるウイングレットを有し、このウイングレットによって、冷却されるべき媒体の層流が乱流に変換される。
【０００３】
これらの管は通常長管から製造され、これらの長管は精密丸鋸を用いて個々の管に分離される。しかし、この工程では、鋸を用いた切断方法が高速の切断を伴う切削分離法であるために、不所望な多くの小さな残滓あるいはこれに関連する極めて小さな粒子が発生する。このような切削分離法は、その後に高コストで個々の管を清掃することを必要とする。また、ブラシバリ取りという形での付加的な工程も必要であり、この工程で、バリと鋸屑が管の切断箇所から取り除かれ、きれいな切断面が生成される。これらの付加的な清掃工程によって、管を製造するための費用および時間コストが増大する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の根底を成す課題は、熱交換器用の管、特に自動車に関する熱交換器用の管を製造する方法であって、費用対効果に優れ、かつ、管の端部にほぼきれいな切断面を生成することを可能にして管の後処理を必要としない方法、または、僅かな後処理のみで済む方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明において、長管の少なくとも１つの開口部を通じて、少なくとも２部材構成の切断装置の第１の部材が前記長管の内部へ導入され、前記切断装置の第２の部材が、前記長管の外側面において、前記切断装置の前記内部に位置する第１の部材にほぼ対向して配置され、かつ、前記切断装置の前記第１の部材と第２の部材とが、前記長管を個別に分離するために互いに押圧されることによって解決される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の方法は、管が少なくともほぼ無切削で、あるいは、僅かな切削で製造されるという利点を有する。このほぼ無切削の製造に基づいて、管の残滓の清掃を大幅に省くことが可能となり、この製造方法あるいは分離方法により削り屑や細かな金属片が全くまたはほぼ生じないので、この清掃に関連するコストを低減することができる。さらに、場合によっては、ブラシバリ取りという付加的な工程もなくすことができる。熱交換器用管のこの種の製造方法により、管を分断するための費用が低減されるだけでなく、管の後処理が不必要になることによって、生産工程における管製造のための時間コストも低減される。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
有利には、金属帯の長手方向延在部に所定の間隔で前記少なくとも１つの開口部が設けられ、それに続いて、前記金属帯が長管に変形される。前記金属帯は取り扱いが容易であるので、必要な開口部を自動工程で金属帯に設けることができる。これらの開口部は、長管を後に個々の管に分離すべき金属帯位置に精確に設けられる。その際、前記開口部は、好ましくは特に簡単な方式で金属帯に打ち抜き形成される。それに続いて金属帯は長管に成形される。
【０００８】
一態様では、前記金属帯にその横方向に並んで位置するそれぞれ少なくとも２つの開口部が設けられ、前記金属帯は特に矩形の断面を有する長管に成形されるが、その際、前記少なくとも２つの開口部が前記長管において離間して対向するように成形される。前記金属帯には、工具を制御することによって、まず、金属帯の長手方向に沿って所定の間隔でそれぞれ適切な位置に開口部を設けることができる。所望の実施形態に応じて、前記開口部の位置は長さの点で可変であり、これは、工具の前記制御によって容易に実現することが可能である。
【０００９】
別の一態様では、前記開口部がスリット様に形成され、これらのスリット様の開口部の長手方向延在部が、前記長管の長手方向延在部に対してほぼ垂直方向に延び、かつ、前記スリット様の開口部がブリッジを介して互いに連結される。これにより、特に前記ブリッジの領域において、前記長管を非常に容易に個々の管に成形することができる。
【００１０】
また別の一態様では、前記少なくとも２部材構成の切断機構が切断装置と雌型とから成り、前記切断装置が、前記切断機構の第１の部材として、前記長管の２つの対向する開口部を通じて前記長管の内部へ導入されて保持され、かつ、前記雌型が、前記切断機構の第２の部材として前記長管の外側面において前記長管に当接されるか、または、前記雌型が、前記切断機構の第１の部材として、前記長管の前記２つの対向する開口部を通じて前記長管の内部へ導入されて保持され、前記切断装置が前記長管の外側面において前記長管に当接される。前記切断装置または前記雌型の位置決めに応じて、前記長管を内部から外部に向かって、または、外部から内部に向かって切り離すことができる。
【００１１】
別の一実施形態では、前記切断装置は、前記長管の断面幾何形状に適合された少なくとも２つの切断面を有し、まず、前記長管の部材を個別に分離するために一方の切断面が前記雌型に対して押圧され、それに続いて、前記長管の残りの部材を個別に分離するためにもう一方の切断面が前記雌型に対して押圧され、これにより、個々の管が前記長管から分離される。この手順によって管を完全自動で分離することが可能であり、この工程は、管を製造する際のタクトタイムに好適に組み入れることができる。
【００１２】
また別の一態様では、前記切断装置を前記長管の内部へ導入して前記切断装置を前記長管の断面幾何形状に対して位置決めする間、前記雌型が開かれており、そして前記切断工程を実施する前に閉じられる。これにより、十分に遊びが生じることで、前記切断装置を精確に前記長管の内部に位置決めすることができる。
【００１３】
特に、前記雌型は、閉じられた状態において自らの範囲内に前記長管をほぼ完全に包囲する。これにより、前記長管が特に確実に位置決めされ、前記長管が切断工程中に位置ずれすることが確実に防止され、これによって、管のきれいな切断面が保証される。
【００１４】
有利には、前記切断装置は、前記２つの対向する開口部内において、前記長管の長手方向延在部に対して垂直方向に移動可能に保持されており、前記切断装置は、前記第１の切断工程では第１の方向に移動され、前記第２の切断工程では逆向きの第２の方向に移動される。前記長管は前記雌型によって固定的に位置決めされているので、前記切断装置の移動により、管を個別に分離する際にきれいに切断することが可能である。
【００１５】
特に、前記第１および前記第２の切断工程の完了後、前記雌型は開かれる。その際、前記切断装置を前記長管から外へ引き出すことができる。
【００１６】
本発明では、数多くの実施例が可能である。そのうちの一つの実施例について、図面に示された図を参照しながらさらに詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】乱流インサートを備えた金属帯を示す。
【図２】曲げ加工された管を示す。
【図３】管を個別に分離する際の作業ステップを示す。
【実施例】
【００１８】
同じ特徴には同じ符号が付されている。
【００１９】
図１には、例として幅３６ｍｍの金属ストリップの形態の金属帯１が示されている。第１の方法ステップにおいて、前記金属帯１に等間隔で乱流インサート２、いわゆるウイングレットが生成される。この場合、前記乱流インサート２は、順送り金型により型押しされることによって深絞り加工される。前記乱流インサート２を調整した後、任意の予め設定された部分に、スリット様の開口部３および４が前記金属帯１に打ち抜き形成される。これらのスリット様の開口部３および４は、最大２ｍｍの幅を有し、この場合、前記金属帯１の長手方向延在部に対して横方向に延びて、ブリッジ５、６および７を介して互いに連結されている。
【００２０】
前記スリット様の開口部３および４を打ち抜き形成した後、前記金属帯１はその長手方向延在部が曲げ加工されて溶接され、これにより長管８が生じる。前記金属帯１に設けられたスリット様の開口部３および４は、次に前記長管８において、これらのスリット様の開口部３、４がちょうど対向し合うように位置決めされており、管の内部スペースが前記スリット様の開口部３と４とを離間させている。このように成形された前記長管８が図２に示されている。図２ｂは、成形された前記長管８の線Ａ−Ａに沿った断面を示す。前記長管８は矩形状の断面を有し、従って、一般に扁平管とも呼ばれる。
【００２１】
以上のように成形が完了した長管８は、次に個別に分離されねばならない。この個別に分離する際の切断順序が図３に示されている。この図にも、既に図２ｂに見られた断面Ａ−Ａが含まれている。前記長管８を個々の管に分離するために切断機構１１、１２が必要とされ、この切断機構は、２部材で構成されて切断装置１１と雌型１２ａ、ｂとから成り、これらの雌型１２ａ、ｂは上部材１２ａと下部材１２ｂとに区分される。第１のステップにおいて、前記切断装置１１は、前記スリット様の開口部３および４によって前記長管８の内部へ運び入れられる。前記切断装置１１は、この場合、非常に平たい切断ポンチとして構成されており、厚さがほぼ１ｍｍである。前記長管８の内部では、前記切断装置１１が、前記長手方向のスリット３、４によって分離されている前記長管８の上部部材９あるいは下部部材１０に対して位置決めされ、精確に調整される。この方法ステップでは、前記雌型１２ａ、ｂは開かれている。
【００２２】
また別のステップでは、図３に示されているように、前記雌型１２ａあるいは１２ｂは閉じられる。すなわち、前記雌型部材１２ａが前記長管８の上部部材９を固定的に包囲し、一方、前記雌型部材１２ｂが前記長管８の下部部材１０を固定的に包囲する。図３ｂから明らかなように、前記切断装置１１は２つの切断面１３ａと１３ｂを有する。この場合、前記切断面１３ａは前記長管８の上部部材９の方に向けられており、一方、前記切断面１３ｂは前記長管８の下部部材１０の方を向いている。前記切断装置１１は、まず前記長管８の上部部材９に対して押圧され、その際、前記雌型部材１２ａが前記長管８をその所定の位置に係止し、これにより、他の諸問題を伴うことなく切断工程を実施することができる。このステップが前記長管８の上部部材９に対して行われた後、前記切断装置１１は逆方向に進んで、前記雌型部材１２ｂによって保持されている前記長管８の下部部材１０を切断する。前記スリット様の開口部３および４の延在部は、前記切断装置１１が支障なくこれら両方向に移動できるように構成されている。
【００２３】
前記スリット様の開口部３、４内に両側で支承されたこの切断装置１１によって、前記長管８はまず一方の方向に分離され、次にもう一方の方向に分離されて、前記長管８の上部部材９と下部部材１０とが、前記スリット様の開口部３、４が延在する位置で分離される。この切断工程が完了した後、前記雌型１２ａ、１２ｂは開かれ、前記切断装置１１は前記長管８から引き出される。
【００２４】
この処理手順によって、熱交換器用の管を製造する際に製造コストが低減され、また、前述の方法が非切削性の方法であることにより、切断箇所が特にきれいであることが保証される。付加的な作業ステップ、例えば、切削性の分離方法の場合に必要となる管の洗浄や高コストのブラシバリ取りといった作業ステップが、ここに提案した解決手段の場合には省くことができる。タクトタイムを最適化した後、管の前述の製造法を自動製造工程に組み込むことが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  金属帯
２  乱流インサート
３  開口部、スリット
４  開口部、スリット
５  ブリッジ
６  ブリッジ
７  ブリッジ
８  長管
９  上部部材
１０  下部部材
１１  切断装置、切断機構
１２  切断機構
１２ａ  雌型（上部材）
１２ｂ  雌型（下部材）
１３ａ  切断面
１３ｂ  切断面
【図１】
0005845523.tif 000002
【図２】
0005845523.tif 000003
【図３】
0005845523.tif 000004