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WO2018033341A1 - Method for producing a heat exchange tube - Google Patents

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WO2018033341A1
WO2018033341A1 PCT/EP2017/068377 EP2017068377W WO2018033341A1 WO 2018033341 A1 WO2018033341 A1 WO 2018033341A1 EP 2017068377 W EP2017068377 W EP 2017068377W WO 2018033341 A1 WO2018033341 A1 WO 2018033341A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat exchanger
exchanger tube
tube
turbulence insert
solder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/068377
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Steffen Brunner
Steffen Ensminger
Peter Geskes
Eberhard Pantow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Priority to CN201780050476.8A priority Critical patent/CN109642777A/en
Priority to US16/325,871 priority patent/US20190337044A1/en
Publication of WO2018033341A1 publication Critical patent/WO2018033341A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/02Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/06Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of metal tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/06Fastening; Joining by welding
    • F28F2275/064Fastening; Joining by welding by induction welding or by using microwaves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/06Fastening; Joining by welding
    • F28F2275/067Fastening; Joining by welding by laser welding

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing method of a
  • Heat exchanger tube with a turbulence insert for a heat exchanger according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a heat exchanger with at least one such heat exchanger tube.
  • a heat exchanger tube with a turbulence insert soldered therein is known.
  • Such a heat exchanger tube is also known from DE 10 2006 013 868 A1.
  • designs with and without gas-side ribs are usually differentiated.
  • the designs without gas-side ribs usually consist of a bundle of empty tubes, are embossed into the structures that generate the turbulence on the inside and thus the
  • tube bundles are combined via so-called tube plates, wherein the tubesheets together with a housing form a coolant flow space.
  • tubesheets themselves are depending on Embodiment mounted directly or indirectly over the housing diffusers that form the gas side flow space.
  • heat exchangers are soldered as a whole or manufactured in a laser welding process.
  • Heat exchanger with gas-side rib achieve an increase in performance from an increase in a secondary surface of the heat exchanger, in which case a heat exchanger block of ribs (turbulence inserts), pipes and tube sheets is soldered as a whole. If a housing is required, this is also soldered or later in two-shell design with the
  • a disadvantage of the known from the prior art heat exchangers are in particular the comparatively complicated production of heat exchangers with gas-side rib and a not to be underestimated strength loss by a so-called soft annealing, which occurs during a long heating in a brazing furnace for the preparation of solder joints.
  • the present invention therefore deals with the problem of a
  • Heat exchanger tube manufacturing technology can be easily manufactured, but without experiencing a loss of strength during manufacture as before.
  • the present invention is based on the general idea, for the first time in the production of a heat exchanger tube of a heat exchanger, For example, a Abgas139übertragers to use an induction brazing, which in particular the soldering in a brazing furnace and associated soft annealing and the associated loss of strength of the heat exchanger tube and the other components can be avoided.
  • the production method according to the invention is characterized by the following method steps: First, an austenitic
  • Heat exchanger tube and a preferably ferritic turbulence insert provided.
  • the turbulence insert is inserted into the heat exchanger tube and then the turbulence insert is soldered to the heat exchanger tube by means of induction soldering and thus fixed.
  • the heat exchanger tube can be pressed from the outside against the turbulence insert and thereby fixed.
  • the soldering can be done for example by the fact that the
  • Heat exchanger tube with the turbulence insert disposed therein passed through an inductor while the heat exchanger tube, the solder and the
  • An austenitic stainless steel may also be used for the turbulence insert, for example when corrosion requirements require certain alloys such as 1 .4404.
  • inductive heating of the heat exchanger tube is the
  • alternating electromagnetic field which is registered by means of the inductor, partially or completely absorbed in the tube interior by the inventive and preferably ferritic material, so that the heating of the solder takes place only via the contact with the heated heat exchanger tube.
  • a tube material with low magnetic permeability and high electrical resistance can penetrate the electromagnetic alternating field into the interior of the heat exchanger tube up to a certain depth. In this case is of the
  • Standard penetration depth ⁇ spoken.
  • the field strength has fallen to about 37% of the value outside the heat exchanger tube.
  • this penetration depth is approximately 1 mm or more for the frequencies customary for inductive soldering from 50 to approximately 200 kHz.
  • a wall thickness of the heat exchanger tube of a maximum of 0.5 mm, thus a direct heating of the solder or the turbulence insert is possible.
  • Heat exchanger tube and turbulence insert and thus further reduced internal stresses.
  • a standard penetration depth ⁇ of eddy currents in an austenitic material at the same frequency is significantly greater than in a ferritic material, so that through the
  • the heat exchanger tube made of an austenitic material Forming the heat exchanger tube made of an austenitic material, a good penetration of the same by means of the eddy currents can be ensured, while the trained from a preferably ferritic material turbulence insert has a worse or lower standard penetration depth ⁇ and thus causes a certain shielding. This can In particular, an exact local heating of the solder can be achieved without the entire heat exchanger tube and the turbulence insert disposed therein, such as in a brazing furnace, must be heated long term.
  • the production method according to the invention can thus be used
  • Heat exchanger tube of a heat exchanger such as a
  • a solder is applied as solder foil or as solder paste on an inner side of the heat transfer tube and / or on the turbulence insert, in particular on contact points thereof with the inside of the heat transfer tube.
  • the heat transfer tube is pressed against the turbulence insert before, during and / or after induction soldering with at least one pair of rollers or a rigid pressure device. Over the at least one pair of rollers is thus at least after induction soldering a contact pressure on the
  • an austenitic stainless steel is used for the heat exchanger tube.
  • Such an austenitic stainless steel offers the great advantage that it is both rust-proof and chemically resistant to exhaust gas and, moreover, can withstand sustained temperatures of up to 600 ° without subsequent heat treatment.
  • the induction brazing is carried out under a protective gas atmosphere.
  • a protective gas atmosphere in particular oxygen from the
  • Soldering be kept away, which can be prevented that the oxygen reacts with the solder or the materials of the turbulence insert and the heat exchanger tube and here, for example, pores and thus weak points.
  • the present invention is further based on the general idea, a heat exchanger with at least one of the previously described
  • Heat exchanger is fixed.
  • the heat exchanger tube produced by means of the method according to the invention can thus be used in known manufacturing processes for tube bundle coolers and compensates in particular the disadvantages arising from the prior art during soldering in brazing furnaces.
  • the heat exchanger according to the invention thus makes it possible in particular to manufacture without the disadvantages known from the prior art
  • the heat exchanger tube of the heat exchanger has at least one longitudinal bead and / or one transverse bead.
  • a stiffening of the heat exchanger tube can be achieved via such a longitudinal or transverse bead, whereby a stiffening of the heat exchanger block produced therewith can be achieved.
  • Such longitudinal corrugations or transverse corrugations can be manufactured comparatively easily, even in an inline process.
  • a longitudinal end region of the heat exchanger tube welded to the tubesheet is free of solder. This can be avoided that the solder during laser welding of the longitudinal ends of the heat exchanger tubes with the associated
  • Fig. 1 is a sectional view of an inventively produced
  • Fig. 2 shows an apparatus for carrying out the inventive
  • Fig. 3 is a sectional view through a possible embodiment of a heat exchanger according to the invention.
  • a heat exchanger tube 1 according to the invention has an inwardly arranged turbulence plant 2.
  • a heat exchanger tube 1 according to the invention is used in a heat exchanger 3, for example an exhaust gas heat exchanger 4 (see FIG. 3).
  • the heat exchanger tube 1 is now made of an austenitic material, for example a stainless steel, whereas the
  • Turbulence insert 2 made of a preferably ferritic material
  • Magnetizability lie.
  • Manufacturing process for the heat exchanger tube 1 are made possible, which in particular known from the prior art disadvantages, such as For example, a loss of strength by annealing in a brazing furnace, avoids.
  • the heat transfer tube 1 according to the invention is produced as follows: First, the austenitic heat transfer tube 1 and the
  • ferritic turbulence insert 2 is provided, wherein subsequently the turbulence insert 2 is inserted into the heat exchanger tube 1.
  • the turbulence insert 2 is soldered to the heat exchanger tube 1 by means of induction soldering, for which purpose in particular an inductor 5 (cf. FIG. 2), for example an induction coil 6, is used.
  • the induction coil 6 is arranged such that the heat exchanger tube is moved through it.
  • the heat exchanger tube 1 is still pressed against the internal turbulence system 2, as a result of which the
  • Heat exchanger tube 1 against the turbulence insert 2 can thereby be
  • Induction brazing according to the invention can be reliably avoided, since the soldering required heat input takes place only briefly and locally, without a long-term heating of the turbulence insert 2 and the
  • Heat exchanger tube 1 Soft annealing does not take place at all. On the only local heating is also a much faster cooling of the finished brazed heat exchanger tube 1, which is of course still optional can be supported by, for example, that after the inductor 5 arranged roller pair 7 is cooled. For this purpose, a corresponding cooling device is then arranged in the roller pair 7 or connected thereto.
  • austenitic stainless steel which is not ferromagnetic and has a relatively poor electrical conductivity
  • this penetration depth is about 1 mm or more at the usual for the inductive soldering frequencies of 50 to about 200 kHz.
  • a wall thickness of the heat exchanger tube 1 of at most 0.5 mm, a direct heating of the solder or the turbulence insert 2 is thus possible.
  • Heat exchanger tube 1 and turbulence insert 2 and thus further reduced internal stresses.
  • the heat exchanger tube 1 according to the invention is used, for example, in an exhaust gas heat exchanger 4, wherein the individual heat exchanger tubes 1 are fixed at their respective longitudinal ends 8 in each case in an associated tube plate 9 or in this arranged passages.
  • a fluid-tight fixation of the heat exchanger tubes 1 in the associated passages of the tubesheets 9 takes place by means of laser welding, for which purpose a laser welding device 10 is used.
  • solder 12 which is applied for example as a solder foil 13 or solder paste 14 on an inner side of the heat exchanger tube 1 and / or on the turbulence insert 2, with respect to the laser weld joint 17, it is preferably provided that a with the tube sheet 9 welded longitudinal end 8 of the
  • Heat exchanger tube 1 is lot-free. In this way, in particular access of the nickel-containing solder material to the welding area and at the same time the associated negative influences can be avoided.
  • a soldering with the induction soldering method and / or the laser welding used according to the invention can take place under a protective gas atmosphere, which in particular prevents undesired access of oxygen to the solder connection or to the laser welding connection 17.
  • Heat exchanger tube 1 and the laser welding associated with tube sheets 9 can be avoided in particular the hitherto the strength decrease causing soft annealing of the steel in the brazing furnace, whereby the entire heat exchanger block 1 1 and in particular the tube sheets 9 have a higher strength in the long term.
  • the laser welding connection 17 of the heat exchanger tubes 1 in the passages of the tube plates 9 also a small local heat input can also be achieved, which in turn does not lead to soft annealing of the tube plate 9 and the heat exchanger tubes 1 and thereby not caused thereby in the soldering oven Strength loss caused.
  • Heat exchanger tube 1 and 9 are considerably reduced when joining the heat exchanger tube 1 with the associated tube sheet 9, whereby the
  • longitudinal corrugations 15 optionally have longitudinal corrugations 15 (see FIG. 1) or transverse corrugations 16.
  • the method according to the invention can be used in particular as a continuous production process, resulting in very short throughput times and costs for producing the heat exchanger tube 1 with it
  • induction soldered turbulence insert 2 can be achieved in comparison to a Ofenlötung. In addition, a proven
  • Heat exchanger tubes 1 and their known advantages are maintained.
  • the provided heat exchanger tube 1 is open on the long side, so that the turbulence insert 2 can be better inserted / pushed together with a brazing foil 13.
  • the heat exchanger tube 1 is closed by means of a laser welding process and then soldered by means of induction soldering.
  • the solder foil 13 on both sides of the turbulence insert 2, for example, top and bottom be attached, which significantly simplifies the manufacturing process, since so far the problem was to insert the solder foil 13 clean together with the turbulence insert 2.
  • Turbulence insert 2 is placed. This has the disadvantage that the solder foil 13 first once the heat exchanger tube 1 on one side completely closes and must be completely melted during the soldering process. It also has unnecessary Lot 12 in the heat exchanger tube. 1

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Abstract

The invention relates to a method for producing a heat exchange tube (1) having an inner turbulence insert (2) for a heat exchanger (3). The method is characterized by the method steps of providing an austenitic heat exchange tube (1) and a preferably ferritic turbulence insert (2), inserting the turbulence insert (2) into the heat exchange tube (1), soldering the turbulence insert (2) and the heat exchange tube (1) by means of induction brazing, pressing the heat exchange tube (1) onto the turbulence insert (2) before, during and/or after the induction brazing. Due to the omission of previously used brazing ovens, in particular soft annealing and a decrease in strength associated therewith can be avoided.

Description

Herstellungsverfahren eines Wärmeübertragerrohres  Production method of a heat exchanger tube

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren eines The present invention relates to a manufacturing method of a

Wärmeübertragerrohres mit einer Turbulenzeinlage für einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft außerdem einen Wärmeübertrager mit zumindest einem solchen Wärmeübertragerrohr. Heat exchanger tube with a turbulence insert for a heat exchanger according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a heat exchanger with at least one such heat exchanger tube.

Aus der DE 102 33 407 B4 ist beispielsweise ein Wärmeübertragerrohr mit einer darin verlöteten Turbulenzeinlage bekannt. Auch aus der DE 10 2006 013 868 A1 ist ein solches Wärmeübertragerrohr bekannt. From DE 102 33 407 B4, for example, a heat exchanger tube with a turbulence insert soldered therein is known. Such a heat exchanger tube is also known from DE 10 2006 013 868 A1.

Generell sollten Wärmeübertrager und insbesondere Abgaswärmeübertrager, eine hohe Robustheit gegen Druck- und Temperaturwechsel, eine hohe In general, heat exchangers and in particular exhaust heat exchangers, a high degree of robustness against pressure and temperature changes, a high

Leistungsdichte, ein geringes Verschmutzungsverhalten sowie ein geringes Gewicht und niedrige Herstellungskosten in der Produktion aufweisen und dabei gleichzeitig eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Anwendung bieten. Für diese konkurrierenden Ziele gibt es unterschiedliche Lösungen, die jedoch stets eine dieser Aufgaben besser erfüllen als andere. Keine der bekannten Lösungen ist dabei in allen Belangen führend. Power density, low pollution and low weight and low production costs in production while providing a high flexibility in terms of application. There are different solutions to these competing goals, but they always do one of these better than others. None of the known solutions is leading in all respects.

Bei Wärmeübertragern und insbesondere bei Abgaswärmeübertragern, werden üblicherweise Bauformen mit und ohne gasseitige Rippen unterschieden. Die Bauformen ohne gasseitige Rippen (zum Beispiel Winglet-Rohrbündel) bestehen dabei üblicherweise aus einem Bündel leerer Rohre, in die Strukturen eingeprägt sind, die die Turbulenzen auf der Innenseite erzeugen und damit den In heat exchangers and in particular exhaust gas heat exchangers, designs with and without gas-side ribs are usually differentiated. The designs without gas-side ribs (for example, winglet tube bundle) usually consist of a bundle of empty tubes, are embossed into the structures that generate the turbulence on the inside and thus the

Wärmeübertrag verbessern und zugleich die Verschmutzungsneigung Heat transfer and at the same time the tendency to fouling

reduzieren. Diese Rohrbündel werden dabei über sogenannte Rohrböden zusammengefasst, wobei die Rohrböden zusammen mit einem Gehäuse einen Kühlmittel durchströmten Raum bilden. An den Rohrböden selbst sind je nach Ausführungsform direkt oder indirekt über das Gehäuse Diffusoren angebracht, die den gasseitigen Strömungsraum bilden. Üblicherweise werden derartige Wärmeübertrager als Ganzes gelötet oder in einem Laserschweißprozess gefertigt. to reduce. These tube bundles are combined via so-called tube plates, wherein the tubesheets together with a housing form a coolant flow space. At the tubesheets themselves are depending on Embodiment mounted directly or indirectly over the housing diffusers that form the gas side flow space. Usually, such heat exchangers are soldered as a whole or manufactured in a laser welding process.

Wärmeübertrager mit gasseitiger Rippe erzielen eine Leistungssteigerung aus einer Erhöhung einer Sekundärfläche des Wärmeübertragers, wobei in diesem Fall ein Wärmeübertragerblock aus Rippen (Turbulenzeinlagen), Rohren und Rohrböden im Ganzen gelötet wird. Sollte ein Gehäuse erforderlich sein, wird auch dieses mitgelötet oder später in zweischaliger Ausführung mit den Heat exchanger with gas-side rib achieve an increase in performance from an increase in a secondary surface of the heat exchanger, in which case a heat exchanger block of ribs (turbulence inserts), pipes and tube sheets is soldered as a whole. If a housing is required, this is also soldered or later in two-shell design with the

Rohrböden und zwischen den Schalen verschweißt. Tube sheets and welded between the shells.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertragern sind jedoch insbesondere die vergleichsweise aufwendige Fertigung bei Wärmeübertragern mit gasseitiger Rippe und ein nicht zu unterschätzender Festigkeitsverlust durch ein sogenanntes Weichglühen, welches bei einem langen Erhitzen in einem Lötofen zur Herstellung der Lötverbindungen auftritt. A disadvantage of the known from the prior art heat exchangers, however, are in particular the comparatively complicated production of heat exchangers with gas-side rib and a not to be underestimated strength loss by a so-called soft annealing, which occurs during a long heating in a brazing furnace for the preparation of solder joints.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, ein The present invention therefore deals with the problem of a

Fertigungsverfahren anzugeben, mittels welchem ein leistungsstarkes Specify a manufacturing process, by means of which a powerful

Wärmeübertragerrohr fertigungstechnisch einfach hergestellt werden kann, ohne jedoch beim Herstellen einen Festigkeitsverlust wie bislang zu erfahren. Heat exchanger tube manufacturing technology can be easily manufactured, but without experiencing a loss of strength during manufacture as before.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des This problem is inventively achieved by the subject matter of

unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind independent claim 1 solved. Advantageous embodiments are

Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, erstmals bei der Herstellung eines Wärmeübertragerrohres eines Wärmeübertragers, beispielsweise eines Abgaswärmeübertragers, ein Induktionslötverfahren anzuwenden, wodurch insbesondere das Verlöten in einem Lötofen und damit verbunden ein Weichglühen sowie der damit einhergehende Festigkeitsverlust des Wärmeübertragerrohres und der übrigen Bauteile vermieden werden können. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zeichnet sich dabei durch folgende Verfahrensschritte aus: Zunächst werden ein austenitisches The present invention is based on the general idea, for the first time in the production of a heat exchanger tube of a heat exchanger, For example, a Abgaswärmeübertragers to use an induction brazing, which in particular the soldering in a brazing furnace and associated soft annealing and the associated loss of strength of the heat exchanger tube and the other components can be avoided. The production method according to the invention is characterized by the following method steps: First, an austenitic

Wärmeübertragerrohr und eine vorzugsweise ferritische Turbulenzeinlage bereitgestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird die Turbulenzeinlage in das Wärmeübertragerrohr eingeschoben und anschließend die Turbulenzeinlage mit dem Wärmeübertragerrohr mittels Induktionslöten verlötet und damit fixiert. Vor, während und/oder nach dem Induktionslöten kann das Wärmeübertragerrohr von außen gegen die Turbulenzeinlage gedrückt und damit fixiert werden. Das Verlöten kann dabei beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Heat exchanger tube and a preferably ferritic turbulence insert provided. In a second method step, the turbulence insert is inserted into the heat exchanger tube and then the turbulence insert is soldered to the heat exchanger tube by means of induction soldering and thus fixed. Before, during and / or after induction soldering, the heat exchanger tube can be pressed from the outside against the turbulence insert and thereby fixed. The soldering can be done for example by the fact that the

Wärmeübertragerrohr mit der darin angeordneten Turbulenzeinlage durch einen Induktor geführt und dabei das Wärmeübertragerrohr, das Lot und die Heat exchanger tube with the turbulence insert disposed therein passed through an inductor while the heat exchanger tube, the solder and the

Turbulenzeinlage so weit erhitzt werden, dass das Lot schmilzt. Durch das Andrücken des Wärmeübertragerrohres an die Turbulenzeinlage kann eine zuverlässige Verbindung zwischen diesen beiden Komponenten während des Abkühlens nach Verlassen des Induktors erreicht werden. Durch die Heat turbulence insert so far that the solder melts. By pressing the heat exchanger tube to the turbulence insert, a reliable connection between these two components during cooling after leaving the inductor can be achieved. By the

ausschließlich lokale Wärmeeinbringung kühlt das Wärmeübertragerrohr im Vergleich zu einem bislang bekannten Lötprozess in einem Lötofen deutlich schneller ab, wodurch insbesondere auch der im Lötofen durch die lang andauernde Erhitzung stattfindende Festigkeitsverlust zuverlässig vermieden werden kann. Only local heat input cools the heat exchanger tube in comparison to a previously known soldering process in a brazing furnace significantly faster, which in particular also taking place in the brazing furnace by the long-lasting heating loss of strength can be reliably avoided.

Dabei kann für die Turbulenzeinlage auch ein austenitischer Edelstahl verwendet werden, z.B. wenn Korrosionsanforderungen bestimmte Legierungen wie 1 .4404 erfordern. Beim induktiven Erhitzen des Wärmeübertragerrohres wird das An austenitic stainless steel may also be used for the turbulence insert, for example when corrosion requirements require certain alloys such as 1 .4404. When inductive heating of the heat exchanger tube is the

elektromagnetische Wechselfeld, welches mittels des Induktors eingetragen wird, im Rohrinneren durch den erfindungsgemäßen und vorzugsweise ferritischen Werkstoff teilweise oder völlig absorbiert, so dass die Erhitzung des Lots nur über den Kontakt mit dem erhitzten Wärmeübertragerrohr erfolgt. Ein Rohrmaterial mit geringer magnetischer Permeabilität und hohem elektrischen Widerstand lässt dabei bis zu einer bestimmten Tiefe das elektromagnetische Wechselfeld in das Innere des Wärmeübertragerrohres eindringen. Hierbei wird von der alternating electromagnetic field, which is registered by means of the inductor, partially or completely absorbed in the tube interior by the inventive and preferably ferritic material, so that the heating of the solder takes place only via the contact with the heated heat exchanger tube. A tube material with low magnetic permeability and high electrical resistance can penetrate the electromagnetic alternating field into the interior of the heat exchanger tube up to a certain depth. In this case is of the

Standardeindringtiefe δ gesprochen. Bei dieser ist die Feldstärke auf ca. 37 % des Wertes außerhalb des Wärmeübertragerrohres abgefallen. Bei einem austenitischen Edelstahl, der nicht ferromagnetisch ist und eine relativ schlechte elektrische Leitfähigkeit besitzt, beträgt diese Eindringtiefe bei den für das induktive Löten üblichen Frequenzen von 50 bis ca. 200 kHz ca. 1 mm oder mehr. Bei einer Wanddicke des Wärmeübertragerrohres von maximal 0,5 mm, ist somit eine direkte Erwärmung des Lots oder der Turbulenzeinlage möglich. Standard penetration depth δ spoken. In this case, the field strength has fallen to about 37% of the value outside the heat exchanger tube. In the case of an austenitic stainless steel which is not ferromagnetic and has a relatively poor electrical conductivity, this penetration depth is approximately 1 mm or more for the frequencies customary for inductive soldering from 50 to approximately 200 kHz. With a wall thickness of the heat exchanger tube of a maximum of 0.5 mm, thus a direct heating of the solder or the turbulence insert is possible.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Turbulenzeinlage aus einem vorzugsweise ferritischen Werkstoff (Stahl) verschiebt sich die The inventive design of the turbulence insert of a preferably ferritic material (steel) shifts the

Leistungseinkopplung des Wechselfeldes weiter in Richtung der Power input of the alternating field further in the direction of

Turbulenzeinlage, was die Temperaturunterschiede zwischen Turbulence insert what the temperature differences between

Wärmeübertragerrohr und Turbulenzeinlage und damit innere Spannungen weiter reduziert. Besonders hervorzuheben ist hierbei, dass eine Standardeindringtiefe δ von Wirbelströmen in einem austenitischen Werkstoff bei gleicher Frequenz deutlich größer ist als in einem ferritischen Werkstoff, so dass durch die Heat exchanger tube and turbulence insert and thus further reduced internal stresses. Particularly noteworthy here is that a standard penetration depth δ of eddy currents in an austenitic material at the same frequency is significantly greater than in a ferritic material, so that through the

Ausbildung des Wärmeübertragerrohres aus einem austenitischen Werkstoff ein gutes Durchdringen desselben mittels der Wirbelströme gewährleistet werden kann, während die aus einem vorzugsweise ferritischen Werkstoff ausgebildete Turbulenzeinlage eine schlechtere bzw. niedrigere Standardeindringtiefe δ aufweist und damit eine gewisse Abschirmung bewirkt. Hierdurch kann insbesondere eine exakte lokale Erwärmung des Lots erreicht werden, ohne dass das gesamte Wärmeübertragerrohr und die darin angeordnete Turbulenzeinlage, wie beispielsweise in einem Lötofen, langfristig erhitzt werden müssen. Forming the heat exchanger tube made of an austenitic material, a good penetration of the same by means of the eddy currents can be ensured, while the trained from a preferably ferritic material turbulence insert has a worse or lower standard penetration depth δ and thus causes a certain shielding. This can In particular, an exact local heating of the solder can be achieved without the entire heat exchanger tube and the turbulence insert disposed therein, such as in a brazing furnace, must be heated long term.

Außerdem wird dadurch das Lot von zwei Seiten erhitzt. Mit dem It also heats the solder from two sides. With the

erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren lässt sich somit ein The production method according to the invention can thus be used

Wärmeübertragerrohr eines Wärmeübertragers, beispielsweise eines Heat exchanger tube of a heat exchanger, such as a

Abgaswärmeübertragers, qualitativ hochwertig herstellen, ohne dabei den bei einem Verlöten in einem Lötofen auftretenden Festigkeitsabfall durch Abgaswärmeübertragers produce high quality, without sacrificing the occurring during a soldering in a brazing furnace by strength

Weichglühen in Kauf nehmen zu müssen. To accept soft annealing.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Lot als Lotfolie oder als Lotpaste auf eine Innenseite des Wärmeübertragerrohres und/oder auf die Turbulenzeinlage, insbesondere auf Kontaktstellen derselben mit der Innenseite des Wärmeübertragerrohres, aufgebracht. Sowohl das In an advantageous development of the solution according to the invention, a solder is applied as solder foil or as solder paste on an inner side of the heat transfer tube and / or on the turbulence insert, in particular on contact points thereof with the inside of the heat transfer tube. Both that

Aufbringen des Lots als Lotfolie als auch das Auftragen als Pastenlot stellt dabei eine einerseits qualitativ hochwertige und andererseits kostengünstige Applying the solder as a solder foil as well as the application as a paste solder is doing a high-quality on the one hand and on the other hand cost-effective

Möglichkeit dar. Insbesondere sind beide dieser Verfahren in einen sogenannten „Inline-Prozess" integrierbar. Possibility dar. In particular, both of these methods can be integrated into a so-called "inline process".

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt ein Andrücken des Wärmeübertragerrohres an die Turbulenzeinlage vor, während und/oder nach dem Induktionslöten mit zumindest einem Walzenpaar oder einer starren Anpresseinrichtung. Über das zumindest eine Walzenpaar wird somit zumindest nach dem Induktionslöten eine Anpresskraft auf die According to an advantageous development of the solution according to the invention, the heat transfer tube is pressed against the turbulence insert before, during and / or after induction soldering with at least one pair of rollers or a rigid pressure device. Over the at least one pair of rollers is thus at least after induction soldering a contact pressure on the

Induktionslötstelle aufgebracht, die diese fixiert, bis das Lot erstarrt ist. Um diesen Vorgang zu beschleunigen, kann darüber hinaus daran gedacht werden, das Walzenpaar zu kühlen, wodurch der Fertigungsprozess beschleunigt und eine Taktzeit reduziert werden können. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemaßen Lösung wird für das Wärmeübertragerrohr ein austenitischer Edelstahl verwendet. Ein derartiger austenitischer Edelstahl bietet dabei den großen Vorteil, dass dieser sowohl rostfrei als auch chemisch beständig gegenüber Abgas ist und zudem ohne nachträgliche Wärmebehandlung dauerhaft Temperaturen von bis zu 600° erträgt. Induction solder applied, which fixes them until the solder is solidified. In addition, to speed up this process, it may be considered to cool the pair of rolls, thereby speeding up the manufacturing process and reducing cycle time. In an advantageous development of the solution according to the invention, an austenitic stainless steel is used for the heat exchanger tube. Such an austenitic stainless steel offers the great advantage that it is both rust-proof and chemically resistant to exhaust gas and, moreover, can withstand sustained temperatures of up to 600 ° without subsequent heat treatment.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Induktionslöten unter Schutzgasatmosphäre. Mittels einer derartigen Schutzgasatmosphäre kann insbesondere Sauerstoff von den In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the induction brazing is carried out under a protective gas atmosphere. By means of such a protective gas atmosphere in particular oxygen from the

Lötstellen ferngehalten werden, wodurch verhindert werden kann, dass der Sauerstoff mit dem Lot bzw. den Werkstoffen der Turbulenzeinlage und des Wärmeübertragerrohres reagiert und hier beispielsweise Poren und damit Schwachstellen bildet. Soldering be kept away, which can be prevented that the oxygen reacts with the solder or the materials of the turbulence insert and the heat exchanger tube and here, for example, pores and thus weak points.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen Wärmeübertrager mit zumindest einem nach einem zuvor beschriebenen The present invention is further based on the general idea, a heat exchanger with at least one of the previously described

Verfahren hergestellten Wärmeübertragerrohr auszustatten, das über eine Laserschweißverbindung in einem zugehörigen Rohrboden des Equip the heat exchanger tube produced by a laser welding connection in an associated tube sheet of the

Wärmeübertragers fixiert ist. Das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Wärmeübertragerrohr kann somit in bekannten Fertigungsprozessen für Rohrbündelkühler weiter verwendet werden und gleicht dabei insbesondere die aus dem Stand der Technik beim Verlöten in Lötöfen auftretenden Nachteile aus. Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager ermöglicht somit insbesondere die Herstellung ohne die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile Heat exchanger is fixed. The heat exchanger tube produced by means of the method according to the invention can thus be used in known manufacturing processes for tube bundle coolers and compensates in particular the disadvantages arising from the prior art during soldering in brazing furnaces. The heat exchanger according to the invention thus makes it possible in particular to manufacture without the disadvantages known from the prior art

hinsichtlich der Festigkeit durch Weichglühen im Lötofen. Das Laserschweißen der einzelnen Wärmeübertragerrohre mit dem Rohrboden bewirkt ebenfalls einen lediglich lokal begrenzten Wärmeeintrag und damit geringe thermische in terms of strength by soft annealing in the brazing furnace. The laser welding of the individual heat exchanger tubes with the tubesheet also causes only localized heat input and thus low thermal

Belastungen. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist das Wärmeübertragerrohr des Wärmeübertragers zumindest eine Längssicke und/oder eine Quersicke auf. Über eine derartige Längs- oder Quersicke kann insbesondere eine Aussteifung des Wärmeübertragerrohres erreicht werden, wodurch eine Aussteifung des damit hergestellten Wärmeübertragerblocks erreicht werden kann. Derartige Längssicken bzw. Quersicken lassen sich fertigungstechnisch vergleichsweise einfach, selbst in einem Inline-Prozess, herstellen. Charges. In an advantageous development of the solution according to the invention, the heat exchanger tube of the heat exchanger has at least one longitudinal bead and / or one transverse bead. In particular, a stiffening of the heat exchanger tube can be achieved via such a longitudinal or transverse bead, whereby a stiffening of the heat exchanger block produced therewith can be achieved. Such longitudinal corrugations or transverse corrugations can be manufactured comparatively easily, even in an inline process.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist ein mit dem Rohrboden verschweißter Längsendbereich des Wärmeübertragerrohres lotfrei. Dadurch kann vermieden werden, dass das Lot beim Laserverschweißen der Längsenden der Wärmeübertragerrohre mit den zugehörigen In an advantageous development of the solution according to the invention, a longitudinal end region of the heat exchanger tube welded to the tubesheet is free of solder. This can be avoided that the solder during laser welding of the longitudinal ends of the heat exchanger tubes with the associated

Durchgangsöffnungen des zugehörigen Rohrbodens vermischt und dadurch zu lokalen Rissen führt. Through holes of the associated tube sheet mixed and thereby leads to local cracks.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated

Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, wherein the same reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch, Show, in each case schematically,

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäß hergestelltes Fig. 1 is a sectional view of an inventively produced

Wärmeübertragerrohr,  heat exchanger tube,

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Fig. 2 shows an apparatus for carrying out the inventive

Herstellungsverfahrens,  Manufacturing process

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers. Fig. 3 is a sectional view through a possible embodiment of a heat exchanger according to the invention.

Entsprechend der Figur 1 weist ein erfindungsgemäßes Wärmeübertragerrohr 1 eine innen angeordnete Turbulenzanlage 2 auf. Eingesetzt wird ein derartiges, erfindungsgemäßes Wärmeübertragerrohr 1 in einem Wärmeübertrager 3, beispielsweise einem Abgaswärmeübertrager 4 (vergleiche Figur 3). According to FIG. 1, a heat exchanger tube 1 according to the invention has an inwardly arranged turbulence plant 2. Such a heat exchanger tube 1 according to the invention is used in a heat exchanger 3, for example an exhaust gas heat exchanger 4 (see FIG. 3).

Erfindungsgemäß ist nun das Wärmeübertragerrohr 1 aus einem austenitischen Werkstoff, beispielsweise einem Edelstahl, ausgeführt, wogegen die According to the invention, the heat exchanger tube 1 is now made of an austenitic material, for example a stainless steel, whereas the

Turbulenzeinlage 2 aus einem vorzugsweise ferritischen Werkstoff, Turbulence insert 2 made of a preferably ferritic material,

beispielsweise ebenfalls einem Edelstahl, ausgebildet ist. Der Unterschied zwischen den beiden Werkstoffen kann dabei ausschließlich in deren for example, also a stainless steel is formed. The difference between the two materials can only in their

Magnetisierbarkeit liegen. Durch die Ausbildung der Turbulenzeinlage 2 aus einem vorzugsweise ferritischen Werkstoff und des Wärmeübertragerrohrs 1 aus einem austenitischen Werkstoff kann insbesondere ein komplett neues Magnetizability lie. By forming the turbulence insert 2 from a preferably ferritic material and the heat exchanger tube 1 made of an austenitic material, in particular a completely new

Herstellungsverfahren für das Wärmeübertragerrohr 1 ermöglicht werden, welches insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile, wie beispielsweise ein Festigkeitsabfall durch Weichglühen in einem Lötofen, vermeidet. Manufacturing process for the heat exchanger tube 1 are made possible, which in particular known from the prior art disadvantages, such as For example, a loss of strength by annealing in a brazing furnace, avoids.

Hergestellt wird das erfindungsgemäße Wärmeübertragerrohr 1 dabei wie folgt: Zunächst werden das austenitische Wärmeübertragerrohr 1 und die The heat transfer tube 1 according to the invention is produced as follows: First, the austenitic heat transfer tube 1 and the

vorzugsweise ferritische Turbulenzeinlage 2 bereitgestellt, wobei anschließend die Turbulenzeinlage 2 in das Wärmeübertragerrohr 1 eingeschoben wird. Nun erfolgt ein Verlöten der Turbulenzeinlage 2 mit dem Wärmeübertragerrohr 1 mittels Induktionslöten, wozu insbesondere ein Induktor 5 (vergleiche Figur 2) beispielsweise eine Induktionsspule 6, verwendet wird. In Fig. 2 ist dabei die Induktionsspule 6 derart angeordnet, dass das Wärmeübertragerrohr durch sie hindurch bewegt wird. Dabei sind auch oberhalb und unterhalb angeordnete und als Flachspulen ausgebildete Induktoren 5 denkbar. Vor, während und/oder nach dem Induktionslöten erfolgt noch ein Andrücken des Wärmeübertragerrohrs 1 gegen die innenliegende Turbulenzanlage 2, wodurch die herzustellende preferably ferritic turbulence insert 2 is provided, wherein subsequently the turbulence insert 2 is inserted into the heat exchanger tube 1. Now, the turbulence insert 2 is soldered to the heat exchanger tube 1 by means of induction soldering, for which purpose in particular an inductor 5 (cf. FIG. 2), for example an induction coil 6, is used. In FIG. 2, the induction coil 6 is arranged such that the heat exchanger tube is moved through it. In this case, also arranged above and below and designed as a flat coils inductors 5 are conceivable. Before, during and / or after induction soldering, the heat exchanger tube 1 is still pressed against the internal turbulence system 2, as a result of which the

Lötverbindung zuverlässiger fixiert werden kann. Das Andrücken des Solder connection can be fixed more reliably. The pressing of the

Wärmeübertragerrohrs 1 gegen die Turbulenzeinlage 2 kann dabei Heat exchanger tube 1 against the turbulence insert 2 can thereby

beispielsweise mittels eines Walzenpaares 7 (vergleiche Figur 2) erfolgen. For example, by means of a pair of rollers 7 (see Figure 2).

Bislang wurden die Turbulenzeinlagen 2 in dem Wärmeübertragerrohr 1 ebenfalls durch ein Verlöten fixiert, wobei jedoch das Verlöten in einem Lötofen erfolgte, in welchem sowohl das Wärmeübertragerrohr 1 als auch die Turbulenzeinlage 2 stundenlang erhitzt wurden und dabei durch Weichglühen einen nicht zu unterschätzenden Festigkeitsabfall erfuhren. Dies kann nun mit dem So far, the turbulence inserts 2 were also fixed in the heat exchanger tube 1 by soldering, but the soldering was done in a brazing furnace, in which both the heat exchanger tube 1 and the turbulence insert 2 were heated for hours and experienced by soft annealing a not to be underestimated strength drop. This can now be done with the

erfindungsgemäßen Induktionslöten zuverlässig vermieden werden, da ein das Verlöten erforderlicher Wärmeeintrag lediglich kurzfristig und lokal erfolgt, ohne ein langfristiges Aufheizen der Turbulenzeinlage 2 bzw. des Induction brazing according to the invention can be reliably avoided, since the soldering required heat input takes place only briefly and locally, without a long-term heating of the turbulence insert 2 and the

Wärmeübertragerrohres 1 . Ein Weichglühen erfolgt hierbei überhaupt nicht. Auf das lediglich lokale Erwärmen erfolgt auch ein deutlich schnelleres Abkühlen des fertig gelöteten Wärmeübertragerrohres 1 , was selbstverständlich noch optional dadurch unterstützt werden kann, dass beispielsweise ein nach dem Induktor 5 angeordnetes Walzenpaar 7 gekühlt wird. Hierzu ist dann eine entsprechende Kühleinrichtung im Walzenpaar 7 angeordnet bzw. mit diesem verbunden. Heat exchanger tube 1. Soft annealing does not take place at all. On the only local heating is also a much faster cooling of the finished brazed heat exchanger tube 1, which is of course still optional can be supported by, for example, that after the inductor 5 arranged roller pair 7 is cooled. For this purpose, a corresponding cooling device is then arranged in the roller pair 7 or connected thereto.

Beim induktiven Erhitzen des Wärmeübertragerrohres 1 wird das When inductive heating of the heat exchanger tube 1 is the

elektromagnetische Wechselfeld, welches mittels des Induktors eingetragen wird, im Rohrinneren durch den erfindungsgemäß vorzugsweise ferritischen Werkstoff teilweise oder völlig abgeschirmt, so dass die Erhitzung des Lots nur über den Kontakt mit dem erhitzten Wärmeübertragerrohr 1 erfolgt. Bei einem alternating electromagnetic field, which is registered by means of the inductor, partially or completely shielded in the tube interior by the inventively preferably ferritic material, so that the heating of the solder takes place only via the contact with the heated heat transfer tube 1. At a

austenitischen Edelstahl, der nicht ferromagnetisch ist und eine relativ schlechte elektrische Leitfähigkeit besitzt, beträgt diese Eindringtiefe bei den für das induktive Löten üblichen Frequenzen von 50 bis ca. 200 kHz ca. 1 mm oder mehr. Bei einer Wanddicke des Wärmeübertragerrohres 1 von maximal 0,5 mm ist somit eine direkte Erwärmung des Lots oder der Turbulenzeinlage 2 möglich. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Turbulenzeinlage 2 aus einem vorzugsweise ferritischen Werkstoff (Stahl) verschiebt sich die austenitic stainless steel, which is not ferromagnetic and has a relatively poor electrical conductivity, this penetration depth is about 1 mm or more at the usual for the inductive soldering frequencies of 50 to about 200 kHz. With a wall thickness of the heat exchanger tube 1 of at most 0.5 mm, a direct heating of the solder or the turbulence insert 2 is thus possible. The inventive design of the turbulence insert 2 of a preferably ferritic material (steel) shifts the

Leistungseinkopplung des Wechselfeldes weiter in Richtung der Power input of the alternating field further in the direction of

Turbulenzeinlage 2, was die Temperaturunterschiede zwischen Turbulence insert 2, what the temperature differences between

Wärmeübertragerrohr 1 und Turbulenzeinlage 2 und damit innere Spannungen weiter reduziert. Heat exchanger tube 1 and turbulence insert 2 and thus further reduced internal stresses.

Eingesetzt wird das erfindungsgemäße Wärmeübertragerrohr 1 beispielsweise in einem Abgaswärmeübertrager 4, wobei die einzelnen Wärmeübertragerrohre 1 an ihren jeweiligen Längsenden 8 jeweils in einem zugehörigen Rohrboden 9 bzw. in diesem angeordneten Durchzügen fixiert sind. Eine fluiddichte Fixierung der Wärmeübertragerrohre 1 in den zugehörigen Durchzügen der Rohrböden 9 erfolgt dabei mittels Laserschweißen, wozu eine Laserschweißeinrichtung 10 verwendet wird. Hierdurch kann das Herstellen eines Wärmeübertragerblocks 1 1 mit Wärmeübertragerrohren 1 und längsendseitig derselben angeordneten Rohrböden 9 in konventioneller Weise erfolgen, wodurch ein vergleichsweise robuster Wärmeübertragerblock 1 1 geschaffen werden kann, ohne dass dabei ein durch das bislang im Lötofen erfolgender Festigkeitsabfall befürchtet werden muss. The heat exchanger tube 1 according to the invention is used, for example, in an exhaust gas heat exchanger 4, wherein the individual heat exchanger tubes 1 are fixed at their respective longitudinal ends 8 in each case in an associated tube plate 9 or in this arranged passages. A fluid-tight fixation of the heat exchanger tubes 1 in the associated passages of the tubesheets 9 takes place by means of laser welding, for which purpose a laser welding device 10 is used. As a result, the production of a heat exchanger block 1 1 with heat exchanger tubes 1 and the longitudinal end thereof arranged Tube bottoms 9 are carried out in a conventional manner, whereby a comparatively robust heat exchanger block 1 1 can be created without causing a feared by the so far in the brazing furnace resulting strength drop.

Um dabei einen negativen Einfluss eines Lots 12, welches beispielsweise als Lotfolie 13 oder als Lotpaste 14 auf eine Innenseite des Wärmeübertragerrohres 1 und/oder auf die Turbulenzeinlage 2 aufgebracht wird, im Hinblick auf die Laserschweißverbindung 17 zu vermeiden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein mit dem Rohrboden 9 verschweißter Längsendbereich 8 des In order to avoid a negative influence of a solder 12, which is applied for example as a solder foil 13 or solder paste 14 on an inner side of the heat exchanger tube 1 and / or on the turbulence insert 2, with respect to the laser weld joint 17, it is preferably provided that a with the tube sheet 9 welded longitudinal end 8 of the

Wärmeübertragerrohres 1 lotfrei ist. Hierdurch kann insbesondere ein Zugang des nickelhaltigen Lotwerkstoffs zum Schweißbereich und zugleich auch die damit verbundenen negativen Einflüsse vermieden werden. Heat exchanger tube 1 is lot-free. In this way, in particular access of the nickel-containing solder material to the welding area and at the same time the associated negative influences can be avoided.

Ein Verlöten mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Induktionslötverfahren und/oder das Laserschweißen können dabei unter einer Schutzgasatmosphäre erfolgen, welche insbesondere einen unerwünschten Zutritt von Sauerstoff zur Lötverbindung bzw. zur Laserschweißverbindung 17 unterbindet. A soldering with the induction soldering method and / or the laser welding used according to the invention can take place under a protective gas atmosphere, which in particular prevents undesired access of oxygen to the solder connection or to the laser welding connection 17.

Mit dem erfindungsgemäß durch Induktionslöten hergestellten With the invention produced by induction soldering

Wärmeübertragerrohr 1 und dem mittels Laserschweißen damit verbundenen Rohrböden 9 kann insbesondere das bislang den Festigkeitsabfall hervorrufende Weichglühen des Stahls im Lötofen vermieden werden, wodurch der gesamte Wärmeübertragerblock 1 1 und insbesondere auch die Rohrböden 9 langfristig eine höhere Festigkeit besitzen. Durch die Laserschweißverbindung 17 der Wärmeübertragerrohre 1 in den Durchzügen der Rohrböden 9 kann ebenfalls ein lediglich geringer lokaler Wärmeeintrag erreicht werden, der wiederum nicht zum Weichglühen des Rohrbodens 9 bzw. der Wärmeübertragerrohre 1 führt und dadurch auch nicht den hierdurch bislang im Lötofen hervorgerufenen Festigkeitsabfall verursacht. Mit dem erfindungsgemäßen Induktionslötverfahren und dem ebenfalls erfindungsgemäßen Laserschweißen kann somit die flächige thermische Belastung beim Fügen der Turbulenzeinlage 2 im Heat exchanger tube 1 and the laser welding associated with tube sheets 9 can be avoided in particular the hitherto the strength decrease causing soft annealing of the steel in the brazing furnace, whereby the entire heat exchanger block 1 1 and in particular the tube sheets 9 have a higher strength in the long term. By the laser welding connection 17 of the heat exchanger tubes 1 in the passages of the tube plates 9 also a small local heat input can also be achieved, which in turn does not lead to soft annealing of the tube plate 9 and the heat exchanger tubes 1 and thereby not caused thereby in the soldering oven Strength loss caused. With the induction brazing method according to the invention and also the laser welding according to the invention, the areal thermal load during the joining of the turbulence insert 2 in the

Wärmeübertragerrohr 1 und beim Fügen des Wärmeübertragerrohres 1 mit dem zugehörigen Rohrboden 9 erheblich gesenkt werden, wodurch die Heat exchanger tube 1 and 9 are considerably reduced when joining the heat exchanger tube 1 with the associated tube sheet 9, whereby the

Stahlgefügestruktur und damit auch die Festigkeit erhalten bleiben. Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit der Wärmeübertragerrohre 1 können diese Steel structure and thus the strength remain intact. To further increase the rigidity of the heat exchanger tubes 1, this can

gegebenenfalls Längssicken 15 (vergleiche Figur 1 ) oder Quersicken 16 besitzen. optionally have longitudinal corrugations 15 (see FIG. 1) or transverse corrugations 16.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei insbesondere als fortlaufender Produktionsprozess eingesetzt werden, wodurch sehr geringe Durchlaufzeiten und Kosten zur Herstellung des Wärmeübertragerrohrs 1 mit darin The method according to the invention can be used in particular as a continuous production process, resulting in very short throughput times and costs for producing the heat exchanger tube 1 with it

induktionsgelöteter Turbulenzeinlage 2 im Vergleich zu einer Ofenlötung erreicht werden können. Darüber hinaus kann auch eine bewährte induction soldered turbulence insert 2 can be achieved in comparison to a Ofenlötung. In addition, a proven

Rohrbündeltechnologie mit in den Rohrböden 9 lasereingeschweißte Tube bundle technology with laser welded in tube sheets 9

Wärmeübertragerrohren 1 und deren bekannte Vorteile beibehalten werden. Heat exchanger tubes 1 and their known advantages are maintained.

Dabei ist denkbar, dass das bereitgestellte Wärmeübertragerrohr 1 längsseitig offen ist, sodass die Turbulenzeinlage 2 zusammen mit einer Lotfolie 13 besser eingelegt/geschoben werden kann. Nach Einlegen der Turbulenzeinlage 2 wird das Wärmeübertragerrohr 1 mittels eines Laserschweißprozesses verschlossen und dann mittels Induktionslöten verlötet. Dabei kann die Lotfolie 13 beidseitig der Turbulenzeinlage 2, beispielsweise oben und unten, angeheftet werden, was den Herstellungsprozess deutlich vereinfacht, da bislang das Problem bestand, die Lotfolie 13 sauber zusammen mit der Turbulenzeinlage 2 einzuschieben. Dies wird mit einer Lotfolie 13 gemacht, die vorne um die Turbulenzeinlage 2 herumgefaltet ist, also eine lange Lotfolie 13, die einmal längs um die It is conceivable that the provided heat exchanger tube 1 is open on the long side, so that the turbulence insert 2 can be better inserted / pushed together with a brazing foil 13. After inserting the turbulence insert 2, the heat exchanger tube 1 is closed by means of a laser welding process and then soldered by means of induction soldering. In this case, the solder foil 13 on both sides of the turbulence insert 2, for example, top and bottom, be attached, which significantly simplifies the manufacturing process, since so far the problem was to insert the solder foil 13 clean together with the turbulence insert 2. This is done with a brazing foil 13 which is folded over at the front around the turbulence insert 2, that is to say a long brazing foil 13 which is longitudinally wound around it

Turbulenzeinlage 2 gelegt wird. Das hat den Nachteil, dass die Lotfolie 13 zuerst einmal das Wärmeübertragerrohr 1 an einer Seite komplett verschließt und beim Lötvorgang komplett aufgeschmolzen werden muss. Man hat damit auch unnötiges Lot 12 im Wärmeübertragerrohr 1 . Turbulence insert 2 is placed. This has the disadvantage that the solder foil 13 first once the heat exchanger tube 1 on one side completely closes and must be completely melted during the soldering process. It also has unnecessary Lot 12 in the heat exchanger tube. 1

***** *****

Claims

Patentansprüche claims 1 . Herstellungsverfahren eines Wärmeübertragerrohres (1 ) mit einer 1 . Manufacturing method of a heat exchanger tube (1) with a innenliegenden Turbulenzeinlage (2) für einen Wärmeübertrager (3), gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte,  internal turbulence insert (2) for a heat exchanger (3), characterized by the method steps, - Bereitstellen eines austenitischen Wärmeübertragerrohres (1 ) und einer vorzugsweise ferritischen Turbulenzeinlage (2),  Providing an austenitic heat exchanger tube (1) and a preferably ferritic turbulence insert (2), - Einschieben der Turbulenzeinlage (2) in das Wärmeübertragerrohr (1 ), Inserting the turbulence insert (2) into the heat exchanger tube (1), - Verlöten der Turbulenzeinlage (2) und des Wärmeübertragerrohres (1 ) mittels Induktionslöten, Soldering the turbulence insert (2) and the heat exchanger tube (1) by means of induction soldering, - Andrücken des Wärmeübertragerrohres (1 ) an die Turbulenzeinlage (2) vor, während und/oder nach dem Induktionslöten.  - Pressing the heat exchanger tube (1) to the turbulence insert (2) before, during and / or after induction soldering. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass ein Lot (12) als Lotfolie (13) oder als Lotpaste (14) auf eine Innenseite des Wärmeübertragerrohres (1 ) und/oder auf die Turbulenzeinlage (2) aufgebracht wird.  a solder (12) is applied as solder foil (13) or as solder paste (14) on an inner side of the heat transfer tube (1) and / or on the turbulence insert (2). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass das Andrücken des Wärmeübertragerrohres (1 ) an die Turbulenzeinlage (2) vor, während und/oder nach dem Induktionslöten insbesondere mittels zumindest eines Walzenpaares (7) erfolgt.  the pressing of the heat exchanger tube (1) against the turbulence insert (2) takes place before, during and / or after the induction brazing, in particular by means of at least one pair of rollers (7). 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized, - dass für das Wärmeübertragerrohr (1 ) ein austenitischer Edelstahl verwendet wird, und/oder  - That for the heat exchanger tube (1) an austenitic stainless steel is used, and / or - dass für die Turbulenzeinlage (2) ein ferritischer oder austenitischer  - That for the turbulence insert (2) a ferritic or austenitic Edelstahl verwendet wird.  Stainless steel is used. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. The method according to any one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass das Induktionslöten unter Schutzgasatmosphäre erfolgt.  that the induction brazing is carried out under a protective gas atmosphere. 6. Wärmeübertrager (3) mit zumindest einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellten Wärmeübertragerrohr (1 ), das über eine 6. Heat exchanger (3) with at least one heat exchanger tube (1) produced according to one of the preceding claims, which has a Laserschweißverbindung (17) in einem zugehörigen Rohrboden (9) des Wärmeübertragers (3) fixiert ist.  Laser welding connection (17) is fixed in an associated tube sheet (9) of the heat exchanger (3). 7. Wärmeübertrager nach Anspruch 6, 7. Heat exchanger according to claim 6, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass eine Wandstärke des Wärmeübertragerrohres (1 ) kleiner als 0,5mm ist.  a wall thickness of the heat exchanger tube (1) is smaller than 0.5 mm. 8. Wärmeübertrager nach Anspruch 6 oder 7, 8. Heat exchanger according to claim 6 or 7, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass das Wärmeübertragerrohr (1 ) aus einem umgeformten und  that the heat exchanger tube (1) consists of a formed and lasergeschweißten Stahlband hergestellt ist.  laser-welded steel strip is made. 9. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 6 bis 8, 9. Heat exchanger according to one of claims 6 to 8, dadurch gekennzeichnet,  characterized, dass das Wärmeübertragerrohr (1 ) zumindest eine Längssicke (15) und/oder eine Quersicke (16) aufweist. the heat exchanger tube (1) has at least one longitudinal bead (15) and / or one transverse bead (16). 10. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 6 bis 9, 10. Heat exchanger according to one of claims 6 to 9, dadurch gekennzeichnet,  characterized, - dass ein mit dem Rohrboden (9) verschweißter Längsendbereich (8) des Wärmeübertragerrohres (1 ) lotfrei ist, und/oder  - That one with the tube sheet (9) welded longitudinal end region (8) of the heat exchanger tube (1) is solder-free, and / or - dass der Wärmeübertrager (3) als Abgaswärmeübertrager (4) ausgebildet ist.  - That the heat exchanger (3) is designed as an exhaust gas heat exchanger (4).
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