DD215123A5

DD215123A5 - Waermeaustauscher, insbesondere kuehler fuer schwerlastwagen

Info

Publication number: DD215123A5
Application number: DD25800883A
Authority: DD
Inventors: Jean-Pierre Moranne
Original assignee: Chausson Usines Sa
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1983-12-15
Publication date: 1984-10-31
Also published as: EP0112251A1; ES276331U; PL245131A1; DE112251T1; ES276331Y; FR2538030A1; BR8306909A

Abstract

Die Erfindung betrifft Waermetauscher, insbesondere Kuehler fuer Schwerlastwagen. Waehrend das Ziel die kostenguenstige Herstellung ist, besteht die Aufgabe darin, bei einfacher Konstruktion einen hoeheren Wirkungsgrad zu erreichen. Der Waermeaustauscher fuer Schwerlastwagen besteht aus Umlaufrohren, die in Sammelplatten eingelassen und mit Waermeableitern verbunden sind, wobei die Sammelplatten durch Wasserkaesten aus starrem Gussmaterial ueberdeckt sind und zwischen den Sammelplatten Seitenteile angeordnet sind, ohne an ihnen befestigt zu sein, die zwischen diesen Abstandsstuecke bilden. Einerseits haben die Sammelplatten zumindest ein dehnbares Teil zwischen ihrem Teil zur Aufnahme der Rohre und ihrem mit den Wasserkaesten verbundenem Teil, u. andererseits sind die Wasserkaesten mit Seitenstuetzen auf starre Weise verb., um mit d. e. starren Rahmen zu bilden.

Description

~^Λ - Berlinj den 26_β 3.1984 AP P 01 Ρ/258 008/4 63 275/28

Wärmetauscher, inabesondere Kühler für Schwerlastwagen

„der „%

Die Erfindung betrifft ©inen neuen Wärmeaustauscher» insbesondere Kühler für Schwerlastwagen, der die forteile der Rohrbündelwärmeaustauscher mit gelöteten Wärme able it er η und die Vorteile der maschinell zusammengesetzten Wärmeaustauscher in sich vereinigt*

Charakteristik ,der bekannten „technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß die Kühler für Schwerlastwagen besonderen Beanspruchungen unterworfen sind, die durch mehrere Paktoren bedingt werden» Zunächst haben dies© Geräte im allgemeinen große Abmessungen und infolgedessen sind ihre Umlaufrohre sehr lang, beispielsweise bis ssu einem Meter und mehr« Die Temperatur der Rohre schwankt in beachtlichem MaBe, vor allem im Winter oder in kalten Gegenden, und die Temperatur« Schwankungen sind besonders in dem Augenblick stark, wenn die Verschlußklappen oder Klappenventile, die den Kühlkreis des Motors regulieren, geöffnet werden« Daraus ergibt sich, daß sich die Rohre in einem bedeutenden Maß ausdehnen· Die auf Schwerlastwagen angebrachten Kühler sind außerdem großen Erschütterungen ausgesetzt, die durch das Laufen von Dieselmotoren und auch durch das Fahren des Fahrzeugs auf schlechten Straßen oder Pahrbahnen bedingt werden.

Den Fachleuten ist bekannt, daß die Wagenkasten, unabhängig von ihrer Bauart, immer Verformungen, zumindest vorübergehenden Verformungen, unterworfen sind und daß diese Verformungen oft auf den Kühler, der ein zerbrechliches Teil

-2- 2k.3o1984

AP F 01 Ρ/258 008/4 63 275/28

ist, übertragen werden»

Um diese letzten Nachteile zu beseitigen, wurden in der Technik bereits verschiedene FederaufhängungsvorriGhtungen für Kühler vorgeschlagen.

Es ist auch bekannt» einen Kühler in einem starren Rahmen anzuordnen, wobei der Kühler in dem Rahmen, der mit dem Fahrzeug verbunden ist, federnd aufgehängt wird*

Gemäß einem französiohen Patent Nr. 2 455 524 ist ein Kühler für Schwerlastwagen gegen die Erschütterungen, die durch das Fahren und durch den Dieselmotor entstehen, geschützt, indem auf die Teile des Kühlers eine elastische Vorspannung übertragen wird, die den Waaaerkäaten aufgedrückt wird und durch die die Eigenfrequenz des Kühlers immer verschieden ist von der Frequenz der Erschütterungen, die auf ihn übertragen werden können©

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Schwerlastwagen, so auszubilden, daß eine kostengünstige Herstellung des Kühlers erreicht wird·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher insbesondere Kühler für Schwerlastwagen, bestehend aus Umlaufrohren, die in Sammelplatten eingelassen und mit Wärmeableitern verbunden sind, wobei die Sammelplatten durch Wasserkästen aus starrem Gußmaterial überdeckt sind und

-> 26*3.1984

AP F 01 P/258 008/4 63 275/28

zwischen den Sammelplatten Seitenteil® angeordnet sind, ohne sin ihnen befestigt zu sein, die zwischen diesen Abstands« stüoke bilden, zu schaffen» der bei einfacher Konstruktion einen hohen Wirkungsgrad und unterschiedliehe Wärmeabfuhr ungseigensohaften aufweist« Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst ₉ daß die Sammelplatten zumindest , ein dehnbares Teil zwischen ihrem Teil zur Aufnahme der Rohre und ihrem mit den Wasserkästen verbundenem Seil aufweisen, und andererseits dadurch; daß die fasserkasten mit Seitenetlitzen auf starre Welse verbunden sind» um mit diesen einen starren Rahmen zu bilden«

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der starre Rahmen mit Befestigungsmitteln versehen und an einem Wagenkasten federnd aufgehängt sein«

Weiterhin ist vorteilhaft, daß di© Seitenstützen aus Profilstählen bestehen, die mit ihren Enden an Eekversteifungen befestigt sind, die ihrerseits an den Wasserkästen aus Guß befestigt sind»

Es erweist sich als günstig, daß durch dehnbare Teile, die zwischen den Seitenstützen und den Seitenteilen angeordnet sind und durch Spannriegel, die durch die dehnbaren Teile auf die Seitenteile einen Druck ausüben, die Umlaufrohre und Wärmeableiter unter einer mechanischen Dauervorspannung gehalten werden, wobei die Seitenstützen gleichzeitig einen Hohlträger bilden»

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, daß die Wasserkanten aus Metallgußteilen bestehen, die Innengewinde zur Befestigung von Zubehörteilen und zur Befestigung

I -4- 26.3.1984

I AP f 01 P/258 008/4

j 63 275/28

ι .

derj iSok versteifungen aufweisen·

j

Nach einem weiteren Vorschlag ist es vorteilhaft, daß die Seitenteile annähernd die Form des Buchstaben SL haben und eine äußere Auflagefläche für die dehnbaren Teile begrenzen, über die eine mechanische Vorspannung ausgeübt wird und die gleichzeitig eine Relativbewegung zwischen den Seitenteilen und; den Seitenstützen gestattet«

Schließlich ist es sinnvoll» daß die dehnbaren Teile jeder Sattelplatte mindestens eine Wellung aufweisen*

Auaführungabeiapiel

I Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausfuhrangabeispieles näher erläutert werden« In der zugehörigen Zeichnung zeigern

fig« 1j Sine teilweise zerlegte Teilansicht des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers;

I

Pig·2: Eine Teilansioht des Wärmetauschers! Fig· 3j Die Teilansioht gemäß Pig« Zy Fig· 4: Bine Querschnittsdaratellung.

Der in der Zeichnung dargestellte Wärmeaustauscher besteht aus Umlaufrohren 1, zwischen denen Wärmeableiter angeordnet ^l sind, die vorteilhaft in Form von welligen Streifen ausgeführt sind*

-5- 26*3.1984

AP S¹ 01 Ρ/258 008/4 63 275/28

Die finden der Umlaufrohre sind auf eine an siofe bekannte Art in Sammelplatten 3 eingelassen, und zwischen den Sammelplatten 3 sind Seitenteile 4 so angeordnet, daß sie eioh von der einen Sammelplatte zur anderen erstrecken und Abstandsstücke bilden» die den theoretischen Abstand bestimmen der die beiden Sammelplatten 3 beim Zusammenbau trennen muß»

Der aus den Umlaufrohren 1, den Wärmeableitern 2, den Seitenteilen 4 und eventuell den Sammelplatten 3 bestehende Block ist gelötet» Pie Lötung verbindet nur die Seitenteile 4 mit άβη letzten Reihen der Wärmeableiter 2a, ohne daß eine Lötverbindung mit den Sammelplatten 3 hergestellt werden soll« Im Gegenteil, es ist vorteilhaft, daß zwischen den Seitenteilen 4 und den Sammelplatten 3, zumindest mit dem Teil von ihnen, in den die Umlaufrohre 1 münden, keine direkte Verbindung besteht» In einigen fällen ist die Lötverbindung mit der letzten Reihe der Wärmeableiter 2a über eine bestimmte Länge sogar unterbrochen, und es ist auf jeden Pail vorgesehen, daß die letzte Reihe auf jeder Seite O der Wärmeableiter 2a verformbar sein kann, damit zwischen der letzten Rohrreihe 1a und dem entsprechenden Seitenteil 4 keine starre Verbindung besteht« Die Sammelplatten 3 sind so aufgebaut, daß sie zumindest ein dehnbares Teil 5 haben, in das die Umlauf rohre 1 münden* Im -Beispiel gemäß den Abb« 2 und 3 ist das Teil 5 ein flaches Teil, das vom Rand der Platte durch mindestens eine Wellung 7 getrennt 1st, die sich vorzugsweise über den gesamten Umfang der Sammelplatte erstreckt·

Die Zeichnung zeigt eine Jäinfaehwellung, jedoch kann diese mehrwellig sein, wenn man wünscht, daß das Teil 5 sehr beweglich sein kann»

-6- 26.3.1984

AP V 01 P/258 008/4 63 275/28

Jede Sammelplatte 3 ist ao gestaltet, daß sie an ihrem Umfang eine Kehle β begrenzt, die zur Aufnahme einer dehnbaren Dichtung 9 dient, auf die das Unterteil eines Wasserkastens 10 geklemmt wird·

Die Abb« 1 zeigt» daß das Festklemmen des Wasserkastens 10 beispielsweise durch Bordelverbindungsbänder 11 erfolgt·

Die Wasserkanten 10 sind ao bearbeitet, daß sie Löcher mit Innengewinde 12, die zur Befestigung von im weiteren beschriebenen EokverSteigungen dienen, und auch Sätze von Löchern mit Innengewinde 13' aufweisen, um Verbindungsteile anzubringen, durch die jeder Wasserkasten 10 mit Zufunrund Abführungsrohrstutzen für die Flüssigkeiten sowie mit verschiedenen Zubehörteilen verbunden werden kann«

Die Seitenteile 4, die zwischen den Sammelplatten 3 Abstandsstücke bilden, haben annähernd die Form des Buchstabens SL oder eine andere Form, durch die die Anlegefläche an die Wärmeableiter 2a so gering wie möglieh ist und durch die außerdem auf jedem Seitenteil 4 zumindest eine äußere Auflagefläche 4a ausgespart ist·

Bin dehnbares Teil 14, zum Beispiel ein Stäbchen aus einem Elastomer, ist auf der äußeren Auflagefläche 4a jedes Seitenteils 4 angeordnet und wird durch eine Seitenstütze 15 gehalten«

Wie die Abb. 1 und 4 zeigen, besteht jede Seitenstütze 15 aus zwei Profiletählen 15a und 15b, die ineinander eingepaßt sind, so daß sie einen Hohlträger bilden. Der Profil-

-7- 26,3*1984

AP F 01 P/258 008/4 63 275/28

stahl 15a besteht vorteilhaft aus einem U-Stahl, und der Profilstahl 15b, dessen Seitenflächen am Inneren der Seitenflächen des Profilstahls 15a befestigt sind, begrenzt eine Mittelrille 15^ zur Lagerung des ElastomerStäbchens· Der Aufbau der Seitenstützen 15 in ^orm eines Hohlträgers dient dazu, ihnen eine große Starrheit zu verleihen.

Die SeitenstiSzen 15 sind beispielsweise durch Sohweißungen 16 mit Bokversteifungen 17 verbunden, die die Ränder der Wasserkästen 10 einfassen. Schraubenbolzen 18 führen durch die Eckversteifungen 17 und werden in dem mit einem Innengewinde 12 versehenen Läohern festgeschraubt·

Die beiden Eckversteifungen 17 für jeden Wasserkasten 10 sind miteinander durch Spannrigel 19 verbunden» Die durch di[e Spannriegel 11 auf die JBckversteifungen 17 ausgeübte Sp^annwirkung wird natürlich auf die Seitenstützen 15 übertragen und durch die entsprechenden dehnbaren 'feile 14 weiter auf das Seitenteil übertragen, so daß der Block Rohr/Wärmeableiter einer mechanischen Vorspannung unterworfen ist, sowohl wenn der Kühler kalt ist, als auch wenn erj durch die in den Umlaufrohren strömende Flüssigkeit erwärmt wird·

Da die mechanische Vorspannung mittels der dehnbaren Teile übertragen wird und da die Seitenteile 4 mit der ersten Reihe der Umlaufrohre durch die erste Reihe der Wärmeableiter 2a verbunden sind, können diese erste Reihe ebenso wie die anderen Wärmeableiter 2 unterschiedlichen Ausdehnungen unterworfen werden, weil sie sich sowohl gegenüber den Seitenteilen als auch gegenüber den Seitenstützen 15 verschieben können*

-8- 26,3.1984

AP F 01 P/258 008/4 63 275/28

Die Seitenstützen 15 in Form eines Hohlträgers weisen ihrerseits eine große Starrheit auf, und das gleiche trifft für die vorzugsweise aus Guß, zum Beispiel einer Leichtmetall-Legierung, gefertigten Eekversteifungen 17 zu» Da die SckverSteigungen 11 selbst mit den Wasserkästen 10 aus Guß auf starre Weise verbunden sind, bildet der Block, bestehend aus Wasserkästen 10, Eckversteifungen 17 und ^eitenstützen 15, einen außerordentlich starren Rahmen, innerhalb dessen das eigentliche Rohrbündel, das heißt die Umlaufrohre 1 und die Wärmeableitet 2, fest gehalten wird· Nur die Verschiebung der Umlaufrohre 1 durch ihre Ausdehnung ist durch den Einsatz der so wie im Beispiel der Abb· 2 und 3 beschriebenen verformbaren Sammelplatten 3 möglich. Durch das Vorangehende ist ersichtlich, daß das eigentliche Rohrbündel, dessen Teile, nämlich die Umlaufrohre 1 und Wärmeableiter 2, spröde sind, damit die Wärmeabführung gut ist, einerseits unter einer mechanischen Quervorspannung gehalten wird, die verhindert, daß die Umlaufrohre quellen können, selbst dann, wenn die Umlaufflüssigkeit unter Druck steht, und daß sich diese Umlaufrohre andererseits innerhalb des Rahmens, der ein starres Gehäuse bildet, frei ausdehen können·

Für die Montage des weiter oben beschriebenen Kühlers auf einen Wagenkasten sind beliebige Befestigungsmittel vorgesehen, die ihrerseits entweder mit den Seitenstützen 15 oder mit den Eckversteifungen 17 oder gegebenenfalls mit den Wasserkästen 10 verbunden sind« Diese Teile sind vorzugsweise durch Pederaufhängungen mit dem Wagenkasten verbunden, durch die der starre Rahmen, Wasserkasten 10, Eckversteifung 17 und Stütze selbst federnd aufgehängt ist· Es ist wichtig festzustellen, daß die im Vorhergehenden beschriebene Aus-

-9- 26.3.1984

AP F 01 P/258 008/4 63 275/28 I

führung gestattet, Wärmeaustauscher herzustellen, zum Beispiel Kühlerι die sehr unterschiedliche Wärmeabführungseigenschaften haben, dabei jedoch die gleionen Wasserkästen 10, die gleichen Jäokversteifungen 17, die gleichen Sapnnriegel 19 und die gleichen Sammelplatten 3 aufweisen, nur daß die Seitenteile, die Umlaufrohren die Wärmeableiter 2 und die Stützen verschiedene Längen haben, jedooh aus den gleichen Profilstählen gefertigt werden· Auf diese Weise ist es möglich, die Herstellung zu standardisieren und infolgedessen die Herstellungskosten der Geräte zu senken»

Pie Erfindung ist nicht auf das im einzelnen beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt, denn es können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne ihren Rahmen zu verlassen·

Claims

«-10- 26.3*1984 AP 1 01 P/258 008/4 63 275/28 Erfindungsanspruoh

1* Wärmeaustauscher, insbesondere Kühler für Schwerlastwagen, bestehend aus Umlaufrohren, die in Sammelplatten eingelassen und mit Wärmeableitern Verbunden sind, wobei die Sammelplatten durch Wasserkanten aus starrem Gußmaterial überdeckt sind und zwischen den Sammelplatten Seitenteile angeordnet sindj, ohne an ihnen befestigt zu sein, die zwischen diesen Abstandestücke bilden, gekennzeichnet dadurch, daß die Sammelplatten (3) zwischen ihrem Teil (5) zur Aufnahme der Rohre (1) aus ihrem dehnbaren, mit den' Wasaerkästen (10) verbundenen Teil zumindest ein dehnbares Teil haben, und daß die Messerkasten (10) auf starre Weise mit Seitenstützen (15) verbunden sindi um mit diesen einen starren Rahmen zu bilden«

2. Wärmeaustauscher nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der starre Rahmen mit Befestigungsmitteln versehen und an einem Wagenkasten federnd aufgehängt ist»

3· Wärmeaustauscher nach den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch» daß die Seitenstützen (15) aus Profilatählen (I5a$ 15b) bestehen, die mit ihren Enden an Bckversteifungen (17) befestigt sind_p die ihrerseits an den Wasserkästen (10) aus Guß befestigt sind*

4. Wärmeaustauscher nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß durch dehnbare Teile (14), die zwischen den Seitenstützen (15) und den Seitenteilen (4) angeordnet sind und durch Sp'annrigel (19), die durch ' die dehnbaren Teile (14) auf die Seitenteile (4) einen Druck ausüben₉ die Umlaufrohre (1) und Wärmeableiter (2)

-11- 26·3·1964

AP F 01 P/258 008/4 63 27§/28

unter einer mechanischen Dauervorspannung gehalten werden, wobei die Seitenstützen (15) gleichzeitig einen Hohlträger bilden»

5· Wärmeaustauscher nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Wasserkästen (10) aus Metall» gußteilen bestehen, die Innengewinde (12; 13') zur Befeatigung von Zubehörteilen und zur Befestigung der Eckversteifungen (17) aufweisen*

6» Wärmeaustauscher nach einem der Punkte 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß die Seitenteile annähernd die form des Buchetabens A haben und eine äußere Auflagefläche für die dehnbaren Teile begrenzen, über die eine mechanische Vorspannung auegeübt wird und die gleichzeitig eine Relativbewegung zwischen den Seitenteilen (4) und den Seitenstutzen (15) gestattet« '

7· Wärmeaustauscher nach einem der Punkte 1 bia 6, gekennzeichnet dadurch, daß die dehnbaren Teile jeder Sammelplatte (3) mindestens eine Wellung (7) aufweisen·

- Hierzu 1 Seite Zeichnungen -