DE102004041303A1

DE102004041303A1 - Container for heat exchanger, has hollow-cylindrical connectors soldered to circular openings formed on container, such that each connector can be adjustably positioned, rotated and held in each circular opening

Info

Publication number: DE102004041303A1
Application number: DE200410041303
Authority: DE
Inventors: Roland Hemminger
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2006-03-02
Also published as: EP1650522A3; EP1650522A2

Abstract

The container has circular openings to which connectors (20) are positioned and fastened by soldering. The connectors are formed in hollow cylindrical shape. Each connector is formed with an outside diameter corresponding to the diameter of each circular opening, such that the connector can be rotated for positioning in the circular opening and held in the circular opening after position adjustment. An independent claim is included for the heat exchanger.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter oder ein Teil eines Behälters, insbesondere eines Sammelkastens eines Wärmetauschers, mit einer im Wesentlichen kreisrunden Öffnung, in der ein im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders aufweisender Stutzen durch Löten befestigbar ist, der vor dem Löten in der Öffnung vorpositioniert wird.The The invention relates to a container or part of a container, in particular a collecting tank of a heat exchanger, with a in the Essentially circular opening, in a substantially the shape of a hollow cylinder having nozzle by soldering is attachable before soldering in the opening is prepositioned.

Bei dem Behälter handelt es sich vorzugsweise um einen Wasserkasten eines Kühlers. Ein herkömmlicher Kühler umfasst einen oberen und einen unteren Wasserkasten. Dazwischen liegt das Kühlnetz. Am oberen Wasserkasten befinden sich der Kühlereintrittsstutzen, am unteren Wasserkasten der Kühleraustrittsstutzen und meist eine Ablassschraube. Beim Anbringen eines Stutzens an einem Wasserkasten wird dieser in der Regel vor dem Löten in das Wasserkastenblechteil eingepresst. Zu diesem Zweck muss an dem Wasserkasten ein Durchzug hergestellt werden, um eine Spannung auf den Stutzen aufzubringen. Nach dem Löten sorgt der Lötverbund für die Stabilität des Stutzens. Aus der europäischen Patentschrift EP 1 285 212 B1 ist eine Endkammer für einen gelöteten Wärmetauscher mit Wänden bekannt, die einen Raum begrenzen, wobei eine der Wände des Raums mit einer Öffnung versehen und an der Öffnung ein Stutzen angeschlossen ist. Der Stutzen weist mindestens eine Nase auf. Die Öffnung enthält mindestens eine Kerbe für das Durchlassen der Nase, so dass der Stutzen während des Lötens nach der Drehung des Stutzens in der Öffnung durch die Nase vorübergehend in der Öffnung festgehalten wird. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 662 200 B1 ist eine Vorrichtung bestehend aus wenigstens zwei Elementen bekannt, bei welcher das eine Element einen Stift und das andere Element eine Aufnahme für den Stift aufweist. Der Stift weist wenigstens in einem Bereich bezüglich einer gedachten Zylinderfläche je drei gleiche, über den Zylinderkern vorspringende Nocken auf, deren Keilflächen flach ansteigen und von dem höchsten Punkt aus steil zum tiefsten Punkt des benachbarten Nockens beziehungsweise auf den Zylinderkern abfallen. Die Nocken bilden somit ein konvexes Keilprofil. Die Aufnahme weist bezüglich einer gedachten Zylinderfläche beziehungsweise einer gedachten Zylinderbohrung drei Nuten auf, deren Keilflächen flach abfallen und von ihrem tiefsten Punkt steil zum höchsten Punkt der benachbarten Nut beziehungsweise auf die Zylinderbohrung ansteigen. Die Nut bildet somit ein konvexes Keilprofil, wobei die Anzahl der Nuten denen der Nocken entspricht. Die Keilflächen der Nocken beziehungsweise der Nuten weisen -im Querschnitt gesehen- den Verlauf einer logarhytmischen Kurve auf, deren Pol in der Achse des Stifts beziehungsweise der Aufnahme angeordnet ist. Somit ist die Steigung dieser Keilfläche in allen Punkten entlang ihres Verlaufs gleich und gleich bleibend.The container is preferably a water tank of a radiator. A conventional radiator includes upper and lower water tanks. In between lies the cooling network. At the upper water tank are the radiator inlet nozzle, at the lower water tank the radiator outlet nozzle and usually a drain plug. When attaching a nozzle to a water tank this is usually pressed before soldering in the water box part. For this purpose, a draft must be made on the water box in order to apply a tension to the nozzle. After soldering, the solder joint ensures the stability of the socket. From the European patent EP 1 285 212 B1 For example, an end chamber for a brazed heat exchanger having walls defining a space is provided, one of the walls of the space being provided with an opening and a neck connected to the opening. The neck has at least one nose. The opening includes at least one notch for passage of the nose, so that the neck is temporarily held in the opening during soldering after rotation of the nozzle in the opening through the nose. From the European patent EP 0 662 200 B1 a device consisting of at least two elements is known in which one element has a pin and the other element has a receptacle for the pin. The pin has at least in a region with respect to an imaginary cylindrical surface on each three identical, projecting over the cylinder core cams, the wedge surfaces rise flat and fall steeply from the highest point to the lowest point of the adjacent cam or on the cylinder core. The cams thus form a convex wedge profile. With regard to an imaginary cylinder surface or an imaginary cylinder bore, the receptacle has three grooves whose wedge surfaces drop off flat and rise steeply from their lowest point to the highest point of the adjacent groove or to the cylinder bore. The groove thus forms a convex wedge profile, wherein the number of grooves corresponds to those of the cam. The wedge surfaces of the cams or of the grooves, viewed in cross section, have the course of a logarithmic curve whose pole is arranged in the axis of the pin or of the receptacle. Thus, the slope of this wedge surface is the same and consistent at all points along its course.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behälter oder ein Teil eines Behälter, insbesondere eines Sammelkastens eines Wärmetauschers, mit einer im Wesentlichen kreisrunden Öffnung, in der ein im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders aufweisender Stutzen durch Löten befestigbar ist, der vor dem Löten in der Öffnung vorpositioniert wird, zu schaffen, der beziehungsweise das einfach und kostengünstig herstellbar ist.task The invention is a container or a part of a container, in particular a collecting tank of a heat exchanger, with a substantially circular opening, in a substantially having the shape of a hollow cylinder Neck by soldering is attachable before soldering in the opening is prepositioned to create that or that simple and cost-effective can be produced.

Die Aufgabe ist bei einem Behälter oder einem Teil eines Behälters, insbesondere eines Sammelkastens eines Wärmetauschers, mit einer im Wesentlichen kreisrunden Öffnung, in der ein im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders aufweisender Stutzen durch Löten befestigbar ist, der vor dem Löten in der Öffnung vorpositioniert wird, dadurch gelöst, dass der Stutzen an seinem dem Behälter zugewandten Ende, im Querschnitt durch den Stutzen betrachtet, mindestens einen, bezogen auf den Außendurchmesser des Stutzens, erweiterten Bereich aufweist, der in Abhängigkeit von seiner Position in die Öffnung einführbar und durch dessen Verdrehen der Stutzen in der Öffnung einklemmbar ist. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Öffnung und des Stutzens wird auf einfache Art und Weise das Schaffen einer reibschlüssigen Verbindung zwischen Stutzen und Öffnung ermöglicht. Dadurch wird das Vorpositionieren des Stutzens in der Öffnung vor dem Löten erheblich vereinfacht.The Task is with a container or part of a container, in particular a collecting tank of a heat exchanger, with a in the Essentially circular opening, in a substantially having the shape of a hollow cylinder Neck by soldering is attachable before soldering in the opening is pre-positioned, solved by the fact that the neck on his the container facing end, viewed in cross-section through the neck, at least one, based on the outer diameter of the neck, having extended area depending on from his position in the opening insertable and by the rotation of the nozzle in the opening can be clamped. By the inventive design the opening and the neck becomes the creation of a simple way frictional Connection between connection piece and opening allows. This pre-positioning of the nozzle in the opening before the soldering considerably simplified.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte Bereich des Stutzens, im Querschnitt durch den Stutzen betrachtet, in radialer Richtung konvex nach außen gekrümmt und, bezogen auf einen Krümmungsradius, symmetrisch ausgebildet ist. Dadurch wir die Herstellung des Stutzens vereinfacht.One preferred embodiment of the container is characterized in that the extended portion of the neck, viewed in cross section through the nozzle, in the radial direction convex to the outside bent and, based on a radius of curvature, is formed symmetrically. This allows us to manufacture the neck simplified.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteröffnung mindestens einen, bezogen auf den Innendurchmesser der Öffnung, erweiterten Bereich aufweist. Vorzugsweise ist zwischen dem erweiterten Bereich des Stutzens und dem erweiterten Bereich der Öffnung etwas Spiel vorgesehen, um das Einführen des Stutzens in die Öffnung zu vereinfachen.One Another preferred embodiment of the container is characterized in that the container opening at least one, related on the inner diameter of the opening, extended range. Preferably, between the extended Area of the neck and the expanded area of the opening something Game provided to the insertion of the neck in the opening to simplify.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte Bereich der Öffnung in radialer Richtung konvex nach außen gekrümmt und, bezogen auf einen Krümmungsradius, symmetrisch ausgebildet ist. Dadurch wird die Herstellung des Behälters oder des Behälterteils vereinfacht.One Another preferred embodiment of the container is characterized in that the extended area of the opening in radial direction convexly curved outward and, based on a Radius of curvature, is formed symmetrically. This will produce the container or the container part simplified.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen an seinem dem Behälter zugewandten Ende eine Einführschräge aufweist. Durch die Einführschräge wird das Einführen des Stutzens in die Öffnung noch weiter vereinfacht.A further preferred embodiment of the container is characterized in that the nozzle facing at its the container End has an insertion bevel. By introducing the insertion of the nozzle in the opening is further simplified.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen mehrere erweiterte Bereiche aufweist. Vorzugsweise weisen der Stutzen und die Öffnung jeweils zwei, drei oder vier erweiterte Bereiche auf.One Another preferred embodiment of the container is characterized in that the neck extended several Has areas. Preferably, the nozzle and the opening respectively two, three or four extended areas.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass die erweiterten Bereiche gleichmäßig über den Umfang des Stutzens verteilt angeordnet sind. Dadurch wird die Handhabung des Stutzens beim Vorpositionieren vereinfacht.One Another preferred embodiment of the container is characterized in that the extended areas uniformly over the Scope of the neck are arranged distributed. This will handle simplifies the neck when pre-positioning.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stutzen ein Bund ausgebildet ist, der einen Anschlag für den Stutzen bildet. Durch den Anschlag wird die Einführtiefe des Stutzens in die Öffnung begrenzt.One Another preferred embodiment of the container Is characterized in that formed on the neck of a covenant is that a stop for forms the neck. The stop will increase the insertion depth of the neck in the opening limited.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description, with reference to the drawing an embodiment is described in detail. It can in the claims and mentioned in the description Features individually for each itself or in any combination essential to the invention. It demonstrate:

1 eine perspektivische Darstellung eines Kühlers eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlereintrittsstutzen und einem Kühleraustrittsstutzen; 1 a perspective view of a radiator of a motor vehicle with a radiator inlet nozzle and a radiator outlet nozzle;

2 eine perspektivische Darstellung eines Stutzens in Alleinstellung; 2 a perspective view of a nozzle in isolation;

3 den Stutzen aus 2 in der Vorderansicht; 3 the neck out 2 in front view;

4 eine zu dem in den 2 und 3 dargestellten Stutzen passende Öffnung in einem Kühler; 4 one to which in the 2 and 3 illustrated nozzle fitting opening in a radiator;

5 eine Öffnung in einem Kühler mit vier erweiterten Bereichen und 5 an opening in a cooler with four extended areas and

6 eine Öffnung in einem Kühler mit zwei erweiterten Bereichen. 6 an opening in a cooler with two extended areas.

In 1 ist ein Kühler 1 eines Kraftfahrzeugs perspektivisch, vereinfacht dargestellt. Der Kühler 1 umfasst einen oberen Wasserkasten 2, der in der Figur rechts angeordnet ist. Im eingebauten Zustand des Kühlers 1 ist der Wasserkasten 2 oben angeordnet. Auf der entgegengesetzten, in der Figur linken Seite des Kühlers 1 ist ein unterer Wasserkasten 3 angeordnet. Zwischen den Wasserkästen 2 und 3 erstreckt sich ein Kühlnetz 5. Die Wasserkästen 2, 3 und das Kühlnetz 5 sind vorzugsweise aus einem lötbaren Blechmaterial gebildet. Vorzugsweise bestehen die Wasserkästen 2 und 3 aus mehreren Blechteilen, die miteinander verlötet sind. In den oberen Wasserkasten 2 ist ein Kühlereintrittsstutzen 8 eingesetzt. In den unteren Wasserkasten 3 ist ein Kühleraustrittsstutzen 9 eingesetzt. Die Stutzen 8 und 9 sind in Öffnungen, die in den Wasserkästen 2 und 3 ausgebildet sind, eingeklemmt und anschließend verlötet worden. Das Einklemmen der Stutzen dient dazu, diese vor dem Verlöten an den Wasserkästen zu positionieren.In 1 is a cooler 1 of a motor vehicle in perspective, simplified. The cooler 1 includes an upper water box 2 which is arranged in the figure on the right. In the installed state of the radiator 1 is the water box 2 arranged above. On the opposite, in the figure left side of the radiator 1 is a lower water tank 3 arranged. Between the water boxes 2 and 3 extends a cooling network 5 , The water boxes 2 . 3 and the cooling network 5 are preferably formed from a solderable sheet metal material. Preferably, the water tanks exist 2 and 3 from several sheet metal parts, which are soldered together. In the upper water tank 2 is a radiator inlet 8th used. In the lower water tank 3 is a radiator outlet 9 used. The pillars 8th and 9 are in openings in the water tanks 2 and 3 are formed, clamped and then soldered. The clamping of the nozzles is used to position these before soldering to the water boxes.

In den 2 und 3 ist ein Stutzen 20 perspektivisch in Alleinstellung dargestellt. Bei dem Stutzen 20 handelt es sich zum Beispiel um einen Kühlmitteleintritts- oder Austrittsstutzen eines Kühlers, wie er in 1 dargestellt ist. Der Stutzen 20 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden, hohlen Kreiszylinders, der an einem Ende mit einer Abfasung 21 versehen ist, die das Aufschieben von Verbindungsschläuchen erleichtert. An dem anderen Ende ist an dem Stutzen 20 eine Abfasung 22 vorgesehen, die das Einführen des Stutzens 20 in eine entsprechende Öffnung des Wasserkastens erleichtert.In the 2 and 3 is a neck 20 presented in perspective in isolation. At the neck 20 it is, for example, a coolant inlet or outlet nozzle of a radiator, as in 1 is shown. The stub 20 has essentially the shape of a straight, hollow circular cylinder, which at one end with a chamfer 21 is provided, which facilitates the sliding of connecting hoses. At the other end is at the neck 20 a chamfer 22 provided that the insertion of the neck 20 facilitated in a corresponding opening of the channel box.

Zwischen den beiden Abfasungen 21, 22 ist etwa in der Mitte des Stutzens 20 ein Bund 24 ausgebildet, der beim Einführen des Stutzens in die Öffnung des Wasserkastens einen Anschlag bildet. Zwischen dem Bund 24 und der Abfasung 22 weist der Stutzen 20 einen Axialabschnitt 26 auf, dessen Radius über den Umfang nicht konstant ist, sondern variiert. Der Stutzen 20 weist über seine gesamte Länge, also auch in dem Axialabschnitt 26, einen konstanten Innendurchmesser 28 auf. In dem Axialabschnitt 26 weist der Stutzen 20 drei Bereiche 31, 32, 33 mit einem konstanten Außendurchmesser auf, der größer als der Innendurchmesser 28, aber konzentrisch zu diesem angeordnet ist. Die drei Bereiche 30 bis 33 mit konstantem Außendurchmesser sind gleichmäßig über den Umfang des Stutzens 20 verteilt angeordnet. In Umfangsrichtung zwischen zwei Bereichen mit konstantem Außendurchmesser ist jeweils ein Bereich 35, 36, 37 mit einem größeren, konvex nach außen gekrümmten Außendurchmesser angeordnet.Between the two chapters 21 . 22 is about in the middle of the neck 20 A bunch 24 formed, which forms a stop when inserting the nozzle into the opening of the channel box. Between the bunch 24 and the chamfering 22 has the neck 20 an axial section 26 on, whose radius is not constant over the circumference, but varies. The stub 20 has over its entire length, including in the axial section 26 , a constant inside diameter 28 on. In the axial section 26 has the neck 20 three areas 31 . 32 . 33 with a constant outer diameter larger than the inner diameter 28 but is arranged concentrically to this. The three areas 30 to 33 with constant outside diameters are even over the circumference of the nozzle 20 arranged distributed. In the circumferential direction between two areas with a constant outer diameter is in each case an area 35 . 36 . 37 arranged with a larger, convexly outwardly curved outer diameter.

In 4 ist eine Öffnung 41 in einem Wasserkasten eines Kühlers, wie er in 1 dargestellt ist, separat dargestellt. Die Öffnung 41 weist keinen konstanten Innendurchmesser auf. Die Öffnung 41 weist drei Bereiche 43, 44, 45 auf, deren Innendurchmesser erweitert ist. Die erweiterten Bereiche 43 bis 45 sind so gestaltet, dass ein Stutzen, wie er in den 2 und 3 dargestellt ist, mit seinem der Abfasung 21 abgewandten Ende mit den erweiterten Bereichen 35 bis 37 in die Öffnung 41 eingeführt werden kann. Nach dem Einführen in die Öffnung 41 wird der Stutzen 20 verdreht und dadurch in der Öffnung 41 verklemmt. Durch ein Verdrehen von circa 50 bis 100 Grad nach dem Einstecken des Stutzens kann der Stutzen 20 in der Öffnung 41 so verspannt und gesichert werden, dass die Teile bis zum anschließenden Lötprozess stabil verbunden bleiben.In 4 is an opening 41 in a water box of a radiator, as in 1 is shown, shown separately. The opening 41 does not have a constant inside diameter. The opening 41 has three areas 43 . 44 . 45 on whose inner diameter is extended. The extended areas 43 to 45 are designed so that a neck, as in the 2 and 3 is shown, with his the chamfering 21 opposite end with the extended areas 35 to 37 in the opening 41 can be introduced. After insertion into the opening 41 will the Support 20 twisted and thereby in the opening 41 jammed. By turning about 50 to 100 degrees after inserting the nozzle, the nozzle can 20 in the opening 41 be tightened and secured so that the parts remain stably connected until the subsequent soldering process.

In 5 ist eine Öffnung 51 eines Wasserkastens dargestellt, die vier erweiterte Bereiche 53, 54, 55, 56 aufweist. Der zugehörige Stutzen weist ebenfalls vier erweiterte Bereiche auf.In 5 is an opening 51 a water box, the four extended areas 53 . 54 . 55 . 56 having. The associated nozzle also has four extended areas.

In 6 ist eine Öffnung 61 eines Wasserkastens mit zwei erweiterten Bereichen 63 und 64 dargestellt. Der zugehörige Stutzen weist ebenfalls zwei erweiterte Bereiche auf.In 6 is an opening 61 a water box with two extended areas 63 and 64 shown. The associated nozzle also has two extended areas.

Claims

Container or part of a container, in particular a collecting box ( 2 . 3 ) of a heat exchanger ( 1 ), with a substantially circular opening ( 41 ; 51 ; 61 ), in which a substantially the shape of a hollow cylinder exhibiting nozzle ( 20 ) is fixable by soldering, which is prepositioned in the opening before soldering, characterized in that the neck ( 20 ) at its end facing the container, viewed in cross section through the neck, at least one, based on the outer diameter of the neck, extended area ( 35 . 36 . 37 ) depending on its position in the opening ( 41 ) and by turning the nozzle ( 20 ) in the opening ( 41 ) can be clamped.

Container according to claim 1, characterized in that the extended area ( 35 - 37 ) of the neck ( 20 ), viewed in cross-section through the neck, convexly curved in the radial direction to the outside and, based on a radius of curvature, is symmetrical.

Container according to one of the preceding claims, characterized in that the container opening ( 41 ) at least one, with respect to the inner diameter of the opening, extended area ( 43 . 44 . 45 ) having.

Container according to claim 3, characterized in that the extended area ( 53 - 56 ; 63 . 64 ) of the opening ( 51 ; 61 ) is convexly curved in the radial direction to the outside and, based on a radius of curvature, is formed symmetrically.

Container according to one of the preceding claims, characterized in that the neck ( 20 ) at its end facing the container an insertion bevel ( 22 ) having.

Container according to one of the preceding claims, characterized in that the neck ( 20 ) several extended areas ( 35 - 37 ) having.

Container according to claim 6, characterized in that the extended areas ( 35 - 37 ) evenly over the circumference of the neck ( 20 ) are arranged distributed.

Container according to one of the preceding claims, characterized in that on the neck ( 20 ) A bunch ( 24 ) is formed, which forms a stop for the nozzle.

Heat exchanger with tubes and in particular ribs, as well as with at least one collecting box, which is designed according to one of the preceding claims.