DE102005054712A1

DE102005054712A1 - Sealing element for heat transmitting device, comprises small flaps as indicators for correct positioning

Info

Publication number: DE102005054712A1
Application number: DE200510054712
Authority: DE
Inventors: Reinhard Heine; Werner Dipl.-Ing. Helms (Fh)
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-06-21

Abstract

The sealing element (1) is made of an elastic material using the method of injection molding. It has a rectangular shape with eyelets (10) at its rounded corners. An elevated line resulting from the injection molding process can be located at the outer surface (3) interfering with a perfect fit when not positioned correctly. Several small flaps (4,5,6,7,8,9) are arranged around the inner surface (2) of the element (1) in order to serve as indicators for the user. An independent claim is given for a heat transmitter fitted with the sealing element.

Description

Die Erfindung betrifft eine elastomere Dichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Wärmeübertrager nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.The The invention relates to an elastomeric seal according to the preamble of claim 1 and a heat exchanger according to the preamble of Claim 8.

Dichtungen für Wärmeübertrager und Wärmeübertrager mit Dichtungen sind bekannt, z. B. aus der DE 42 43 495 B4 der Anmelderin und der DE 102 13 064 A1 der Anmelderin. Die bekannten Wärmeübertrager weisen einen metallischen Rohrboden sowie einen Deckel oder Wasserkasten aus Kunststoff auf, welcher unter Zwischenlage einer elastomeren Dichtung mit dem Rohrboden durch eine Klemm- oder Bördelverbindung verbunden wird. Damit ist der aus Deckel und Boden bestehende Sammelkasten fluiddicht. Der bekannte Rohrboden weist üblicherweise eine randseitige umlaufende Rinne auf, in welche die Dichtung, welche als Dichtrahmen ausgebildet ist, bei der Montage eingelegt wird. Auf die eingelegte, durch die Rinne gehaltene Dichtung wird der Wasserkasten mit seiner Unterseite, die als Flansch ausgebildet ist, aufgesetzt. Anschließend wird die Dichtung durch Druck auf Wasserkasten und Rohrboden verformt, und die Bördelverbindung wird geschlossen. Ein Problem bei der Montage der Sammelkästen ist das Einlegen der Dichtung, was von Hand erfolgt. Insbesondere bei längeren Wärmeübertragern, z. B. Kühlmittelkühlern für größere Fahrzeuge kann es zu einem Verdrillen der eingelegten Dichtung oder einer nicht korrekten Einlage der Dich tung kommen, was vielfach eine Undichtigkeit des Sammelkastens, d. h. des Wärmeübertragers zur Folge hat. Bei den bekannten Wärmeübertragern bzw. deren Dichtungen hat man versucht, dieses Problem zu lösen, indem die Dichtung beim Einlegen gespannt wird, insbesondere mit an den Ecken angeordneten Spannhilfen oder indem ein sternförmiger Querschnitt für die Dichtung vorgesehen wird. Wenn bei der Montage der Dichtung mit sternförmigem Querschnitt eine Verdrillung auftritt, ist dies durch den nicht geradlinigen Verlauf der Oberflächenstruktur der Dichtung zu erkennen. Diese Lösung bietet jedoch insbesondere bei längeren Dichtungen bzw. längeren Sammelkästen keine hinreichende Sicherheit gegen Undichtwerden.Seals for heat exchangers and heat exchangers with seals are known, for. B. from the DE 42 43 495 B4 the applicant and the DE 102 13 064 A1 the applicant. The known heat exchanger have a metallic tube sheet and a lid or water tank made of plastic, which is connected with the interposition of an elastomeric seal with the tube sheet by a clamping or flare connection. Thus, the existing lid and bottom collecting tank is fluid-tight. The known tube sheet usually has an edge-side circumferential groove, in which the seal, which is designed as a sealing frame, is inserted during assembly. On the inserted, held by the gutter seal the water box with its bottom, which is designed as a flange, placed. Subsequently, the seal is deformed by pressure on the water tank and tube bottom, and the flare connection is closed. A problem with the assembly of the collecting boxes is the insertion of the seal, which is done by hand. Especially with longer heat exchangers, z. B. coolant radiators for larger vehicles, it can lead to a twisting of the inserted seal or incorrect insertion of the log device, which often has a leak in the header tank, ie the heat exchanger result. In the known heat exchangers and their seals, attempts have been made to solve this problem by the gasket is tensioned when inserting, in particular arranged at the corners clamping aids or by a star-shaped cross-section is provided for the seal. If a twist occurs during assembly of the gasket with a star-shaped cross-section, this can be recognized by the non-linear course of the surface structure of the gasket. However, this solution does not provide sufficient security against leakage, especially with longer seals or longer collection boxes.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass ein falsches, insbesondere verdrilltes Einlegen der Dichtung und damit ein Undichtwerden des Wärmeübertragers mit hinreichender Sicherheit vermieden wird. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, einen Wärmeübertrager der bekannten Art mit einer Dichtung auszustatten, welche ein Undichtwerden nach der Montage verhindert.outgoing from this prior art, it is an object of the present invention a seal of the type mentioned in such a way that a wrong, in particular twisted insertion of the seal and thus leaking the heat exchanger is avoided with reasonable certainty. In addition, it is the task of Invention, a heat exchanger of the known type with a seal to be leaking prevented after assembly.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß sind am Umfang der Dichtung Anzeigeelemente vorgesehen, welche beim Einlegen der Dichtung anzeigen, ob die Dichtung korrekt eingelegt wurde und somit eine Dichtheit des Wärmeübertragers nach der Montage mit hinreichender Sicherheit erwartet werden kann. Somit wird bereits bei der Montage sichergestellt, dass der Wärmeübertrager nicht undicht ist. Die Anzeigeelemente können beliebig gestaltet werden, d. h. nach einem Muster, welches für die Person, welche die Dichtung bei der Montage einlegt, ohne weiteres erkennbar bzw. wieder erkennbar ist. Die Anzeigeelemente müssen außerhalb der Dichtflächen, d. h. der Kontaktflächen zwischen Dichtung und den Teilen des Wärmeübertragers angeordnet sein, so dass die Dichtflächen selbst durch die Anzeigeelemente nicht in ihrer Dichtfunktion beeinträchtigt werden. Die Anzeigelemente sind daher am Umfang der Dichtung angeordnet, d. h. an dem Bereich der Dichtung, welcher nicht an der Abdichtung teilnimmt.These The object is solved by the features of claim 1. According to the invention are Scope of the seal indicator elements provided which when inserting indicate if the seal has been inserted correctly and thus a tightness of the heat exchanger can be expected after installation with reasonable certainty. Thus, it is already ensured during assembly that the heat exchanger is not leaking. The display elements can be designed as desired, d. H. according to a pattern, which for the person, which the seal inserts during assembly, readily recognizable or recognizable again is. The display elements must outside the sealing surfaces, d. H. the contact surfaces be arranged between the seal and the parts of the heat exchanger, leaving the sealing surfaces even by the display elements are not impaired in their sealing function. The display elements are therefore arranged on the circumference of the seal, d. H. at the area of the seal which is not at the seal participates.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtung als Dichtrahmen, d. h. als gespritzte Formdichtung aus einem elastomeren Werkstoff ausgebildet, wobei die Anzeigeelemente, z. B. in Form von kleinen Fähnchen oder Lappen auf der Innenseite des Dichtrahmens angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass beim Schließvorgang, d. h. dem Zusammenfahren von Wasserkasten und Rohrboden bei eingelegter Dichtung keine Beeinträchtigungen auftreten. Die Anzeigeelemente liegen bei korrekter Montage der Dichtung auf der Innenfläche des Bodens auf und sind somit leicht erkennbar. Bei einer Verdrillung der Dichtung ist das Muster der Anzeigeelemente gestört, indem z. B. das nächste und/oder das übernächste Anzeigeelement nicht sichtbar ist. In diesem Falle wird die Bedienperson die Montage sofort wiederholen und die Dichtung korrekt einlegen.In Advantageous embodiment of the invention is the seal as a sealing frame, d. H. as a molded seal made of an elastomeric material formed, wherein the display elements, for. B. in the form of small flag or lobes are arranged on the inside of the sealing frame. This has the advantage that during the closing process, d. H. the collision of water tank and tube sheet with inserted seal no interference occur. The display elements are on correct installation of the Seal on the inner surface of the soil and are thus easily recognizable. At a twist the seal, the pattern of the display elements is disturbed by z. For example, the next and / or the next but one display element is not visible. In this case, the operator becomes the assembly immediately repeat and insert the gasket correctly.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Anzeigeelemente als Lappen oder Fahnen ausgebildet, welche an den Dichtungsquerschnitt angespritzt sind, vorteilhafterweise im Bereich der Trennfuge des Dichtungswerkzeuges.To An advantageous embodiment of the invention, the display elements formed as a rag or flags, which at the sealing cross section are injected, advantageously in the region of the parting line of the Sealing tool.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung kann der Dichtungsquerschnitt annähernd kreisförmig oder auch sternförmig ausgebildet sein, was den Vorteil einer zusätzlichen Kontrollmöglichkeit während der Montage für das korrekte Einlegen der Dichtung bietet.In Further advantageous embodiments of the invention, the sealing cross-section nearly circular or star-shaped be formed, which has the advantage of additional control while the assembly for provides the correct insertion of the seal.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen des Patentanspruches 8 gelöst. Erfindungsgemäß wird eine Dichtung mit den vorgenannten Merkmalen verwendet, welche in eine Rinne des Rohrbodens eingelegt wird. Da die Rinne durch eine etwa senkrecht stehende Wand nach außen abgeschlossen wird, ist es vorteilhaft, dass die Anzeigeelemente, insbesondere in Form von Lappen oder Fahnen auf der Innenseite des Dichtrahmens angeordnet sind und somit auf dem Rohrboden aufliegen. Damit ist auf einen Blick erkennbar, ob die Dichtung korrekt und unverdrillt montiert wurde, so dass der Wärmeübertrager nach dem Schließen dicht ist. Die Ausschussrate wird somit reduziert.The object of the invention is also achieved by a heat exchanger with the features of claim 8. According to the invention, a seal with the aforementioned features is used, which is inserted into a groove of the tube sheet. Since the channel is closed by an approximately perpendicular wall to the outside, it is advantageous that the display elements, in particular in Form of lobes or flags are arranged on the inside of the sealing frame and thus rest on the tube sheet. This makes it possible to see at a glance whether the seal has been mounted correctly and untwisted, so that the heat exchanger is tight after closing. The reject rate is thus reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail. Show it

1 eine erfindungsgemäße Dichtung im unverdrehten Zustand und 1 a seal according to the invention in the untwisted state and

2 die erfindungsgemäße Dichtung im verdrehten Zustand. 2 the seal of the invention in the twisted state.

1 zeigt eine erfindungsgemäße als Dichtrahmen 1 ausgebildete Dichtung aus einem elastomeren Werkstoff für einen nicht dargestellten Wärmeübertrager, beispielsweise einen mechanisch gefügten Kühlmittelkühler eines Kraftfahrzeuges. Derartige Wärmeübertrager sind aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt. Der Inhalt der beiden Druckschriften DE 42 43 495 B4 und DE 102 13 064 A1 wird daher in vollem Unfang in die vorliegende Anmeldung einbezogen. Der rechteckförmige Dichtrahmen 1 ist eine Formdichtung mit einem Innenumfang 2 und einem Außenumfang 3. Die Dichtung wird in einem Spritzwerkzeug hergestellt und weist vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf. Da das Spritzwerkzeug geteilt ist, kann sich auf dem Innenumfang 2 und auf dem Außenumfang 3 des Dichtrahmens 1 ein Grat ergeben – es ist daher wichtig, dass der Dichtrahmen 1 unverdreht bzw. unverdrillt in die hier nicht dargestellte Rinne des Rohrbodens des Wärmeübertragers eingelegt wird. Um ein korrektes Einlegen der Dichtung zu kontrollieren, weist der Dichtrahmen 1 am Innenumfang 2 angeordnete Anzeigeelemente in Form von Lappen 4 bis 9 auf, d. h. jeweils drei Lappen auf einer Längsseite des Dichtrahmens 1, und zwar in gleichen Abständen a. Die Lappen 4 werden vorzugsweise im Bereich der Trennfuge, d. h. etwa in einer Ebene an den Dichtrahmen angespritzt; sie sind im Wesentlichen flach ausgebildet und von der Materialstärke möglichst dünn, da sie lediglich eine Anzeigefunktion haben. Der in 1 dargestellte Dichtrahmen 1 befindet sich in einem unverdrehten Zustand, d. h. er sollte in dieser Form in die Rinne des Rohrbodens eingelegt werden, so dass sich jeweils eine glatte (gratfreie) Dichtfläche oben (zur Abdichtung gegenüber dem Wasserkasten) und unten (zur Abdichtung gegenüber dem Rohrboden) befindet. Weisen – wie dargestellt – alle Anzeigeelemente 4 bis 9 nach innen, weiß der Monteur, der die Dichtung einlegt, dass die Dichtung vorschriftsmäßig eingelegt wurde und dass der Sammelkasten, bestehend aus Rohrboden und Wasserkasten, geschlossen werden kann. 1 shows an inventive as a sealing frame 1 formed seal of an elastomeric material for a heat exchanger, not shown, for example, a mechanically joined coolant radiator of a motor vehicle. Such heat exchangers are known from the aforementioned prior art. The content of the two pamphlets DE 42 43 495 B4 and DE 102 13 064 A1 is therefore included in full in the present application. The rectangular sealing frame 1 is a molded gasket with an inner circumference 2 and an outer circumference 3 , The seal is made in an injection molding tool and preferably has a circular cross-section. Since the injection mold is split, can be on the inner circumference 2 and on the outer circumference 3 of the sealing frame 1 make a ridge - it is therefore important that the sealing frame 1 untwisted or untwisted inserted into the not shown here channel of the tube plate of the heat exchanger. In order to check the correct insertion of the seal, the sealing frame points 1 on the inner circumference 2 arranged display elements in the form of lobes 4 to 9 on, ie in each case three lobes on one longitudinal side of the sealing frame 1 , at equal intervals a. The rags 4 are preferably molded in the region of the parting line, that is approximately in a plane to the sealing frame; they are essentially flat and as thin as possible in terms of material thickness, since they only have a display function. The in 1 illustrated sealing frame 1 is in an untwisted state, ie it should be placed in this shape in the groove of the tube sheet, so that there is a smooth (burr-free) sealing surface above (to seal against the water box) and below (to seal against the tube sheet). Assign - as shown - all display elements 4 to 9 inside, knows the fitter who inserts the seal, that the seal was inserted properly and that the collection box, consisting of tube sheet and water tank, can be closed.

2 zeigt den Dichtrahmen 1' in einem verdrehten Zustand, was durch einen kreisförmigen Pfeil P dargestellt ist. Der Dichtrahmen weist zwei Längsseiten S1, S2 und zwei Schmalseiten S3, S4 auf. Die Schmalseite S3 wurde um 360° verdreht. Dies hat zur Folge, dass die Anzeigeelemente 6', 7' um ca. 270° aus ihrer Ausgangslage gemäß 1 verdreht wurden und in 2 nach unten zeigen. Die Anzeigeelemente 5', 8' dagegen wurden um 180° gegenüber ihrer Ausgangslage verdreht und zeigen jeweils nach außen. Die Anzeigeelemente 4', 9' wurden lediglich um 90° aus ihrer Ausgangslage verdreht und zeigen in 2 nach oben. Der Monteur, welcher somit keines der Anzeigeelemente auf der Innenseite des Dichtrahmens sieht, erkennt sofort, dass der Dichtrahmen 1' falsch bzw. verdrillt eingelegt wurde, und wird die Montage korrigieren. 2 shows the sealing frame 1' in a twisted state, which is represented by a circular arrow P. The sealing frame has two longitudinal sides S1, S2 and two narrow sides S3, S4. The narrow side S3 has been rotated by 360 °. This has the consequence that the display elements 6 ' . 7 ' about 270 ° from its initial position according to 1 were twisted and in 2 pointing down. The display elements 5 ' . 8th' On the other hand, they were rotated by 180 ° with respect to their initial position and point outwards. The display elements 4 ' . 9 ' were only rotated by 90 ° from their original position and show in 2 up. The fitter, who thus sees none of the display elements on the inside of the sealing frame, immediately recognizes that the sealing frame 1' is inserted incorrectly or twisted, and will correct the assembly.

Der Querschnitt des Dichtrahmens, d. h. der Querschnitt der Dichtschnur ist im Wesentlichen ein kreisförmiger, wobei in den Eckbereichen Abweichungen vom Kreisquerschnitt auftreten. Nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Dichtungsquerschnitt sternförmig ausgebildet, d. h. bei einer korrekten Einlage der Dichtung verlaufen die Kanten des Sternprofils parallel zum Dichtrahmen (vgl. Stand der Technik). Eine Verdrillung – wie in 2 dargestellt – wäre durch einen schraubenlinienförmigen Verlauf der Profilkanten des Sternprofils erkennbar.The cross section of the sealing frame, ie the cross section of the sealing cord is essentially a circular, wherein deviations from the circular cross section occur in the corner regions. According to an embodiment of the invention, not shown, the sealing cross-section is star-shaped, ie with a correct insertion of the seal the edges of the star profile run parallel to the sealing frame (see prior art). A twist - as in 2 represented - would be recognizable by a helical course of the profile edges of the star profile.

Der Dichtrahmen kann – was teilweise dargestellt ist – an den Ecken mit Spannhilfen in Form von Ösen 10, 11 versehen sein, wie sie aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt sind.The sealing frame can - which is partially shown - at the corners with clamping aids in the form of eyelets 10 . 11 be provided, as they are known from the aforementioned prior art.

Claims

Elastomeric seal for a heat exchanger, which has a collecting container consisting of a cover and a bottom, wherein the seal can be positioned between the lid and the bottom, characterized in that on the circumference of the seal ( 1 ) Display elements ( 4 - 9 ) are arranged.

Seal according to claim 1, characterized in that it is used as a sealing frame ( 1 ) with an inner and an outer circumference ( 2 . 3 ) is formed and that the display elements ( 4 - 9 ) on the inner circumference ( 2 ) are arranged.

Seal according to claim 1 or 2, characterized in that the display elements ( 4 - 9 ) at intervals, preferably at equal intervals (a) in the longitudinal direction of the sealing frame ( 1 ) are arranged.

Seal according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the display elements as a flap ( 4 - 9 ) are formed.

Seal according to at least one of the preceding claims, characterized in that the display elements ( 4 - 9 ) in one piece to the sealing frame ( 1 ) are spritztbar.

Seal according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the cross section of the seal ( 1 ) is formed substantially circular.

Seal according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the cross section of the seal ( 1 ) is substantially star-shaped.

Heat exchanger, especially for Motor vehicles with a tube bottom and a lid having Collecting box, wherein the tube plate has a circumferential groove, in which a seal can be inserted, characterized by a Seal according to at least one of claims 2 to 7.