DE102006002854A1 - Mounting arrangement for heat exchangers - Google Patents

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Abstract

The assembly has a collector box (2) made of a castable material e.g. plastic, and a tube base (3) made of a ductile material e.g. metal. The tube base has a circulating, ductile boundary region (3b), and the collector box has a circulating flange (2d), where the boundary region is mechanically connected with the flange. An O-ring (9) is disposed between a lateral region of the flange and the boundary region of the tube base.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung eines Sammelkastens auf einem Rohrboden eines Wärmeübertragers nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to an arrangement for fastening a collecting tank on a tube plate of a heat exchanger according to the preamble of claim 1.

Derartige Befestigungsanordnungen sind als Verbindungen zwischen einem Rohrboden und einem Sammelkasten für Wärmeübertrager in verschiedensten Formen bekannt. Die Art der Verbindung hängt von den gewählten Materialien des Rohrbodens einerseits und des Sammelkastens andererseits ab. Bestehen beide Teile der Verbindung aus dem gleichen Material, z. B. aus Kunststoff oder aus Aluminiumblech, wird eine stoffschlüssige Verbindung durch Schweißen oder Löten bevorzugt. Bei unterschiedlichen Materialien, z. B. einem Kunststoffkasten und einem Rohrboden aus Metall, z. B. Aluminium, kommen mechanische Verbindungen, so genannte Bördelverbindungen mit eingelegter Dichtung zum Einsatz. Dabei wird ein geschlossener Dichtrahmen in eine umlaufende Nut des Rohrbodens eingelegt, der Sammelkasten wird auf den Dichtrahmen aufgesetzt und mit dem Boden durch Umbördeln des Randbereiches des Bodens verspannt. Damit erhält man eine dichte Verbindung zwischen einem Kunststoffkasten und einem Metallboden. Derartige Kasten/Boden-Verbindungen wurden durch folgende Druckschriften der Anmelderin bekannt: DE 28 52 408 B2 , DE 28 52 415 B2 sowie die DE 38 41 470 A1 . Bei der erstgenannten Druckschrift, der DE '408, werden in den Randbereich des Bodens Schlitze (durch Stanzen) eingebracht, und der oberhalb der Schlitze angeordnete äußerste Randbereich wird bei der Montage von Kasten und Boden über einen umlaufenden Flansch des Kastens gedrückt. Diese Kasten/Boden-Verbindung wird als so genannte Wellenschlitzbördelung bezeichnet, die auch bei der zuletzt genannten Druckschrift, der DE '470, in abgewandelter Form vorliegt. Bei der DE '415 werden keine Schlitze in den Randbereich des Bodens eingebracht, vielmehr wird der Randbereich partiell über den Flansch des Kastens gebogen. Bei den bekannten Verbindungen wird der Wasserkasten (Sammelkasten) mit einer vertikalen Schließkraft, d. h. senkrecht zur Ebene des Rohrbodens belastet. In dieser Richtung wirkt auch die Dichtkraft. Nachteilig bei den bekannten Befestigungsanordnungen ist, dass der Rohrboden – in Luftströmungsrichtung gesehen – jeweils über die Stirnflächen des Rohr/Rippenblockes hinaussteht, d. h. die Breite des Rohrbodens ist größer als das so genannte Blockmaß in Tiefenrichtung. Daraus ergibt sich eine erhöhte Bautiefe für den Wärmeübertrager.Such mounting arrangements are known as connections between a tube sheet and a collecting box for heat exchangers in various forms. The type of connection depends on the selected materials of the tube plate on the one hand and the header box on the other. Are both parts of the compound of the same material, eg. As plastic or aluminum sheet, a cohesive connection by welding or soldering is preferred. For different materials, eg. B. a plastic box and a tube sheet made of metal, for. As aluminum, come mechanical connections, so-called flare with inserted seal used. In this case, a closed sealing frame is inserted into a circumferential groove of the tube sheet, the collecting box is placed on the sealing frame and clamped to the ground by crimping the edge region of the soil. This gives a tight connection between a plastic box and a metal floor. Such box / floor connections have been known by the following publications of the applicant: DE 28 52 408 B2 . DE 28 52 415 B2 as well as the DE 38 41 470 A1 , In the former document, DE '408, slits are made in the edge region of the bottom (by punching), and the outermost edge region located above the slits is pressed during assembly of the box and the bottom via a peripheral flange of the box. This box / floor connection is referred to as a so-called Wellenschlitzbördelung, which is also in the latter document, DE '470, in a modified form. In DE '415, no slots are made in the edge area of the floor, but the edge area is partially bent over the flange of the box. In the known compounds, the water tank (collecting tank) is loaded with a vertical closing force, ie perpendicular to the plane of the tube sheet. The sealing force also works in this direction. A disadvantage of the known mounting arrangements that the tube sheet - seen in the air flow direction - each protrudes beyond the end faces of the tube / rib block, ie the width of the tube sheet is greater than the so-called block dimension in the depth direction. This results in an increased depth for the heat exchanger.

Insbesondere besteht bei steigendem Druck bei den bekannten Sammelkästen die Gefahr, dass sich diese aus der Verankerung lösen. Dadurch kann sich insbesondere die Spannkraft der Dichtung verringern.Especially exists with increasing pressure in the known collection boxes the Danger that these detach from the anchorage. This can in particular reduce the tension of the seal.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Befestigung eines Sammelkastens auf einem Rohrbodens eines Wärmeübertragers der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine geringere Bautiefe des Wärmeübertragers zur Folge hat.It Object of the present invention, an arrangement for attachment a collecting box on a tube plate of a heat exchanger of the aforementioned To create kind, which a smaller depth of the heat exchanger entails.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Dichtung zwischen Kasten und Rohrboden seitlich am Kasten, d. h. im Bereich der Seitenwände des Kastens angeordnet ist und von dem aufgestellten Randbereich des Bodens übergriffen wird. Die Dichtung, vorzugsweise ein Rundschnurring umschließt somit den Umfang des Kastens und ist vorzugsweise zur Führung in einer umlaufenden Nut angeordnet. Der Rohrboden, liegt mit seinem Randbereich von der Außenseite her an der Dichtung an und übt aufgrund der mechanischen Verbindung des Bodens mit dem Kasten auch die erforderliche Dichtkraft aus. Diese Dicht- oder Anpresskraft wird im Wesentlichen in einer Ebene ausgeübt, welche etwa parallel zur Ebene des Rohrbodens angeordnet ist. Bei Verwendung eines O-Ringes, der in einer entsprechenden Nut ge führt wird, ist keine hohe Dichtkraft erforderlich, sondern lediglich eine leichte Verformung des O-Querschnittes. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Kasten/Boden-Verbindung liegt in der verringerten Bautiefe gegenüber dem Stand der Technik. Durch die Anordnung der Dichtung an den Seitenwänden des Sammelkastens entfällt die beim Stand der Technik vorhandene umlaufende Nut im Rohrboden, in welcher die Dichtung aufgenommen wurde. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung kann der Rohrboden ohne eine derartige Rinne, d. h. bis zu dem umlaufenden, aufgestellten Randbereich eben ausgebildet werden, so dass die Durchzüge zur Aufnahme der Rohre bis an den Randbereich reichen können. Damit entspricht das Blockmaß, d. h. die Tiefe des Rohr/Rippenblockes etwa der Tiefe des Bodens bzw. des im Boden aufgenommenen Kastens. Insbesondere bei Verwendung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in einem Kraftfahrzeug, z. B. als Kühlmittelkühler zur Kühlung einer Brennkraftmaschine wirkt sich die reduzierte Bautiefe besonders vorteilhaft aus.These The object is solved by the features of claim 1. According to the invention, it is provided that the seal between the box and the tube bottom is laterally on the box, d. H. in the area of the side walls of the box is arranged and from the erected edge area of the soil becomes. The seal, preferably an O-ring thus encloses the circumference of the box and is preferable to guide in arranged a circumferential groove. The tubesheet, lies with his Edge area from the outside forth on the seal and practice due to the mechanical connection of the floor with the box too the required sealing force. This sealing or pressing force is essentially exercised in a plane which is approximately parallel to Level of the tube sheet is arranged. When using an O-ring, which leads ge in a corresponding groove is not a high sealing force required, but only a slight deformation of the O-section. The advantage of the box / floor connection according to the invention lies in the reduced depth compared to the prior art. The arrangement of the seal on the side walls of the header box eliminates the in the prior art existing circumferential groove in the tube sheet, in which the seal was taken. Due to the arrangement according to the invention can the tube sheet without such a groove, d. H. until the orbiting, raised edge area are formed flat, so that the passages for recording the pipes can reach to the edge area. This corresponds to that block dimension, d. H. the depth of the tube / rib block about the depth of the ground or of the box received in the ground. Especially when using the heat exchanger according to the invention in a motor vehicle, z. B. as a coolant radiator for cooling an internal combustion engine the reduced overall depth has a particularly advantageous effect.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Dichtung zwischen Kasten und Boden kann auch als pastöse Dichtung ausgebildet sein, welche in einer teigigen Form auf den Kasten aufgebracht wird und nach Verbindung mit dem Rohrboden aushärtet. Als Dichtungswerkstoffe eignen sich beispielsweise Silikon oder ein Zweikomponentenkunststoff.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the Dependent claims. The seal between box and floor can also be used as a pasty seal be formed, which is applied in a doughy form on the box is hardened and after connection to the tubesheet. As sealing materials For example, silicone or a two-component plastic are suitable.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Randbereich des Bodens einen seitlichen Dichtbereich auf, an welchen sich ein Befestigungsbereich anschließt. Der Dichtbereich ist glatt ausgebildet und liegt an der Dichtung mit einer bestimmten Vorspannung an, während der Befestigungsbereich verformbar ist und der Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen Kasten und Boden dient.According to an advantageous embodiment of the invention, the edge region of the bottom has a lateral sealing area, which is followed by a mounting area. The sealing area is smooth and abuts the seal with a certain preload, while the mounting area is deformable and serves to establish a mechanical connection between the box and the floor.

Nach einer ersten Ausführungsform weist der Befestigungsbereich hierzu T-förmig ausgestanzte Verriegelungselemente auf, welche nach dem Einsetzen des Kastens in den Boden zu U-förmigen Verriegelungselementen („Krallen") verformt werden, welche in Eingriff mit am Kasten angeordneten Nuten und mit von den Seitenwänden des Kastens abragenden Rippen ste hen. Durch die U-förmig verformten Verriegelungselemente wird der Kasten einerseits in Längsrichtung der Rohre des Wärmeübertragers, d. h. senkrecht zur Rohrbodenebene gesichert und andererseits quer zu dieser Richtung, d. h. in einer Ebene parallel zur Ebene des Rohrbodens.To a first embodiment has the attachment area for this T-shaped punched locking elements, which after insertion of the box in the ground to U-shaped Locking elements ("claws") are deformed, which in engagement with grooves disposed on the box and with the sidewalls of the box The chest of projecting ribs stands. By the U-shaped deformed locking elements the box is on the one hand in the longitudinal direction the tubes of the heat exchanger, d. H. Secured perpendicular to the tube sheet level and on the other hand transversely to this direction, d. H. in a plane parallel to the plane of the Tube sheet.

Nach einer zweiten Ausführungsform ist der Befestigungsbereich des Rohrbodens als Verriegelungsleiste mit durchgehender Außenkante und ausgestanzten Öffnungen ausgebildet, welche um den Flansch des Kastens gebogen und dort über Verankerungselemente fixiert wird. Damit wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Randbereich des Rohrbodens und dem Flansch des Kastens hergestellt.To a second embodiment is the attachment area of the tube sheet as a locking bar with continuous outer edge and punched openings formed, which bent around the flange of the box and there via anchoring elements is fixed. This is a positive connection between the Edge region of the tube plate and the flange of the box made.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Rohrboden Durchzüge zur Aufnahme von Rohren, insbesondere von Flachrohren auf, wobei die Durchzüge entweder zur Seite des Kastens oder zur entgegengesetzten Seite ausformbar sind, d. h. der Kragen der Durchzüge weist entweder zum Kasten oder in Richtung des Rohr/Rippenblockes. Im letzteren Falle ergibt sich eine maximale Länge für die Durchzüge, welche sich über die gesamte Breite des Bodens erstrecken und bis an die Wandung des Randbereiches des Bodens heranreichen. Damit geht der Kragen des Durchzuges an den Schmalseiten in die Wandung des Randbereiches über. Damit kann eine maximale Rohrtiefe bzw. Blocktiefe für den Rohr/Rippenblock im Verhältnis zur Bodenbreite erzielt werden. Die Blocktiefe entspricht damit annähernd der Bautiefe des Wärmeübertragers.To a further advantageous embodiment of the invention, the Tube bottom passages to the Receiving pipes, in particular flat tubes, wherein the by trains either to the side of the box or to the opposite side are malleable, d. H. the collar of the passages points either to the box or in the direction of the tube / rib block. In the latter case results a maximum length for the By trains which are over extend the entire width of the floor and up to the wall of the edge area of the soil. This is the collar the passage on the narrow sides in the wall of the edge region over. In order to can be a maximum tube depth or block depth for the tube / rib block in relation to the bottom width be achieved. The block depth corresponds approximately to the Construction depth of the heat exchanger.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der Sammelkasten und der Rohrboden selbstsichernd miteinander verbindbar. Besonders vorteilhaft kann insbesondere bei steigendem Druck eine Dichtung stärker gegen den Rohrboden und den Sammelkasten gedrückt werden. Insbesondere kann Druck, der zum Lösen des Rohrbodens vom Sammelkasten führen würde, in eine selbstsichernde Spannkraft umgewandelt werden.To a further advantageous embodiment of the collection box and the tube sheet self-locking connectable to each other. Especially advantageous can in particular with increasing pressure a seal stronger against the tubesheet and the collecting box are pressed. In particular, pressure, the one to solve of the tube bottom from the collecting box, in a self-locking clamping force being transformed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigenembodiments The invention are illustrated in the drawing and are explained in more detail below. It demonstrate

1 eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung für einen Kasten und einen Rohrboden eines Wärmeübertragers, 1 a fastening arrangement according to the invention for a box and a tube plate of a heat exchanger,

2 einen vergrößerten Ausschnitt der Befestigungsanordnung aus 2 an enlarged section of the mounting arrangement

1, 1 .

3 den Rohrboden vor dem Einsetzen des Kastens, three the tubesheet before inserting the box,

4 den Rohrboden mit verformtem Randbereich nach dem Einsetzen des hier nicht dargestellten Kastens, 4 the tubesheet with deformed edge region after insertion of the box, not shown here,

5 den Kasten mit eingelegter Dichtung und Querschnitt in 3-D-Darstellung, 5 the box with inlaid seal and cross-section in 3-D representation,

6 einen Schnitt durch den Kasten mit eingelegter Dichtung, 6 a section through the box with inserted seal,

7 einen Querschnitt durch den Kasten und den Rohrboden mit Durchzug, 7 a cross section through the box and the tube sheet with passage,

8 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Kasten/Boden-Verbindung mit Rohrboden, 8th a second embodiment of a box / floor connection with tube sheet,

9 den Kasten mit Verankerungselementen und 9 the box with anchoring elements and

10 einen vergrößerten Ausschnitt der Verbindung zwischen Rohrboden und Kasten. 10 an enlarged section of the connection between the tube sheet and box.

1 zeigt einen teilweise dargestellten Wärmeübertrager 1, welcher einen Sammelkasten 2, im Folgenden auch kurz Kasten genannt, einen Rohrboden 3, im Folgenden auch kurz Boden genannt, und einen Rohr/Rippenblock 4, im Folgenden auch kurz Block genannt, aufweist. Der Wärmeübertrager 1 kann als Kühlmittelkühler zur Kühlung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges oder auch als Heizkörper einer Heizungs- und Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden – er wird in diesem Falle von Kühlmittel durchströmt und sekundärseitig von Umgebungsluft beaufschlagt. Der Kasten 2 ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, d. h. als Spritzteil ausgebildet. Ebenso ist jedoch eine Herstellung aus Metall, z. B. ein Leichtmetalldruck- oder Spritzguss möglich. Der Sammelkasten 2 ist, wie im Folgenden noch genauer dargestellt und erläutert wird, als kastenförmiger Hohlkörper ausgebildet, welcher eine Längsseite 2a mit angespritzten Rippen 5 sowie eine Schmalseite 2b, ebenfalls mit angespritzten Rippen 5 aufweist. (die beiden jeweils gegenüber liegenden Seiten sind in dieser Darstellung nicht sichtbar und daher nicht bezeichnet). Der Sammelkasten 2 weist somit einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss mit abgerundeten Ecken auf. Der Sammelkasten 2 weist an seiner Oberseite einen Stutzen 2c für den Ein- oder Austritt eines Wärmetauschmediums, beispielsweise des Kühlmittels eines Kühlkreislaufes einer Brennkraftmaschine auf. Der Rohrboden 3 ist aus einem Metallblech, vorzugsweise Aluminiumblech spanlos herstellbar und nimmt die nicht dargestellten Rohre des Blockes 4 auf. Der Rohrboden 3 weist an seiner Oberseite U-förmig ausgebildete Verriegelungselemente 6 (so genannte Krallen) auf, welche – was noch erläutert wird – in Eingriff mit den Rippen 5 stehen. 1 shows a heat exchanger partially shown 1 which is a collection box 2 , also called box for short below, a tube plate three , also referred to below as floor, and a tube / rib block 4 , hereinafter also called block for short. The heat exchanger 1 can be used as a coolant radiator for cooling an internal combustion engine of a motor vehicle or as a radiator heating and air conditioning of a motor vehicle - it is flowed through in this case of coolant and secondary side acted upon by ambient air. The box 2 is preferably made of plastic, ie formed as a molded part. Likewise, however, is a preparation of metal, for. B. a Leichtmetalldruck- or injection molding possible. The collection box 2 is, as will be shown and explained in more detail below, designed as a box-shaped hollow body, which has a longitudinal side 2a with molded ribs 5 as well as a narrow side 2 B , also with molded ribs 5 having. (the two opposite sides are not in this representation visible and therefore not marked). The collection box 2 thus has a substantially rectangular floor plan with rounded corners. The collection box 2 has a neck at its top 2c for the inlet or outlet of a heat exchange medium, for example, the coolant of a cooling circuit of an internal combustion engine. The tube sheet three is made of a metal sheet, preferably aluminum sheet without cutting and takes the pipes of the block, not shown 4 on. The tube sheet three has on its upper side U-shaped locking elements 6 (so-called claws), which - which will be explained - in engagement with the ribs 5 stand.

2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Befestigung von Sammelkasten 2 und Rohrboden 3 in einer anderen isometrischen Darstellung. Die U-förmig verformten Verriegelungselemente 6 sind Teil des Bodens 3, durchsetzen eine in den Rippen 5 angeordnete Nut 5a und liegen mit ihren U-Schenkeln beiderseits an der Rippe 5 an. 2 shows an enlarged section of the attachment of collection box 2 and tube sheet three in another isometric view. The U-shaped deformed locking elements 6 are part of the soil three , enforce one in the ribs 5 arranged groove 5a and lie with their U-thighs on both sides of the rib 5 at.

3 zeigt in einer 3-D-Darstellung den offenen Boden 3, d. h. vor der Verbindung mit dem Kasten 2, der hier nicht dargestellt ist. Der Rohrboden 3 weist einen etwa rechteckförmigen ebenen Bodenbereich 3a auf, in welchem Rohrenden 7 von nicht näher dargestellten Flachrohren des Blockes 4 aufgenommen sind. Die Flachrohrenden 7 erstrecken sich erkennbar über die gesamte Breite (Tiefe) des Bodenbereiches 3a. Den Bodenbereich 3a umgibt ein etwa senkrecht aufgestellter, umlaufender Randbereich 3b, welcher an seiner Außenkante eine Vielzahl von T-förmig ausgebildeten Verriegelungselementen 6' aufweist. Der Rohrboden 3 ist vorzugsweise aus einem Aluminiumblech, d. h. aus einer Platine hergestellt, wobei die T-förmigen Verriegelungselemente 6' ausgestanzt werden, bevor der Randbereich 3b aufgestellt wird. three shows in a 3-D representation of the open ground three ie before the connection with the box 2 which is not shown here. The tube sheet three has an approximately rectangular flat bottom area 3a on, in which pipe ends 7 of unspecified flat tubes of the block 4 are included. The flat tube ends 7 extend noticeably over the entire width (depth) of the floor area 3a , The floor area 3a surrounds an approximately vertically mounted, peripheral edge region 3b , Which at its outer edge a plurality of T-shaped locking elements 6 ' having. The tube sheet three is preferably made of an aluminum sheet, ie made of a board, wherein the T-shaped locking elements 6 ' be punched out before the edge area 3b is set up.

4 zeigt den „geschlossenen" Rohrboden 3 mit U-förmigen Verriegelungselementen 6, welche durch Umformung aus den T-förmigen Verriegelungselementen 6' entstanden sind. Diese Umformung erfolgt allerdings nach dem Aufsetzen des Kastens 2, der hier – zwecks besserer Darstellung – weggelassen ist. 4 shows the "closed" tubesheet three with U-shaped locking elements 6 , which by forming from the T-shaped locking elements 6 ' have arisen. However, this transformation takes place after placing the box 2 which has been omitted here for better illustration.

5 zeigt den Kasten 2 in einer 3-D-Darstellung und einem Querschnitt durch die beiden Längsseiten 2a, an deren Fuß eine umlaufende Nut 8 zur Aufnahme einer Rundschnurdichtung 9 angeordnet ist. Die Nut 8 dient der Positionierung und Führung der Rundschnurdichtung 9, auch O-Ring genannt, während der Montage des Kastens 2, d. h. beim Einsetzen in den offenen Boden 3, wie er in 3 dargestellt ist. 5 shows the box 2 in a 3-D representation and a cross section through the two long sides 2a , at whose foot a circumferential groove 8th for receiving a round cord seal 9 is arranged. The groove 8th serves to position and guide the round cord seal 9 , also called O-ring, during the assembly of the box 2 ie when inserting into the open ground three as he is in three is shown.

Die Rundschnurdichtung 9 ist ein geschlossener, vorzugsweise aus einem Elastomer gespritzter Dichtrahmen, der mit leichter Vorspannung in die Nut 8 eingelegt wird. Die Eckbereiche des Kastens 2 und des Rohrbodens 3 sind hinreichend abgerundet, um eine einwandfreie Anlage der Dichtung an beiden Seiten zu gewährleisten.The round cord seal 9 is a closed, preferably molded from an elastomer sealing frame, with slight bias in the groove 8th is inserted. The corner areas of the box 2 and the tubesheet three are sufficiently rounded to ensure proper installation of the gasket on both sides.

6 zeigt einen Querschnitt durch den Sammelkasten 2 mit Längsseiten 2a, Nut 8 und eingelegter Rundschnurdichtung 9. Die Längsseiten 2a – dies gilt auch für die hier nicht dargestellten Schmalseiten 2b – sind in ihrem Fußbereich zu einem Flansch 2d verdickt, in welchen die Nut 8 eingebracht ist. Wie der Zeichnung zu entnehmen, ist die Nut 8 nach außen hin offen, der Dichtrahmen 9 kann jedoch nach dem Einlegen aufgrund seiner Vorspannung nicht aus der Nut 8 herausfallen. Oberhalb des Flansches 2d sind die Rippen 5 angeordnet, welche an ihrer Unterseite eine etwa rechteckförmig ausgebildete Nut 5a aufweisen. Der Kasten 2 wird – wie erwähnt – mit eingelegter Rundschnurdichtung 9 in den offenen Boden 3 eingesetzt. 6 shows a cross section through the collection box 2 with long sides 2a , Groove 8th and inserted round cord seal 9 , The long sides 2a - This also applies to the narrow sides, not shown here 2 B - are in their footer to a flange 2d Thickened, in which the groove 8th is introduced. As can be seen from the drawing, the groove 8th open to the outside, the sealing frame 9 However, after inserting due to its bias can not out of the groove 8th fall out. Above the flange 2d are the ribs 5 arranged, which on its underside an approximately rectangular-shaped groove 5a exhibit. The box 2 is - as mentioned - with inserted round cord seal 9 in the open ground three used.

7 zeigt die fertige Verbindung (Befestigungsanordnung) zwischen Kasten 2 und Rohrboden 3, mit U-förmigen Verriegelungselementen 6, welche auf der Oberseite des Flansches 2d aufliegen. Bei der Montage wird der Rohrboden 3 mit seinen Verriegelungselementen 6' in die Nuten 5a eingeführt, bis die Oberkante des Flansches 2d unterhalb der Unterkante der Verriegelungselementen 6' liegt – dann werden die Verriegelungselemente 6' nach innen um die jeweiligen Rippen 5 herumgebogen, so dass sie diese als U-förmige Verriegelungselemente 6 umfassen. Kasten 2 und Boden 3 sind damit in allen Richtungen gegeneinander fixiert. Wie bereits erwähnt, wird die Rundschnurdichtung 9 durch die Anlage an der Innenseite des Randbereiches 3b nach Art eines O-Ringes etwas verformt, so dass die erforderliche Dichtwirkung erreicht wird, ohne dass hierfür eine relativ hohe Anpressung erforderlich wäre. Alternativ kann allerdings auch statt eines O-Ringes 9 eine pastöse Dichtung, beispielsweise auf Silikonbasis verwendet werden. Ebenso kann ein Zweikomponentenkunststoff in einer entsprechenden Nut deponiert werden, wobei der Kunststoff nach dem Aufbringen an Luft aushärtet. Der Boden 3, d. h. der ebene Bodenbereich 3a weist Durchzüge 10 zur Aufnahme von Flachrohren 11 auf, welche mit dem Inneren des Sammelkastens 2 kommunizieren und Teil des oben erwähnten Blockes 4 sind. Die Durchzüge 10 werden – wie an sich bekannt – durch Lochstanzen und Kragenziehen hergestellt, wobei die Kragen der Durchzüge 10 bei diesem Ausführungsbeispiel zur Seite des Blockes ausgeformt sind. Dadurch ergibt sich eine maximale lichte Weite Di des Durchzuges 10 (entspricht der Tiefe des Flachrohres 11). Das Außenmaß des Durchzuges 10 ist mit Da bezeichnet und entspricht der Breite des Bodens 3. Der Kragen des Durchzuges 10 geht also in den Randbereich 3b des Bodens 3 über. Die Blocktiefe des Wärmeübertragers, die etwa dem Maß Di entspricht, ist also nur geringfügig kleiner als die Bodenbreite Da, genauer gesagt, nur um die doppelte Bodenwandstärke geringer. 7 shows the finished connection (mounting arrangement) between box 2 and tube sheet three , with U-shaped locking elements 6 which is on the top of the flange 2d rest. During assembly, the tube sheet three with its locking elements 6 ' into the grooves 5a Introduced until the top of the flange 2d below the lower edge of the locking elements 6 ' lies - then the locking elements 6 ' inwards around the respective ribs 5 bent around so they use these as U-shaped locking elements 6 include. box 2 and soil three are thus fixed against each other in all directions. As already mentioned, the round cord seal 9 through the plant on the inside of the edge area 3b slightly deformed in the manner of an O-ring, so that the required sealing effect is achieved without requiring a relatively high contact pressure would be required. Alternatively, however, instead of an O-ring 9 a pasty seal, for example, be used based on silicone. Likewise, a two-component plastic can be deposited in a corresponding groove, wherein the plastic cures after application to air. The floor three ie the flat floor area 3a has passages 10 for receiving flat tubes 11 on which with the interior of the collecting tank 2 communicate and part of the above block 4 are. The passages 10 are - as is well known - produced by punching and collar pulling, the collar of the passages 10 in this embodiment are formed to the side of the block. This results in a maximum clear width Di of the passage 10 (corresponds to the depth of the flat tube 11 ). The external dimension of the passage 10 is denoted by Da and corresponds to the width of the soil three , The collar of the passage 10 So it goes to the edge area 3b of the soil three above. The block depth of the heat exchanger, which corresponds approximately to the dimension Di, is thus only slightly smaller than the bottom width Da, more precisely, only by twice the bottom wall thickness less.

In Abweichung des dargestellten Ausführungsbeispieles, insbesondere der T-förmig ausgebildeten Verriegelungselemente 6' und der daraus umgeformten U-förmigen Verriegelungselemente 6 kann als Alternative auch eine so genannte Wellenschlitzbördelung, wie sie in der eingangs genannten Druckschrift der Anmelderin DE 25 52 408 B2 beschrieben ist, verwendet werden.In deviation from the illustrated embodiment, in particular the T-shaped locking elements 6 ' and the formed therefrom U-shaped locking elements 6 As an alternative, a so-called Wellenschlitzbördelung, as described in the cited document of the applicant DE 25 52 408 B2 is described.

8, 9 und 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Befestigungsanordnung eines Kastens mit einem Rohrboden eines Wärmeübertragers. 8 zeigt einen (geschlossenen) Boden 12, der auf Rohrenden 13 eines Rohr/Rippenblockes 14 aufgesetzt ist. Der Rohrboden 12 weist einen umlaufenden Randbereich 12a mit an den Außenkanten angeordneten Verriegelungsleisten 15 auf, welche jeweils in den Eckbereichen ausgeklinkt sind. 9 zeigt einen Sammelkasten 16, welcher bezüglich umlaufender Nut 8 und eingelegter Rundschnurdichtung 9 dem vorherigen Ausführungsbeispiel entspricht (daher gleiche Bezugszahlen). Der Sammelkasten weist einen umlaufenden Flansch 16a mit einer Oberseite 16b auf, auf welcher Verankerungselemente 17 in Form einer Reihe von Zähnen angeordnet sind. 8th . 9 and 10 show a further embodiment of the invention for a mounting arrangement of a box with a tube sheet of a heat exchanger. 8th shows a (closed) floor 12 standing on pipe ends 13 a tube / rib block 14 is attached. The tube sheet 12 has a peripheral edge area 12a with arranged at the outer edges locking strips 15 on, which are notched in the corner areas. 9 shows a collection box 16 , which with respect to circumferential groove 8th and inserted round cord seal 9 the previous embodiment corresponds (therefore, the same reference numerals). The collecting box has a circumferential flange 16a with a top 16b on which anchoring elements 17 arranged in the form of a series of teeth.

10 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der fertigen Verbindung, d. h. der Verriegelungsleiste 15 in Eingriff mit den Verankerungselementen 17 am Kasten 16. Die Verriegelungsleiste 15 des Rohrbodens 12 weist eine durchgehende Außenkante 15a und dahinter angeordnete Öffnungen 15b auf, welche in Form und Anordnung den als Zahnleiste ausgebildeten Verankerungselementen 17 entsprechen. Nachdem der Kasten 16 in den offenen Boden 12 eingesetzt wurde, werden die vier auf dem Umfang angeordneten Verriegelungsleisten 15 derart nach innen gebogen, dass die Zähne 17 die Öffnungen 15b in der Verriegelungsleiste 15 durchsetzen und somit einen Formschluss herbeiführen. Die Abdichtung von Sammelkasten und Rohrboden erfolgt in der gleichen Weise wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel: Der Randbereich 12a des Bodens 12 übt eine (in der Zeichnung) horizontale Anpresskraft auf den O-Ring 9 aus, d. h. etwa parallel zur Ebene des Rohrbodens 12. 10 shows an enlarged section of the finished connection, ie the locking bar 15 in engagement with the anchoring elements 17 at the box 16 , The locking bar 15 of the tube bottom 12 has a continuous outer edge 15a and openings arranged behind it 15b on, which in the form and arrangement designed as a toothed rack anchoring elements 17 correspond. After the box 16 in the open ground 12 was used, the four arranged on the circumference locking bars 15 bent inwards so that the teeth 17 the openings 15b in the locking bar 15 enforce and thus bring about a positive connection. The sealing of collecting tank and tube sheet takes place in the same manner as in the previous embodiment: The edge region 12a of the soil 12 exerts a (in the drawing) horizontal contact force on the O-ring 9 out, ie approximately parallel to the plane of the tube sheet 12 ,

Claims (15)

Anordnung zur Befestigung eines Sammelkastens (2) auf einem Rohrboden (3) eines Wärmeübertragers, wobei der Sammelkasten (2) aus einem gießbaren Werkstoff, insbesondere Kunststoff, und der Rohrboden aus einem verformbaren Werkstoff, insbesondere Metall, herstellbar sind, wobei der Rohrboden (3) einen umlaufenden, verformbaren, aufgestellten Randbereich (3b) und der Sammelkasten (2) einen umlaufenden Flansch (2d) aufweisen, wobei zwischen Rohrboden (3) und Flansch (2d) eine Dichtung (9) anordenbar und der Randbereich (3b) mit dem Flansch (2d) mechanisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (9) zwischen einem seitlichen Bereich (8) des Flansches (2d) und dem aufgestellten Randbereich (3b) des Rohrbodens (3) anordenbar ist.Arrangement for fastening a collecting box ( 2 ) on a tubesheet ( three ) of a heat exchanger, wherein the collecting box ( 2 ) of a castable material, in particular plastic, and the tubesheet of a deformable material, in particular metal, can be produced, wherein the tubesheet ( three ) a circumferential, deformable, erected edge area ( 3b ) and the collecting box ( 2 ) a circumferential flange ( 2d ), wherein between tubesheet ( three ) and flange ( 2d ) a seal ( 9 ) and the edge area ( 3b ) with the flange ( 2d ) is mechanically connectable, characterized in that the seal ( 9 ) between a lateral area ( 8th ) of the flange ( 2d ) and the erected edge area ( 3b ) of the tube bottom ( three ) can be arranged. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Bereich des Flansches (2d) eine umlaufende Nut (8) aufweist, in welcher die Dichtung (9) aufgenommen ist.Arrangement according to claim 1, characterized in that the lateral region of the flange ( 2d ) a circumferential groove ( 8th ), in which the seal ( 9 ) is recorded. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als Rundschnurring bzw. O-Ring (9) ausgebildet ist.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the seal as O-ring or O-ring ( 9 ) is trained. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als in der Nut (8) deponierbare pastöse, aushärtbare Dichtung ausgebildet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the seal as in the groove ( 8th ) Deposierbare pasty, curable seal is formed. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus Silikon oder Zwei-Komponenten-Kunststoff herstellbar ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the seal is made of silicone or two-component plastic is. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (3b) des Rohrbodens (3) einen seitlichen Dichtbereich, an dem die Dichtung (9) anliegt, sowie einen den Flansch (2d) überragenden Befestigungsbereich (6) aufweist, welcher mit dem Sammelkasten (2) verbunden ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the edge region ( 3b ) of the tube bottom ( three ) a lateral sealing area at which the seal ( 9 ) and a flange ( 2d ) superior attachment area ( 6 ), which with the collecting box ( 2 ) connected is. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten (2) Längsseiten (2a) sowie Schmalseiten (2b) aufweist und dass der Befestigungsbereich (6) des Rohrbodens (3) mit den Längs- und Schmalseiten (2a, 2b) vorzugsweise formschlüssig verbunden ist.Arrangement according to claim 6, characterized in that the collecting box ( 2 ) Long sides ( 2a ) as well as narrow sides ( 2 B ) and that the attachment area ( 6 ) of the tube bottom ( three ) with the longitudinal and narrow sides ( 2a . 2 B ) is preferably positively connected. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich T-förmig ausgestanzte, U-förmig verformbare Verriegelungselemente (6', 6) und die Längsseiten (2a) des Sammelkastens (2) abstehende Rippen (5) mit Nuten (5a) aufweisen, und dass die Verriegelungselemente (6) mit den Nuten (5a) in Eingriff stehen.Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the fastening region T-shaped punched out, U-shaped deformable locking elements ( 6 ' . 6 ) and the long sides ( 2a ) of the collecting tank ( 2 ) protruding ribs ( 5 ) with grooves ( 5a ), and that the locking elements ( 6 ) with the grooves ( 5a ) are engaged. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein U-förmiges Verriegelungselement (6) in eine Nut (5a) eingreift.Arrangement according to claim 8, characterized in that in each case a U-shaped locking element ( 6 ) into a groove ( 5a ) intervenes. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich als Verriegelungsleiste (15) mit ausgestanzten Öffnungen (16b) ausgebildet ist, dass oberhalb des Flansches (16a) des Sammelkastens (16) Verankerungselemente (17) angeordnet sind und dass die Verriegelungsleiste (15) die Oberseite (16b) des Flansches (16a) derart übergreift, dass die Verankerungselemente (17) in die Öffnungen (15b) eingreifen.Arrangement according to claim 6 or 7, characterized characterized in that the attachment area as a locking strip ( 15 ) with punched openings ( 16b ) is formed, that above the flange ( 16a ) of the collecting tank ( 16 ) Anchoring elements ( 17 ) are arranged and that the locking strip ( 15 ) the top ( 16b ) of the flange ( 16a ) so overlaps that the anchoring elements ( 17 ) into the openings ( 15b ) intervene. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsleiste (15) in den Eckbereichen ausgeklinkt ist.Arrangement according to claim 10, characterized in that the locking strip ( 15 ) is unlatched in the corner areas. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (3) zur Aufnahme von Rohren, insbesondere Flachrohren (11) Durchzüge aufweist, welche zu einer dem Sammelkasten (2) zugewandten Seite ausgeformt sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the tubesheet ( three ) for receiving pipes, in particular flat pipes ( 11 ) Has passages leading to a collecting box ( 2 ) facing side are formed. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (3) Durchzüge (10) aufweist, die zu einer dem Sammelkasten (2) abgewandten Seite ausgeformt sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the tubesheet ( three ) Passages ( 10 ) leading to a collection box ( 2 ) facing away from the side are formed. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchzüge (10) Längsseiten und Schmalseiten aufweisen und dass die Wandung der Durchzüge (10) auf den Schmalseiten in den Randbereich (3b) des Rohrbodens (3) übergeht.Arrangement according to claim 13, characterized in that the passages ( 10 ) Have long sides and narrow sides and that the wall of the passages ( 10 ) on the narrow sides in the edge area ( 3b ) of the tube bottom ( three ) passes over. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten (2) und der Rohrboden (3) selbstsichernd miteinander verbindbar sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting box ( 2 ) and the tubesheet ( three ) are self-locking connected to each other.
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