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Die
Erfindung betrifft eine Kühlrippenanordnung
an einer Außenseite
eines Gehäuses
zur Festigung und Kühlung
einer in dem Gehäuse
angeordneten Vorrichtung.
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Bei
der Auslegung von Vorrichtungen, insbesondere aus Guss oder Kunststoff,
müssen
zur Erreichung einer ausreichenden Kühlung der Vorrichtungen Kühlrippen
an die Außenseite
des Gehäuses
der Vorrichtungen angebracht werden. Durch die Kühlrippen wird die mit der Umgebungsluft
in Kontakt stehende Fläche
vergrößert, so
dass die Abwärme
der Vorrichtungen in verbesserter Weise abgegeben werden kann. Außerdem müssen diese
Kühlrippen
vorgesehen werden, um eine ausreichende Festigkeit und eine Reduzierung
von Schwingungen der Vorrichtungen zu erlangen. Um bei der Kühlrippenanordnung
keine geschlossenen Räume
auszubilden, werden bisher die Schwingungsverringerungseigenschaften
nur in einer Richtung umgesetzt und in der anderen Richtung außer Acht
gelassen, wozu die Rippen parallel zueinander angeordnet werden.
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Die
Druckschrift
DE
10 2004 034 320 A1 beschreibt einen Wärmetauscher, der aus einer
Vielzahl von Lamellen aufgebaut ist.
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Aus
der Druckschrift
AT 186
766 B ist ein als Lufterhitzerelement wirkendes Gehäuse mit
nach innen ragenden Wärmeübertragungsrippen
bekannt.
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Weiterhin
offenbart die Druckschrift
EP
0 202 749 A1 eine in einem Gehäuse angeordnete Vorrichtung,
die über
außen
an dem Gehäuse
angeordnete Kühlrippen
stabilisiert und gekühlt
wird. Dabei weisen die an dem Gehäuse angeordneten Kühlrippen
aufgrund ihrer radial auf eine Symmetrieachse ausgerichteten Orientierung
näherungsweise
eine V-Form auf.
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Auch
der
GB 784 250 A ist
ein Gehäuse
mit einer in dem Gehäuse
angeordneten Vorrichtung und außen
an dem Gehäuse
angeordneten Kühlrippenanordnung
zur Festigung und Kühlung
der Vorrichtung entnehmbar. Dabei sind die außen an dem Gehäuse angeordneten
Kühlrippen
zumindest teilweise V-förmig
angeordnet.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ausgehend von der Druckschrift
GB 784 250 A , die
in dem Gehäuse
angeordnete Vorrichtung mit einer verbesserten Stabilität auszustatten
und gleichzeitig die durch die Kühlrippen
erreichte Kühlwirkung zu
erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Kühlrippenanordnung
gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den abhängigen
Ansprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Kühlrippenanordnung
baut auf dem gattungsgemäßen Stand
der Technik dadurch auf, dass zumindest ein erstes Kühlrippenpaar
vorgesehen ist, das aus zwei winkelförmigen oder gebogenen Kühlrippen
besteht, die zusammen zumindest näherungsweise eine Y-Form ausbilden.
Unter Y-Form sollen hier insbesondere auch Anordnungen fallen, bei
denen der untere Schenkel des Y durch zwei parallele und zumindest
leicht beabstandete Elemente gebildet wird. Diese Kühlrippenanordnung
bietet den Vorteil, dass sich die Kühlrippen durch die Y-Form in
unterschiedliche Richtungen erstrecken und somit die Schwingungsverringerungseigenschaften
derart ausgelegt werden können,
dass sie auf der gesamten Oberfläche
der zu kühlenden Vorrichtung
optimal sind. Trotzdem wird bei der Kühlrippenanordnung vermieden,
dass Räume
entstehen in denen sich Wasser und Schmutz ansammeln könnten. Die
komplette erfindungsgemäße Kühlrippenanordnung
weist kein einziges Hindernis auf, an dem sich Wasser oder Schmutz
ansammeln könnte. Die
erfindungsgemäße Kühlrippenanordnung
vereint somit die drei Aspekte der Kühlung, der zweidimensionalen
Schwingungsreduzierung und der Vermei dung von Wasser- und Schmutzansammlung.
Wird die Kühlrippenanordnung
so ausgerichtet, dass die Y-Form den anströmenden Luftstrom verengt, dann zeigt
sich zudem auch noch der Effekt, dass die Luftströmung durch
die sich verjüngende
Y-Form komprimiert wird, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit zunimmt
und für
bessere Kühleigenschaften
sorgt.
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Vorteilhafterweise
kann die Erfindung dadurch weitergebildet sein, dass die zwei Kühlrippen des
zumindest einen ersten Kühlrippenpaares
voneinander beabstandet sind, so dass zwischen ihnen eine Führungsrinne
ausgebildet wird, um Ablagerungen abführen zu können. Hiermit soll noch einmal
die vorteilhafte Eigenschaft der Vermeidung von Wasser- und Schmutzansammlungen
herausgestellt werden. Dazu wird die Kühlrippenanordnung in der Praxis
so an die Vorrichtung angebracht, dass die Führungsrinne in Richtung der
Schwerkraft oder der Luftanströmrichtung
verläuft,
so dass die Ablagerungen auf Grund der Schwerkraft oder der Luftströmung nach unten
bzw. hinten abgeführt
werden.
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Ferner
zeichnet sich die Erfindung vorteilhafterweise dadurch aus, dass
die Kühlrippenanordnung
symmetrisch ist, wobei eine Kühlrippe
des Kühlrippenpaares
auf einer Seite der Symmetrielinie und die andere Kühlrippe
auf der anderen Seite der Symmetrielinie liegt. Ein symmetrischer
Aufbau erleichtert die Herstellung der Kühlrippenanordnung, da sowohl die
Konstruktion als auch die Gussformherstellung oder Zerspanung erleichtert
wird und somit kostengünstiger
ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann die Kühlrippenanordnung
derart weitergebildet sein, dass die Kühlrippenanordnung im Wesentlichen
symmetrisch und teilweise wabenförmig
ausgebildet ist. Die teilweise durch die Kühlrippenanordnung ausgebildete
Wabenstruktur verhindert, dass sich auf der annähernden Symmetrielinie eine
Schwachstelle im Hinblick auf die Festigkeit bildet.
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Darüber hinaus
kann vorgesehen sein, dass zumindest ein zweites Kühlrippenpaar
vorgesehen ist, das aus zwei geradlinigen Kühlrippen besteht, die zusammen
eine V-Form ausbilden. Durch die Form dieses zweiten Kühlrippenpaares,
das vorzugsweise hinsichtlich der Richtung der Schwerkraft oberhalb des
ersten Kühlrippenpaares
oder hinsichtlich der Richtung der Luftströmung vorderhalb angeordnet ist,
kann die Fläche,
auf der die Kühlrippenanordnung angebracht
ist, besser ausgenutzt werden, ohne dass Hindernisse entstehen,
die sich nachteilig auf das Abführen
von Wasser und Schmutz auswirken können.
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Um
auch bei dem zweiten Kühlrippenpaar die
oben erläuterten
Vorteile der Wasser- und Schmutzabfuhr zu erlangen, ist vorteilhafterweise vorgesehen,
dass die zwei Kühlrippen
des zweiten Kühlrippenpaares
voneinander beabstandet sind, so dass zwischen ihnen eine Spalte
ausgebildet wird, um Ablagerungen abführen zu können.
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Alternativ
kann die erfindungsgemäße Kühlrippenanordnung
so ausgestaltet werden, dass eine Kühlrippe des zweiten Kühlrippenpaares
zumindest teilweise auf einer Seite der annähernden Symmetrielinie liegt
und sich mit einem Ab schnitt über
die annähernde
Symmetrielinie hinaus erstreckt und die andere Kühlrippe auf der anderen Seite
der annähernden
Symmetrielinie liegt und sich maximal bis zur annähernden
Symmetrielinie erstreckt. Vorzugsweise sind die zwei Kühlrippen
des zweiten Kühlrippenpaars
im Zusammenhang mit der alternativen Ausführungsform voneinander gemäß der teilweisen Wabenstruktur
voneinander beabstandet, so dass zwischen ihnen eine paarweise versetzte
Spalte ausgebildet wird, um die Ablagerungen abzuführen zu können und
gleichzeitig der Festigkeit Rechnung zu tragen.
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Darüber hinaus
kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse ein Gehäuse eines Getriebestellers
ist.
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Ferner
ist möglich,
dass die Kühlrippenanordnung
an dem Gehäuse
so ausgerichtet ist, dass eine auf die Kühlrippenanordnung treffende
Luftströmung
durch die V-förmigen
Schenkel der Y-Form komprimiert wird. Diese Verwendung hat den Vorteil, dass
zusätzlich
zu den bereits erwähnten
Vorteilen sich zudem auch noch der Effekt zeigt, dass die Luftströmung durch
die sich verjüngende
Y-Form komprimiert wird, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit zunimmt
und für
bessere Kühleigenschaften
sorgt.
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Außerdem ist
möglich,
dass die Kühlrippenanordnung
an dem Gehäuse
so ausgerichtet ist, dass der Fuß der Y-Form hinsichtlich der
Schwerkraft nach unten zeigt. Bei dieser Verwendung werden zusätzlich zu
den bereits beschriebenen Vorteilen Wasser und Schmutz durch die
Schwerkraft nach unten abgeführt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht der erfindungsgemäßen Kühlrippenanordnung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung; und
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2 eine
Draufsicht der erfindungsgemäßen Kühlrippenanordnung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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1 zeigt
eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Kühlrippenanordnung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Die Kühlrippenanordnung
ist symmetrisch, wobei die Symmetrielinie in 1 vertikal
und mittig verläuft.
In der Praxis ist die Kühlrippenanordnung
so an einem Gehäuse,
vorzugsweise einem Gehäuse
eines Getriebestellers, angebracht, dass in 1 das untere
Ende der Kühlrippenanordnung
bezüglich
der Richtung der Schwerkraft 26 im Wesentlichen nach unten
zeigt und/oder dass in 1 das obere Ende von einer Luftströmung 28 angeströmt wird.
In jedem Falle werden die Kühlrippen
einem Luftstrom ausgesetzt, der die Abwärme von den Kühlrippen
abtrans portiert. Die Kühlrippenanordnung
besteht aus einer Vielzahl von Kühlrippen,
die paarweise angeordnet sind, wobei sich eine Kühlrippe eines Paares jeweils
auf einer Seite der Symmetrielinie und die andere Kühlrippe des
selben Paares sich auf der anderen Seite der Symmetrielinie befindet.
Vier erste Kühlrippenpaare 10, 12, 14, 16,
umfassen jeweils zwei winkelförmige Kühlrippen.
Diese winkelförmigen
Kühlrippen
der Kühlrippenpaare 10–16 spannen
vorzugsweise auf der der Symmetrielinie abgewandten Seite einen Winkel α zwischen
100 und 160 Grad, noch bevorzugter einen Winkel α zwischen 110 und 150 Grad, noch
mehr bevorzugt einen Winkel α zwischen
120 und 140 Grad und im Idealfall einen Winkel α von 130 Grad auf. Insgesamt
bilden jeweils die beiden Kühlrippen
eines Kühlrippenpaars 10–16 eine
Y-Form aus. Die im Wesentlichen in Richtung der Luftströmung 28 oder
der Schwerkraft 26 verlaufenden Schenkel der winkelförmigen Kühlrippen
der Kühlrippenpaare 10–16 sind
parallel zueinander. Zwischen den im Wesentlichen in Richtung der
Luftströmung 28 oder
der Schwerkraft 26 verlaufenden Schenkeln des Kühlrippenpaares 10 wird
eine Führungsrinne 18 ausgebildet, über die
Wasser und Verschmutzungen entweder über die Schwerkraft oder über die
Luftströmung
abführbar
sind. Bei den in 1 unterhalb des Kühlrippenpaares 10 angeordneten
Kühlrippenpaaren 12, 14 und 16 ist
der Abstand zwischen den sich in 1 nach unten
erstreckenden parallelen Schenkeln von Kühlrippenpaar zu Kühlrippenpaar
größer. In 1 sind
oberhalb des Kühlrippenpaars 10 zweite
Kühlrippenpaare
angeordnet, die im einzelnen mit den Bezugszeichen 20, 22 und 24 gekennzeichnet sind.
Die Kühlrippenpaare 20–24 umfassen
jeweils zwei geradlinig verlaufende Kühlrippen, die zusammen eine
V-Form aufspannen, die auf der der Luftströmung 28 zugewandten
oder im Falle der Schwerkraft, der Schwerkraft abgewandten Seite,
einen Winkel β von
vorzugsweise 70 bis 120 Grad, noch mehr bevorzugt 80 bis 110 Grad
und Idealerweise 90 bis 100 Grad aufspannt. Die Kühlrippen
der Kühlrippenpaare 20–24 sind
an ihren der Symmetrieachse zugewandten Enden alle voneinander um
das gleiche Ausmaß beabstandet,
so dass zwischen den Kühlrippen
eines Kühlrippenpaares 20, 22, 24 eine Spalte
ausgebildet wird, über
die Wasser und Verunreinigungen abgeführt werden können.
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Alternativ
zu den vorstehend beschriebenen winkelförmigen Kühlrippen, können ebenfalls gebogene Kühlrippen
vorgesehen sein, mit denen ähnliche
Effekte erzielt werden können.
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2 zeigt
eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Kühlrippenanordnung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bei der Beschreibung
der zweiten Ausführungsform
lediglich auf die Unterschiede zu der vorangehenden ersten Ausführungsform
eingegangen. Zu diesem Zweck sind bei der zweiten Ausführungsform
gleiche oder ähnliche Komponenten
in Hinblick auf die erste Ausführungsform
mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Kühlrippenanordnung ist in diesem
Fall im Wesentlichen symmetrisch, also nicht exakt symmetrisch, ausgebildet,
wobei eine annähernde
Symmetrielinie in 2 vertikal und im Wesentlichen
mittig verläuft. In
diesem Fall sind drei erste Kühlrip penpaare 10, 12, 16 vorgesehen,
die jeweils zwei winkelförmige
Kühlrippen
umfassen. Anhand der Anordnung dieser drei Kühlrippenpaare 10, 12, 16 zueinander
wird in diesem Ausführungsbeispiel
die Anordnung der mittigen annähernden
Symmetrielinie festgelegt. Insgesamt bilden jeweils die beiden Kühlrippen
eines Kühlrippenpaars 10, 12, 16 zumindest
teilweise eine Y-Form aus und sind somit im Wesentlichen symmetrisch
zueinander angeordnet. Jedoch sind die Kühlrippenpaare 10, 12, 16 in
diesem Ausführungsbeispiel
weiterhin so ausgebildet, dass sie eine teilweise Wabenstruktur
ausbilden. Die teilweise Wabenstruktur ergibt sich dadurch, dass
die Kühlrippen
der Kühlrippenpaare 10, 12, 16 jeweils
einen weiteren, die Y-Form verlängernden
geradlinigen oberen Abschnitt aufweisen, der parallel zu einem unteren
Abschnitt dieser Kühlrippen
verläuft,
so dass diese beiden parallelen Abschnitte über einen mit einem Winkel α bezüglich der
parallelen Abschnitte angeordneten Abschnitt verbunden sind. Die
im Wesentlichen in Richtung der Luftströmung 28 oder der Schwerkraft 26 verlaufenden
Schenkel beziehungsweise unteren Abschnitte sowie oberen Abschnitte
der winkelförmigen
Kühlrippen
der Kühlrippenpaare 10, 12, 16 sind
parallel zueinander. Zwischen den im Wesentlichen in Richtung der
Luftströmung 28 oder
der Schwerkraft 26 verlaufenden Schenkeln des Kühlrippenpaares 10,
insbesondere zwischen einer Kühlrippe
des Kühlrippenpaars 10 und
einer einzelnen Kühlrippe 30,
wird eine Führungsrinne 18 ausgebildet, über die
Wasser und Verschmutzungen entweder über die Schwerkraft oder über die
Luftströmung
abführbar
sind. In 2 sind oberhalb des Kühlrippenpaars 10 zweite
Kühlrippenpaare
angeordnet, die im einzelnen mit den Bezugszeichen 32, 20, 22 und 24 gekennzeichnet sind.
Die Kühlrippenpaare 32 und 20–24 umfassen jeweils
zwei geradlinig verlaufende Kühlrippen,
die zusammen eine V-Form aufspannen, die auf der der Luftströmung 28 zugewandten
oder im Falle der Schwerkraft, der Schwerkraft abgewandten Seite,
einen Winkel β von
vorzugsweise 70 bis 120 Grad, noch mehr bevorzugt 80 bis 110 Grad
und Idealerweise 90 bis 100 Grad aufspannt. Die Kühlrippen
der Kühlrippenpaare 32 und 20–24 sind
derart ausgebildet, dass nur eine Kühlrippe eines entsprechenden Kühlrippenpaars
sich über
die annähernde
Symmetrieachse erstreckt; beispielsweise erstreckt sich diese eine
Kühlrippe
mit einem Kühlrippenabschnitt 34 über die
annähernde
Symmetrielinie hinaus, wie dies beispielhaft an einer Kühlrippe
des Kühlrippenpaars 32 in 2 dargestellt
ist. Hingegen erstreckt sich die andere Kühlrippe des gleichen Kühlrippenpaars 32 bis
maximal zur annähernden
Symmetrielinie. Auch in diesem Fall sind die zugewandten Enden der entsprechenden
Kühlrippen
der Kühlrippenpaare voneinander
um ein Ausmaß beabstandet,
so dass zwischen den Kühlrippen
eines Kühlrippenpaares 32, 20, 22, 24 eine
versetzte Spalte ausgebildet wird, über die Wasser und Verunreinigungen
abgeführt werden
können.
Ebenso weisen die Kühlrippen
der zweiten Kühlrippenpaare 32, 20, 22, 24 obere
Abschnitte auf, die parallel zu den oberen Abschnitten der ersten
Kühlrippenpaare 10, 12, 16 ausgerichtet sind,
wodurch die Wabenstruktur durch sowohl die ersten als auch zweiten
Kühlrippenpaare
ausgebildet wird. Weiterhin befinden sich die oberen Abschnitte der
zweiten Kühlrippenpaare
etwa in gleicher Höhe wie
die oberen Abschnitte der Kühlrippen
der ersten Kühlrippenpaare.
Darüber
hinaus weist die Kühlrippenanordnung
gemäß der zweiten
Ausführungsform weiterhin
die einzelne Kühlrippe 30 auf,
die mit dessen unteren Abschnitt entlang der annähernden Symmetrielinie verläuft und
kurz vor Erreichen des zweiten Kühlrippenpaars 32 mit
einem Winkel α gegenüber dessen
unteren Abschnitts abgewinkelt ist. Ansonsten entspricht die Form
dieser einzelnen Kühlrippe 30 der
der Kühlrippen
der Kühlrippenpaare 10, 12, 16 und
verläuft
insbesondere zwischen den Kühlrippen
der Kühlrippenpaare 10 und 32.
Durch Vorsehen dieser einzelnen Kühlrippe 30, die teilweise
entlang der annähernden
Symmetrielinie verläuft, wird
somit weiterhin die Festigkeit der Vorrichtung im Bereich der annähernden
Symmetrielinien erhöht.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den
Ansprüchen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch
in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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- 10
- erstes
Kühlrippenpaar
- 12
- erstes
Kühlrippenpaar
- 14
- erstes
Kühlrippenpaar
- 16
- erstes
Kühlrippenpaar
- 18
- Führungsrinne
- 20
- zweites
Kühlrippenpaar
- 22
- zweites
Kühlrippenpaar
- 24
- zweites
Kühlrippenpaar
- 26
- Schwerkraft
- 28
- Luftströmung
- 30
- Kühlrippe
- 32
- zweites
Kühlrippenpaar
- 34
- Kühlrippenabschnitt