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Die
Erfindung betrifft einerseits einen Kühlmittelsammler eines
Wärmeübertragers mit einem Kastenteil, mit einem
Rohrbodenteil und mit einem Abstandshalter, bei welchem das Kastenteil
einen Kastenteilsteg, einen ersten Kastenteilschenkel und einen
weiteren Kastenteilschenkel aufweist, bei welchem der Kastenteilsteg
und die Kastenteilschenkel aus einem gemeinsamen Blech geformt sind,
bei welchem die Kastenteilschenkel mittels des Abstandshalters zusätzlich
voneinander beabstandet sind, und bei welchem der Abstandshalter
innerhalb des Kühlmittelsammlers angeordnet ist. Andererseits
betrifft die Erfindung einen Kühlmittelsammler eines Wärmeübertragers
mit einem Kastenteil, mit einem Rohrbodenteil und mit einem Abstandshalter,
bei welchem das Kastenteil einen Kastenteilsteg, einen ersten Kastenteilschenkel
und einen weiteren Kastenteilschenkel aufweist, bei welchem der
Kastenteilsteg und die Kastenteilschenkel aus einem gemeinsamen Blech
geformt sind, bei welchem die Kastenteilschenkel mittels des Ab standshalters
zusätzlich voneinander beabstandet sind, und bei welchem
der Abstandshalter radial innerhalb eines Kühlmittelsammlers
angeordnet ist.
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Gattungsgemäße
Kühlmittelsammler sind aus dem Stand der Technik gut bekannt
und werden im Zusammenhang mit Wärmeübertragern,
insbesondere im Kraftfahrzeugwesen, in den unterschiedlichsten Ausführungsvarianten
eingesetzt. So kann ein Kühlmittelsammler etwa aus einem
extrudierten Rohr oder aus wenigstens zwei Bauteilen aus Gussmaterial
oder aus Blech hergestellt sein. Nicht nur durch die verwendeten
Materialien können sich die Kühlmittelsammler
unterscheiden sondern auch hinsichtlich Ihres Aufbaus.
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Im
Allgemeinen kann ein Kühlmittelsammler in ein Kastenteil
und in ein Rohrbodenteil unterteilt werden. Das Rohrbodenteil weist
hierbei Durchsätze auf, durch welche Kühlmittelrohre
eines Kühlmittelnetzes eines Wärmeübertragers
hindurch ragen können, so dass ein Kühlmittel
aus den Kühlmittelrohren hinaus in den Kühlmittelsammler
hinein oder aus dem Kühlmittelsammler hinaus in die Kühlmittelrohre hinein
strömen kann. Der Wärmeübertrager weist hierbei
wenigstens zwei solcher Kühlmittelsammler auf, wobei beidseits
der Kühlmittelrohre ein derartiger Kühlmittelsammler
vorgesehen ist.
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Im
Speziellen kann das Innere eines solchen Kühlmittelsammlers
auch in mehrere Räume unterteilt sein, so dass selbst mehrflutige
Wärmeübertrager konstruktiv einfach bereit gestellt
werden können. Um eine derartige Trennung im Inneren des
Kühlmittelsammlers baulich einfach zu erzielen, können Trennwände
im Kühlmittelsammler eingezogen sein, welche im Inneren
im Wesentlichen quer zu der Längserstreckung des Kühlmittelsammlers
ausgerichtet sind.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
100 57 190 A1 ist beispielsweise ein Wärmetauscher
beschrieben, dessen Kühlmittelsammler einen Sammelkasten
aus einem Gussmaterial und einen Rohrboden aus Blech aufweist. Der Sammelkasten
und der Rohrboden sind hierbei miteinander verschraubt, wobei zwischen
dem Sammelkasten und dem Rohrboden zum Dichten des Kühlmittelsammlers
noch zusätzlich eine Dichtung platziert ist. Insbesondere
der Sammelkasten baut auf Grund seiner Gussgeometrie sehr groß und
zudem relativ schwer. Zusätzlich nehmen die Schraubverbindung
und die vorgesehene Dichtung weiteren Bauraum ein, wodurch der Wärmeübertrager
insgesamt sehr voluminös gestaltet ist. Hierdurch ist er
hinsichtlich immer komplexer gebauter Kraftfahrzeuge, wenn überhaupt,
nur noch bedingt einsetzbar.
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Ein
anderer Wärmetauscher mit einem Kühlmittelsammler
aus einem extrudierten Aluminiumguss ist aus der Patentschrift
DE 37 20 483 C3 bekannt.
Hier ist ein Sammelkasten und ein Rohrboden des Kühlmittelsammlers
in Form eines einzigen länglichen Körpers einteilig
extrudiert, so dass der Kühlmittelsammler kompakter gebaut
ist als der vorstehend beschriebene zweiteilige Kühlmittelsammler aus
der
DE 100 57 190
A1 . Aber auch hier sind zur dauerhaften Gewährleistung
einer ausreichenden Stabilität des Kühlmittelsammlers
gegenüber einem Kühlmittelsammler aus Blech immer
noch relativ dicke Wandbereiche erforderlich, wodurch ein Kühlmittelsammler
aus extrudiertem Aluminiumdruckguss bei einem vergleichbaren Innenvolumen
leicht größer bauen kann als ein Kühlmittelsammler
aus Blech.
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Insofern
werden gattungsgemäße Kühlmittelsammler
oftmals aus Blech geformt, wobei entsprechend gebogene bzw. gefaltete
Blechteile, wie insbesondere ein Sammelkasten und ein Rohrboden, mechanisch
miteinander verbunden werden. Beispielsweise werden die entsprechenden
Blechteile miteinander vercrimpt oder verlötet, wobei in
der Regel eine Lötverbindung gegenüber einer Crimpverbindung
filigraner ausgestaltet sein kann, da zum Crimpen an den Fügestellen
mehr Blechmaterial und zumeist auch zusätzliches Dichtungsmaterial
bereit gestellt werden muss.
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Beim
Löten besteht jedoch oft die Schwierigkeit, dass sich die
Blechteile auf Grund einer zum Löten erforderlichen Wärmeeinbringung
verwerfen können, so dass zwei miteinander zu verlötende
Bauteile eines Kühlmittelsammlers, wie etwa ein Sammelkasten
und ein Rohrboden, nicht mehr lötgerecht aneinander anliegen.
Hierbei besteht dann die Gefahr, dass der Kühlmittelsammler
nicht mehr gebrauchsfähig ist oder zumindest aufwändig
nachgebessert werden muss. Beides erhöht nachteilig die
Herstellungskosten. Um ein solches Verwerfen der Bauteile unterbinden
zu können, können insbesondere bei einem mehrflutigen
Wärmeübertrager Trennwände in den Kühlmittelsammler
eingesetzt werden, wobei der Sammelkasten und der hiermit zu verlötende
Rohrboden im Bereich der Trennwände miteinander verklemmt
werden. Mittels des Verklemmens wird darüber hinaus verhindert,
dass sich die Trennwände vor dem Löten innerhalb
des Kühlmittelsammlers verlagern können. Beispielsweise
bei einflutigen Kühlmittelsammlern, bei welchen solche
Trennwände nicht vorgesehen werden, müssen ein
Sammelkasten und ein Rohrboden in kurzen Abständen aneinander
geheftet werden.
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Durch
die vorstehend beschriebenen Maßnahmen kann relativ betriebssicher
verhindert werden, dass beispielsweise Wandbereiche des Sammelkastens
beim Löten in einem kritischen Maß nach Innen
in den Kühlmittelsammler einfallen und auf Grund dessen
nicht mehr ausreichend nahe an dem Rohrboden anliegen können.
Jedoch verursachen beide Maßnahmen nicht unerhebliche Zusatzkosten bei
der Herstellung von Kühlmittelsammlern aus Blech.
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Es
ist Aufgabe vorliegender Erfindung insbesondere gattungsgemäße
Kühlmittelsammler aus Blech weiter zu entwickeln, so dass
insbesondere die Gefahr eines Einfallens eines Sammlerkastens aus Blech
hinsichtlich eines Lötvorgangs verringert oder idealerweise
gänzlich ausgeschlossen ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird von einem Kühlmittelsammler
eines Wärmeübertragers mit einem Kastenteil, mit
einem Rohrbodenteil und mit einem Abstandshalter gelöst,
bei welchem das Kastenteil einen Kastenteilsteg, einen ersten Kastenteilschenkel
und einen weiteren Kastenteilschenkel aufweist, bei welchem der
Kastenteilsteg und die Kastenteilschenkel aus einem gemeinsamen
Blech geformt sind, bei welchem die Kastenteilschenkel mittels des
Abstandshalters zusätzlich voneinander beabstandet sind,
und bei welchem der Abstandshalter innerhalb des Kühlmittelsammlers
angeordnet ist, wobei der Abstandshalter aus einem der Kastenteilschenkel
oder aus zwei Kastenteilschenkeln gebildet ist.
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Ist
ein derartiger Abstandshalter erfindungsgemäß aus
einem Kastenteilschenkel gebildet, ist einerseits das Kastenteil
des Kühlmittelsammlers besonders einfach aufgebaut, wodurch
insbesondere auf zusätzliche Montageschritte hinsichtlich
eines genauen Positionierens des Abstandshalters innerhalb des Kastenteils
bzw. des Kühlmittelsammlers verzichtet werden kann. Andererseits
ist ein zusätzliches Fixieren des Abstandshalters innerhalb
des Kastenteils bzw. des Kühlmittelsammlers nicht weiter erforderlich,
wodurch die Herstellung eines Kühlmittelsammlers aus Blech
weiter wesentlich vereinfacht ist.
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Vorteilhafter
Weise gelingt es vorliegend allein auf Grund einer speziellen Formgebung
des Kastenteils des Kühlmittelsammlers, eine ausreichend gute
Abstützung vorhandener Kastenteilschenkel zu erzielen,
wodurch die aus dem Stand der Technik bekannten und eingangs erläuterten
Nachteile konstruktiv besonders einfach behoben werden können. Insbesondere
bei länger ausgebildeten Kühlmittelsammlern erweist
sich die vorliegende Erfindung als besonders vorteilhaft.
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So
kann bereits beim Kassettieren des Kastenteils und des Rohrbodenteils
ein Einfallen insbesondere der Kastenteilschenkel verhindert werden. Inso fern
ist die Gefahr einer mangelhaften Lötverbindung zwischen
dem Kastenteil und dem Rohrbodenteil weiter verringert. Ein Bewegen
der Kastenteilschenkel nach Außen, also in die entgegen
gesetzte Richtung, kann verhindert werden, wenn das Rohrbodenteil über
die freien Enden der beiden Kastenteilschenkel geschoben wird. Hierbei
umklammert das Rohrbodenteil den Kastenteil an den freien Enden
der Kastenteilschenkel.
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Des
Weiteren kann der vorliegende Abstandshalter vorteilhafter Weise
insbesondere beim bzw. vor dem Zusammenlöten des Kühlmittelsammlers
als Druckanker dienen, welcher die beiden Kastenteilschenkel auseinander
drücken kann, so dass sie in einem vorgeschriebenen Abstand
zu einander positioniert bleiben. Ist der Kühlmittelsammler
fertig verlötet, kann der Abstandshalter darüber
hinaus vorteilhafter Weise als Zuganker wirken, so dass Druckkräften
innerhalb des Kühlmittelsammlers von dem Kühlmittelsammler
besonders gut widerstanden werden kann. Somit ist der vorliegende
Kühlmittelsammler besonders steif ausgebildet, wodurch
ihm auch eine besonders hohe Druckwechselfestigkeit innewohnt. Dies
erlaubt es zudem, den Kühlmittelsammler aus einem besonders
dünnen Blech herstellen zu können.
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Als
weiterer Vorteil ergibt sich, dass hinsichtlich des hier vorgesehenen
Rohrbodenteils herkömmliche Rohrböden verwendet
werden können, so dass der erfindungsgemäße
Kühlmittelsammler zumindest teilweise aus bestehenden Bauteilen
zusammen gebaut werden kann.
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Mit
dem Begriff „Wärmeübertrager” ist
vorliegend jegliche Einrichtung beschrieben, mittels welcher Prozesswärme
von einem ersten Medium zu einem weiteren Medium übertragen
werden kann, so dass das erste Medium hierbei gekühlt werden
kann. Insbesondere werden hierbei Wärmeübertrager
aus Aluminium von Kraftfahrzeugen erfasst, wie beispielsweise dort
eingesetzte Kreuzstromwärmeübertrager, bei welchen
ein zu kühlendes Kühlmittel flüssig und/oder
gasförmig durch Kühlrohre des Wärmeübertragers
geleitet wird, die zudem mit Kühlrippen in Kontakt stehen
können, und bei welchen die Kühlrippen zusätzlich
von Umgebungsluft umströmt werden können, so dass
die Wärmeenergie aus dem Kühlmittel insbesondere über
die Kühlrippen an die Umgebungsluft besonders gut abgeleitet
werden kann. Hierbei kreuzt die Strömungsrichtung der Umgebungsluft
die Strömungsrichtung beziehungsweise die Strömungsrichtungen
des Kühlmittels. Insbesondere im Kraftfahrzeugwesen wird
hinsichtlich des Kühlmittels bevorzugt ein Wasser-Glykol-Gemisch eingesetzt,
welches in einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf zirkulieren
kann. Ein solcher geschlossener Kühlmittelkreislauf kann
in einem einfachen Ausführungsbeispiel durch einen Motorblock
einer Brennkraftmaschine, durch daran angeschlossene Zirkulationsleitungsstränge
sowie durch den vorliegenden Wärmeübertrager bereitgestellt
werden.
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Der
Begriff „Kühlmittelsammler” beschreibt im
Sinne der Erfindung jegliche Einrichtungen aus Blech, in welche
Enden der Kühlrohre des Wärmeübertragers
hinein ragen können, und in welche wenigstens ein Kühlmittel
in den Wärmeübertrager eingeleitet, ausgeleitet
und/oder einfach bzw. mehrfach umgelenkt werden kann. Die Kühlmittelsammelkästen
sitzen hierbei vorzugsweise seitlich an einem zumindest von den
Kühlrohren gebildeten Kühlernetz des Wärmeübertragers
und können somit einen den Wärmeübertrager
begrenzenden Randbereich bilden. Bevorzugt kann der vorliegende
Kühlmittelsammler auch hinsichtlich Niedertemperatur-Wärmeübertrager
eingesetzt werden.
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Vorliegend
umfasst ein Kühlmittelsammler wenigstens ein Kastenteil
und ein Rohrbodenteil. Das Kastenteil ist vorzugsweise u-förmig
aus einem einzigen Blech ausgebildet und stellt mit seinem Kastenteilsteg
einen Deckelbereich des Kühlmittelsammlers und mit seinen
Kastenteilschenkeln Seitenbereiche des Kühlmittelsammlers
bereit. Das Rohrbodenteil bildet einen Bodenbereich des Kühlmittelsammlers,
welcher von den Kühlmittelrohren des Wärmeübertragers
durchzogen ist.
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Der
Abstandshalter kann baulich sehr einfach an einem der Kastenteilschenkel
ausgebildet sein, wenn ein freier Endbereich wenigstens einer der
Kastenteilschenkel zu dem Abstandshalter umgeformt ist.
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Der
Begriff „freier Endbereich” beschreibt im Zusammenhang
mit der Erfindung ein Ende eines Kastenteilschenkels, welches einem
Ende des Kastenteilschenkels am Kastenteilsteg entgegen gesetzt ist.
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Mit
der Umschreibung „umgeformt” wird jegliche formgebende
Gestaltungsmöglichkeit erfasst, mittels welcher ein Halbzeug,
wie etwa ein Blech, geformt werden kann. Beispielsweise kann das
Blech mittels geeigneter Werkzeuge gebogen, gefaltet oder etwa tiefgezogen
werden.
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Ist
ein erster freier Endbereich eines ersten der beiden Kastenteilschenkel
vor einer Seitenfläche eines weiteren der beiden Kastenteilschenkel
angeordnet, so dass sich der weitere der beiden Kastenteilschenkel
an dem ersten freien Endbereich des ersten der beiden Kastenteilschenkel
abstützen kann, kann der Abstandshalter bereits von einem
der beiden Kastenteilschenkel bereit gestellt werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsvariante sieht jedoch vor, dass ein
erster freier Endbereich eines ersten Kastenteilschenkels und ein
weiterer freier Endbereich eines weiteren Kastenteilschenkels zu dem
Abstandshalter oder zu Komponenten des Abstandshalters umgeformt
sind. Hierbei kann der Abstandshalter zumindest zweigeteilt ausgestaltet
sein, wobei dann der erste Kastenteilschenkel eine erste Komponente
des Abstandshalters und der zweite Kastenteilschenkel dementsprechend
eine zweite Komponente des Abstandshalters bildet.
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Die
Begrifflichkeit der „Komponente” beschreibt somit
denjenigen Teil des Abstandshalters, der jeweils von einem Kastenteilschenkel
gebildet ist.
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Besonders
einfach können die Kastenteilschenkel insbesondere im Bereich
ihrer freien Enden auf einen vorgegebenen Mindestabstand eingestellt werden,
wenn ein erster freier Endbereich des ersten Kastenteilschenkels
und ein weiterer freier Endbereich des weiteren Kastenteilschenkels
an einem gemeinsamen Stoßbereich zusammen geführt
sind. Hierbei ist es nicht zwingend erforderlich, dass die beiden
Kastenteilschenkel an dem gemeinsamen Stoßbereich miteinander
verbunden sind, beispielsweise mittels Scheißstellen oder
einer Lötverbindung.
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Insbesondere
aneinander stoßende Komponentenbereiche des Abstandshalters
können sehr stabil ausgebildet werden, wenn ein erster
freier Endbereich eines ersten Kastenteilschenkels und ein weiterer
freier Endbereich eines weiteren Kastenteilschenkels jeweils eine
Materialanhäufung aufweisen.
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Beispielsweise
sind die Komponentenbereiche hierfür gestaucht oder umgebördelt,
so dass eine vorteilhafte Ausführungsvariante insbesondere
in diesem Zusammenhang vorsehen kann, dass ein erster freier Endbereich
eines ersten Kastenteilschenkels und ein weiterer freier Endbereich
eines weiteren Kastenteils gestaucht und/oder umgebördelt
sind.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Abstandshalter
sich entlang einer Längsebene des Kühlmittelsammlers
erstreckt. Hierdurch erstreckt sich der Abstandshalter in axialer Ausdehnung
des Kühlmittelsammlers, wodurch der Abstandshalter besonders
einfach beispielsweise durch Umbiegen eines Kastenteilschenkels,
etwa um einen Winkel von 90°, geformt werden kann. Es versteht
sich, dass nahezu fast jeder andere Winkel gewählt werden
kann, solange hierbei eine ausreichende Abstützung der
beiden Kastenteilschenkel zueinander gewährleistet werden
kann. Vorzugsweise wird der Betrag des Winkels derart gewählt,
dass die Kastenteilschenkel innerhalb des Kastenteils liegen, so dass
der Kühlmittelsammler möglichst kompakt gebaut
werden kann.
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Erstreckt
der Abstandshalter sich entlang einer Längsebene des Kühlmittelsammlers,
wobei der Abstandshalter Materialaussparungen aufweist, welche in
Richtung der Längsebene nebeneinander angeordnet sind,
können zwei durch den Anstandshalter getrennte Bereiche
eines Raumes innerhalb des Kühlmittelsammlers auch räumlich
untereinander verbunden werden.
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Sind
ein erster freier Randbereich einer ersten Komponente des Abstandhalters
und ein dem ersten freien Randbereich gegenüber liegender,
weiterer freier Randbereich einer weiteren Komponente des Abstandhalters
beabstandet voneinander angeordnet, kann ein weiteres vorteilhaftes
Ausführungsbeispiel eines Abstandshalters realisiert sein,
wenn die beiden sich gegenüberliegenden Randbereiche ebenfalls
eine Materialanhäufung in Form einer Stauchung und/oder
einer Bördelung aufweisen. Selbst wenn die Komponenten
des Abstandshalters nicht aneinander stoßen können,
kann mit derart ausgebildeten Randbereichen bereits erreicht werden,
dass die Kastenteilschenkel selbst bei Hitzeeinwirkung nicht kritisch
einfallen, wodurch die Aufgabe der Erfindung auch mittels dieser
Merkmalskombination gelöst werden kann. Insofern sind die
Merkmale hinsichtlich derart ausgebildeter Randbereiche auch ohne
die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft.
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Darüber
hinaus wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem Kühlmittelsammler
eines Wärmeübertragers mit einem Kastenteil, mit
einem Rohrbodenteil und mit einem Abstandshalter gelöst,
bei welchem das Kastenteil einen Kastenteilsteg, einen ersten Kastenteilschenkel
und einen weiteren Kastenteilschenkel aufweist, bei welchem der
Kastenteilsteg und die Kastenteilschenkel aus einem gemeinsamen
Blech geformt sind, bei welchem die Kastenteilschenkel mittels des
Abstandshalters zusätzlich voneinander beabstandet sind,
und bei welchem der Abstandshalter radial innerhalb des Kühlmittelsammlers
angeordnet ist, wobei der Abstandshalter eine Materialaussparung
aufweist, mittels welcher zwei Bereiche eines durch den Abstandshalter
unterteilten Raumes räumlich untereinander verbunden sind.
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Selbst
wenn ein Abstandshalter sich nicht axial in Längserstreckung
eines Kühlmittelsammlers erstreckt, sondern vielmehr quer
im Inneren eines Kühlmittelsammlers angeordnet ist, kann
der Abstandshalter zwei gegenüber liegende Kastenteilschenkel
vorteilhaft abstützen, ohne als Trennwand innerhalb des
Kühlmittelkastens eingesetzt zu werden, indem der Abstandshalter
eine Materialaussparung aufweist. Es versteht sich, dass diese Materialaussparung
beliebig an dem Abstandshalter angeordnet sein kann. Beispielsweise
ist ein Bereich am Rand des Abstandshalters in geeigneter Weise
ausgespart.
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Vorteilhafter
Weise kann ein solcher Abstandshalter jedoch als Ring ausgebildet
sein, indem die Materialaussparung innerhalb des Abstandshalters
vorgesehen ist. Hierbei kann eine besonders große Öffnung
innerhalb des Abstandshalters vorgesehen sein, so dass eine axiale
Strömung innerhalb des Kühlmittelsammlers auch
möglichst wenig negativ beeinträchtigt wird.
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Gegebenenfalls
kann der Abstandshalter mehrere solcher Öffnungen aufweisen,
wobei die Materialaussparung durch wenigstens einen Steg unterteilt
sein kann. Ist ein solcher Steg vorgesehen, kann die Stabilität
des Abstandshalters weiter erhöht werden.
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Die
hier vorgesehene Materialaussparung bzw. Öffnung kann vorteilhafter
Weise eine oder mehrere Durchflussöffnungen für
Kühlmittel innerhalb des Kühlmittelsammlers realisieren.
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Eine
Montage insbesondere von quer eingebauten Abstandshaltern kann vereinfacht
werden, wenn mehrere Abstandshalter zu einer Montageeinheit miteinander
verbunden sind.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass
das Kastenteil und das Rohrbodenteil aus einem gemeinsamen Blech
zu dem Kühlmittelsammler geformt sind. Beispielsweise ist
einer der Kastenteilschenkel derart lang ausgebildet, dass ein freies
Ende dieses Kastenteilschenkels zu einem Rohrbodenteil gebogen sein
kann. Der andere Kastenteilschenkel des Kühlmittelsammlers
kann an seinem freien Ende hierbei zu einem Abstandshalter gebogen
sein, so dass hiermit sichergestellt werden kann, dass beide Kastenteilschenkel
des Kühlmittelsammlers immer einen Mindestabstand zueinander aufweisen.
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Weitere
Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden
anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert,
in welcher beispielhaft ein Kühlmittelsammler für
einen Ganzaluminium-Wärmeübertrager und verschieden gestaltete
Kastenteile für Kühlmittelsammler und Abstandshalter
für Kühlmittelsammler dargestellt sind. Bauteile
oder Bauteilgruppen, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen
hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können
hierbei mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sein, und die
Bauteile oder Bauteilgruppen können deshalb nicht in allen
Figuren beziffert und erläutert sein.
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Es
zeigt
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1 schematisch
eine perspektivische Ansicht eines zweiteiligen Kühlmittelsammlers
aus einem Aluminiumblech mit einem Rohrbodenteil und mit einem Kastenteil,
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2 schematisch
eine perspektivische Ansicht des Kastenteils des Kühlmittelsammlers
aus der 1,
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3 schematisch
eine perspektivische Ansicht eines alternativen Kastenteils für
einen Kühlmittelsammler,
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4 schematisch
eine Querschnittsansicht eines weiteren Kühlmittelsammlers
mit einem Rohrbodenteil und mit einem Kastenteil aus einem gemeinsamen
Blech,
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5 schematisch
eine Querschnittsansicht eines Kühlmittelsammlers mit einem
Rohrbodenteil, mit einem Kastenteil und mit einem in den Kühlmittelsammler
quer eingelegten Abstandshalter mit zwei Öffnungen als
Dummy-Trennwand,
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6 schematisch
eine Querschnittsansicht eines alternativen Kühlmittelsammlers
mit einem Rohrbodenteil und mit einem Kastenteil, dessen Kastenteilschenkel
an freien Endbereichen umgebördelt sind,
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7 schematisch
eine Querschnittsansicht eines weiteren ersten Kühlmittelsammlers
mit einem Rohrbodenteil und mit einem Kastenteil mit einem darin
eingelegten und einem sich darin axial erstreckenden Abstandshalter,
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8 schematisch
eine Querschnittsansicht eines weiteren zweiten Kühlmittelsammlers
mit einem Rohrbodenteil und mit einem Kas tenteil mit einem darin
eingelegten und einem sich darin axial erstreckenden alternativen
Abstandshalter,
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9 schematisch
eine Querschnittsansicht eines weiteren dritten Kühlmittelsammlers
mit einem Rohrbodenteil und mit einem Kastenteil mit einem sich
darin axial erstreckenden alternativ gebogenen Abstandshalter,
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10 schematisch
eine Aufsicht eines Abstandshalters mit runden Materialausnehmungen,
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11 schematisch
eine Aufsicht eines Abstandshalters mit rechteckigen Materialausnehmungen,
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12 schematisch
eine Aufsicht eines Abstandshalters mit ovalen Materialausnehmungen,
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13 schematisch
eine Aufsicht eines Abstandshalters mit alternativ angeordneten
rechteckigen Materialausnehmungen,
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14 schematisch
eine längsgeschnittene Detailansicht eines Abstandshalters
mit ausgestanzten Materialausnehmungen mit einer Strömungsleitnase,
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15 schematisch
eine längsgeschnittene Detailansicht eines ebenen Abstandshalters
mit ausgestanzten Materialausnehmungen, und
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16 schematisch
eine längsgeschnittene Detailansicht eines Abstandshalters
mit gezogenen Materialausnehmungen.
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Der
in der 1 gezeigte zweiteilige Kühlmittelsammler 1 besteht
im Wesentlichen auch einem Rohrbodenteil 2 und einem Kastenteil 3 (siehe
auch 2).
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Das
Rohrbodenteil 2 ist aus einem Rohrbodenblech 4 halbrund
gebogen und weist eine Vielzahl an Durchbrüchen 5 auf,
in welche hier nicht dargestellte Kühlmittelrohre eines
Kraftfahrzeugwärmeübertragers (hier nicht dargestellt)
eingesteckt werden können.
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Das
Kastenteil 3 ist aus einem Kastenteilblech 6 gefertigt.
Hierbei sind ein Kastenteilsteg 7, ein erster Kastenteilschenkel 8 und
ein weiterer Kastenteilschenkel 9 im Wesentlichen u-förmig
zu dem Kastenteil 3 gebogen. In diesem Ausführungsbeispiel sind
sowohl ein erster freier Endbereich 10 des ersten Kastenteilschenkels 8 als
auch ein weiterer freier Endbereich 11 des weiteren Kastenteilschenkels 9 zu einem
Abstandshalter 12 des Kastenteils 3 umgebogen,
so dass der erste freie Endbereich 10 und der weitere freie
Endbereich 11 an einem gemeinsamen Stoßbereich 13 zusammen
geführt sind. Der Abstandshalter 12 ist hier also
aus einer ersten Komponente 14 und einer weiteren Komponente 15 gestaltet,
die im gemeinsamen Stoßbereich 13 aneinander grenzen
und so die beiden Kastenteilschenkel 8 und 9 insbesondere
an den freien Endbereichen 10 und 11 auseinander
halten. Insbesondere die Komponenten 14 und 15 könnten
hierbei zusätzlich noch gestaucht bzw. verschränkt
sein, wodurch sie wesentlich stabiler ausgelegt werden könnten.
Kumulativ oder alternativ könnten sie auch in sich verdreht
sein, so dass hierbei eine höhere Eigensteifigkeit erzielt werden
könnte. Beispielsweise sind die Komponenten hierzu in sich
um 90° verdreht.
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Hierdurch
ist vorteilhafter Weise verhindert, dass die beiden Kastenteilschenkel 8, 9 in
einen Innenraum 16 des Kastenteils 3 fallen können,
wenn der Kühlmittelsammler 1 beim Verlöten
des Rohrbodenteils 2 und des Kastenteils 3 in
einem Lötofen erhitzt werden.
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Auf
Grund der Tatsache, dass der Abstandshalter 12 gemeinsam
mit den beiden Kastenteilschenkeln 8, 9 und dem
Kastenteilsteg 7 aus einem einzigen Kastenteilblech 6 gebogen
ist, ist der Kühlmittelsammler 1 besonders einfach
aufgebaut. Zudem ist die Gefahr ausgeschlossen, dass der Abstandshalter 12 vor
dem Verlöten des Kühlmittelsammlers 1 unbeabsichtigt
aus seiner vorgesehenen Position gelangt.
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Weiter
kann der Abstandshalter 12 vorliegend während
des Zusammenbauens des Kühlmittelsammlers 1 als
Druckanker heran gezogen werden, so dass das Rohrbodenteil 2 vorteilhaft
im Bereich einer Lötkante 17 mit dem Kastenteil 3 verstemmt
werden kann. Nach dem Verlöten der Bauteile und im Betrieb
des Kühlmittelsammlers 1 kann der Abstandshalter 12 vorteilhafter
Weise auch als Zuganker verwendet werden, so dass der Kühlmittelsammler 1 selbst
bei hohen Arbeitsdrücken im Innenraum 16 besonders
stabil bleibt.
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Der
Abstandshalter 12 erstreckt sich in axialer Richtung 18 entlang
einer Längsebene 19 (der Übersichtigkeit
halber nur hinsichtlich der 2 eingezeichnet)
und damit in Richtung der Längserstreckung 20 des
Kühlmittelsammlers 1. Vorteilhafter Weise kann
der Abstandshalter 12 die beiden Kastenteilschenkel 8 und 9 auf
der gesamten Länge des Kühlmittelsammlers 1 abstützen,
so dass die Gefahr eines Einfallens in den Innenraum 16 besonders
gut verhindert ist. Dies ist speziell bei längeren Kühlmittelsammlern 1 vorteilhaft.
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Darüber
hinaus weist der Abstandshalter 12 mehrere Materialaussparungen 21 (hier
nur exemplarisch beziffert) auf, die nebeneinander in axialer Richtung 18 angeordnet
sind. Die Materialaussparungen 21 sind hierbei rechteckig
ausgebildet und mit ihrer längeren Seite quer 22 zur
axialen Richtung 18 angeordnet. Mittels der Materialaussparungen 21 kann
verhindert werden, dass das Innere des Kühlmittelsammlers 1 von
dem Abstandshalter 12 in zwei räumlich voneinander
getrennte Bereiche unterteilt ist. Somit verkleinert sich das Kühlmittel
aufnehmende Volumen des Kühlmittelsammlers 1 nur
vernachlässigbar gering.
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Das
mit dem Ausführungsbeispiel 25 in der 3 gezeigte
Kastenteil 3 weist ebenfalls einen Kastenteilsteg 7,
zwei Kastenteilschenkel 8 und 9 und einen Abstandshalter 12 auf.
Das Kastenteil 3 ist auch aus einem einzigen Kastenteilblech 6 gebogen. Die
Materialaussparungen 21 des Abstandshalters 12 sind
in diesem Ausführungsbeispiel jedoch rund ausgestanzt.
Hierdurch können die Materialaussparungen 21 enger
aneinander liegen.
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Der
nach dem zusätzlichen Ausführungsbeispiel 26 in
der 4 illustrierte Kühlmittelsammler 1 ist
vorteilhafter Weise aus einem einzigen Kühlmittelsammlerblech 27 gebogen,
so dass das Rohrbodenteil 2 als eine Verlängerung 28 des
weiteren Kastenteilschenkels 9 angesehen werden kann. Ein
Abstandshalter 12 des Kastenteils 3 ist lediglich
mittels des ersten Kastenteilschenkels 8 einteilig ausgestaltet,
insofern ist lediglich ein erster freier Endbereich 10 zu
dem Abstandshalter 12 umgeformt. Hierbei liegt der erste
freie Endbereich 10 vor einer Seitenfläche 29 des
weiteren Kastenteilschenkels 9, so dass sich der weitere
Kastenteilschenkel 9 vorteilhafter Weise an dem freien
Ende 10 abstützen kann, wodurch die beiden Kastenteilschenkel 8 und 9 auf
einen vorgegebenen Abstand 30 gehalten werden können.
Der Kastenteilsteg 7 ist hierbei lediglich als Radius des
Kühlmittelsammlers 1 ausgebildet. Der so gefaltete
Kühlmittelsammler 1 baut besonders kompakt und
einfach und muss zudem nur ein einer Lötkante 17 verlötet
werden.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel 35 nach der 5 ist
in einem weiteren Kühlmittelsammler 1, der aus
einem Rohrbodenteil 2 und einem Kastenteil 3 zusammen
gesetzt ist, ein Abstandshalterring 36 als Abstandshalter 12 radial 37 zu
einer Längserstreckung 20 des Kühlmittelsammlers 1 eingelegt.
Der Abstandshalterring 36 weist eine Materialaussparung 21 mit
einer ersten Öffnung 37 und einer zweiten Öffnung 38 auf,
wodurch vorteilhafter Weise ein Bereich (nach der Darstellung der 5 in
der Papierebene) hinter dem Abstandshalterring 36 und ein
Bereich vor dem Abstandshalterring 36 untereinander verbunden
sind. Somit kann ein Kühlmittel innerhalb des vorliegenden
Kühlmittelsammlers 1 in axialer Richtung 18 den
Kühlmittelsammler 1 durchströmen, im
Gegensatz zu Trennwänden aus dem Stand der Technik, die
radial innerhalb des Kühlmittelsammlers 1 angeordnet
sind.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel 40 besteht ein
weiterer Kühlmittelsammler 1 ebenfalls aus einem
Rohrbodenteil 2 und einem Kastenteil 3, die miteinander
verlötet werden können. Um freie Endbereiche 10 bzw. 11 der
Kastenteilschenkel 8 und 9 des Kastenteils 3 zu
stabilisieren, sind diese umgebördelt, wodurch an den freien
Endbereichen 10 bzw. 11 jeweils eine Materialanhäufung 41 (hier
nur exemplarisch beziffert) vorhanden ist. Alternativ zu den umgebördelten
Endbereichen 10, 11 könnten diese auch
gestaucht sein, um eine derartige Materialanhäufung 41 zu
erzielen.
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Jedenfalls
bilden die umgebördelten Endbereiche 10, 11 einen
ersten freien Randbereich 42 bzw. einen weiteren freien
Randbereich 43 eines Abstandshalters 12, bei welchem
eine erste Komponente 14 und eine weitere Komponente 15 des
Abstandshalters 12 von den Randbereichen 42 bzw. 43 gebildet
sind. Hierbei stoßen die Komponenten 14 und 15 jedoch
nicht aneinander, sondern sind immer um Abstand 44 voneinander
getrennt. Auf Grund der so verstärkten Endbereiche 10 und 11 können
die beiden Kastenteilschenkel 8 und 9 auch hierbei
nicht in einem kritischen Maße einfallen.
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Die
in den 7 bis 9 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiele 44, 45, 46 zeigen
jeweils einen Abstandshalter 12 mit einem Rohrbodenteil 2 und
einem Kastenteil 3. Hierbei ist in den jeweiligen Kühlmittelsammlern 1 jeweils
ein Abstandshalter 12 eingelegt, der sich in axialer Richtung 18 und
somit auch in Längserstreckung 20 des jeweiligen
Kühlmittelsammlers 1 erstreckt. Hierbei ist der
Abstandshalter 12 des Ausführungsbeispiels 44 im
Wesentlichen eben ausgebildet, während die Abstandshalter 12 der
Ausführungsbeispiele 45 und 46 zusätzliche
Abstandshalterschenkel 47 (hier nur exemplarisch beziffert)
aufweisen. Die Abstandshalterschenkel 47 sind bei dem Ausführungsbeispiel 45 auf
das Kastenteil 3 und bei dem Ausführungsbeispiel 46 im
Gegensatz hierzu auf das Rohrbodenteil 2 ausgerichtet.
Bei allen Ausführungsbeispielen 44, 45 und 46 gelingt
es, die Kastenteilschenkel 8 und 9 der jeweiligen
Kastenteile 3 betriebssicher gegeneinander abzustützen,
so dass auch hier sicher gestellt ist, dass die Kastenteilschenkel 8 und 9 lötgerecht
an den Rohrbodenteilen 2 anliegen. Um die eingelegten Abstandshalter 12 besonders
betriebssicher in dem jeweiligen Kastenteil 3 positionieren
zu können, könnten die Kastenteile 3 an
den Innenseiten ihrer Kastenteilschenkel 8 bzw. 9 angestanzt
sein, so dass die Abstandshalter 12 an hierdurch verursachten
Materialerhebungen (hier nicht gezeigt) vorteilhaft ausgerichtet
werden könnten.
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Hinsichtlich
der 10 bis 13 sind
Abstandshalter 12 gezeigt, die unterschiedlich geformte Materialaussparungen 21 aufweisen.
Die unterschiedlichen Formen können an allen hier erläuterten Abstandshaltern 12 vorgesehen
werden. Hierbei können die Materialaussparungen 21 rund
(siehe 10), rechteckig (siehe 11 und 13)
oder oval (siehe 12) beispielsweise aus dem Abstandshalter 12 ausgestanzt
sein. Es versteht sich, dass hierüber hinaus auch andere
Geometrien ausgestanzt sein können, wenn dies für
den jeweiligen Einsatz vorteilhaft ist.
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Nach
der Darstellung der 14 sind die Materialaussparungen 21 jeweils
mit einer Strömungsleitnase 47 aus einem Abstandshalter 12 ausgestanzt,
wodurch eine Kühlmittelströmung 48 in
Ihrer Strömungsrichtung vorteilhaft beeinflusst werden kann.
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Bei
der Darstellung nach der 15 sind
die Materialaussparungen 21 aus einem alternativen Abstandshalter 12 ohne
eine derartige Strömungsleitnase realisiert, so dass der
Abstandshalter 12 vorteilhafter Weise sehr flach bauen
kann.
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Die
Materialaussparungen 21 des in der 16 gezeigten
Abstandshalters 12 sind nicht nur ausgestanzt, sondern
zusätzlich noch gezogen, so dass Randbereiche 49 der
Materialaussparungen 21 sogleich mit einem Radius versehen
werden können, wodurch das Strömungsverhalten
verbessert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10057190
A1 [0005, 0006]
- - DE 3720483 C3 [0006]