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Die Erfindung betrifft einen Gaskühler, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zunehmend werden Ladeluftkühler und/oder Abgaskühler, vorliegend unter dem Begriff Gaskühler zusammengefasst, als indirekte Kühler betrieben. Bei einer verbreiteten Bauart umströmt ein Kühlfluid, wie zum Beispiel Motor-Kühlmittel, ein Bündel von Tauscherrohren, in denen das zu kühlende Gas geführt ist.
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DE 10 2006 043 526 A1 beschreibt einen solchen Ladeluftkühler oder Abgaskühler, wobei ein das Kühlfluid führender Wassermantel durch mehrere Gehäuseteile ausgeformt ist, die ein Bündel von im Querschnitt rechteckigen Tauscherrohren zumindest teilweise umfangen. Solche Kühler werden regelmäßig so hergestellt, dass die Tauscherrohre, die Gehäuseteile und an den Tauschrohren endseitig angeordnete Rohrböden insgesamt zu einem Tauschernetz mechanisch vormontiert werden und dann in einem Lötofen fluiddicht miteinander verlötet werden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Gaskühler anzugeben, der mit einfachen Mitteln besonders prozesssicher und fluiddicht verlötbar ist.
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Diese Aufgabe wird für einen eingangs genannten Gaskühler erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Vorsehung des Schlossglieds, das die Führung an dem Rohrboden zumindest vollständig durchgreift, wird auf einfache Weise eine formschlüssige Sperrung eines auf Grund der stoßbündigen Anordnung des Gehäuseteils an dem Rohrboden gegebenenfalls verbleibenden Spaltes erzielt, so dass an der Stelle der Sperrung durch das Schlossglied eine fluiddichte und sichere Verlötung stattfinden kann. Je nach Anforderungen kann durch Ausformung und Ausgestaltung des Schlossgliedes zudem eine besonders große Menge an Lot zu der Lötstelle befördert werden.
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In allgemein bevorzugter Ausführung der Erfindung ist das Gehäuseteil zumindest abschnittsweise flächig mit bevorzugt einem äußeren der Rohre verlötet. Durch diese abschnittsweise flächige Verlötung kann der Gehäuseteil einen Abschluss des fluiddurchströmten Raums bzw. Wassermantels bezüglich des äußeren Rohres bereitstellen. Die Anordnung des Schlossglieds an dieser den Wassermantel abschließenden Stelle ist besonders günstig, um eine Abdichtung des Wassermantels gegenüber dem Außenraum zu erzielen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung greift das Schlossglied in eine mit der Abschlusskante fluchtende Ausnehmung des Rohrbodens ein. Hierdurch ist nicht nur eine vollständige Durchgreifung der Führung, sondern ein Überstand des Schlossglieds über die Führung erzielbar, wodurch eine besonders gute Abdichtung erreicht werden kann. Zudem kann das Eingreifen des Schlossglieds in die Ausnehmung weitere positive Effekte aufweisen, wie eine Justage und/oder Halterung im Zuge der mechanischen Vormontage der Bauteile vor einer Verbringung in den Lötofen.
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Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform öffnet sich die Ausnehmung in den Durchzug insbesondere eines äußeren Tauscherrohrs. Hierdurch ist eine einfache und effektive flächige Anbindung des Schlossglieds, das sich in der Ausnehmung befindet, an die Außenseite des Tauscherrohres im Zuge des Lötvorgangs erzielbar. Die Ausnehmung kann je nach Anforderungen an einer Schmalseite oder Breitseite des äußeren Tauscherrohres vorgesehen sein.
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Allgemein vorteilhaft ist das Schlossglied mit einer Oberfläche des Rohres flächig verlötet, so dass zum Einen eine große Menge von Lot zu der Lötstelle transportiert wird und zum Anderen auf Grund des Durchgreifens der Führung zugleich eine Abdichtung von Spalt, Schlossglied und Oberfläche des Rohres erzielt wird. Bei einer besonders bevorzugten Detailgestaltung kann das Schlossglied dabei einer der Oberfläche des Rohrs angepasste Querschnittsform haben. So kann bei einem Rechteckrohr mit ebenen Breit- und Schmalseiten das Schlossglied etwa als Lasche mit einer planen Oberfläche ausgeformt sein. Handelt es sich dagegen etwa um ein Rechteckrohr mit gebogenen Schmalseiten, so kann eine Biegung des Schlossglieds zur Anpassung an die Form der Schmalseite eine verbesserte Verlötung erzielen. Zudem wird eine ungünstige Deformation des in den Durchzug eingesetzten Rohrs im Zuge der Montage des Gehäuseteils mit dem Schlossglied vermieden.
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Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung hat das Gehäuseteil seitliche Umbiegungen, die flächig mit einer Seitenwand von äußeren Rohren verlötet sind. Insbesondere bei einer solchen Ausführungsform können je nach Anforderungen alternative oder ergänzende Schlossglieder im Bereich der Seitenwand der äußeren Rohre bzw. der Umbiegungen des Gehäuseteils vorgesehen sein. Häufig sind dabei die Seitenwände der äußeren Rohre als Breitseiten der Rohre ausgestaltet. Das Schlossglied kann aber auch außerhalb der seitlichen Umbiegungen an dem Gehäuseteil angeordnet sein, wobei es dann meist auf den Schmalseiten der äußeren Rohre anliegt.
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Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung überdeckt das Gehäuseteil eine Mehrzahl der gestapelten Rohre an Schmalseiten der Rohre, wobei das Gehäuseteil die äußeren Rohre des Stapels nicht umgreift. Zum Beispiel kann das Gehäuseteil dabei als ebene Platte ausgebildet sein, in der gegebenenfalls durch Tiefziehen oder andere Maßnahmen Sammlerkanäle und/oder Anschlüsse für das Kühlfluid ausgebildet sind. Dadurch, dass das Gehäuseteil die äußeren Rohre nicht umgreift, ist eine Maßtoleranz der Höhe des Stapels von Rohren unkritischer. Zudem kann die Montage bzw. Klammerung der Bauteile vor einem Verbringen in den Lötofen vereinfacht werden, da eine mechanische Verspannung des Gehäuseteils an dem Rohrstapel im Rahmen der Maßschwankungen nicht von der Höhe des Rohrstapels abhängt.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung besteht der Mantel dabei aus zumindest zwei Gehäuseteilen, die jeweils nur auf den Schmalseiten der Rohre anliegen. Bevorzugt, aber nicht notwendig sind zudem zumindest zwei weitere Gehäuseteile vorgesehen, die eine Überdeckung von Breitseiten der äußeren Rohre ausbilden. Je nach konkreter Ausführungsform haben dabei die zwei an den Schmalseiten anliegenden Gehäuseteile erfindungsgemäße Schlossglieder zur besseren und fluiddichten Verlötung. Es können aber auch die Seitenteile Schlossglieder aufweisen, um zum Beispiel bei mehrreihigen Kühlern eine zuverlässige und dichte Verlötung im Bereich des Spaltes zwischen den hintereinander liegenden Reihen von Tauscherrohren zu gewährleisten.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein Schlossglied als vorragende Lasche an der Abschlusskante des Gehäuseteils ausgebildet. Hierdurch ist das Schlossglied besonders einfach und zuverlässig herstellbar.
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Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung kann zumindest ein Schlossglied als mit dem Boden und dem Gehäuseteil verlöteter Nutstein ausgebildet sein. Ein solcher Nutstein erfordert bei der mechanischen Montage auf Grund seiner Eigenschaft als separates Bauteil gegebenenfalls einen höheren Aufwand, ergibt aber Vorteile bei der Verlötung, da er zum Beispiel mit einer besonders dicken Lotplattierung ausgestaltet sein kann, um die Verlötung an der kritischen Stelle des Schlossglieds besonders sicher und mit ausrechendem Lot zu versehen.
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Bei einer wiederum alternativen oder ergänzenden Ausführungsform kann zumindest ein Schlossglied als von dem Boden über zumindest die Höhe der Führung vorkragende Nase ausgebildet sein, wobei in der Abschlusskante eine zu der Nase korrespondierende Ausnehmung in dem Gehäuseteil ausgebildet ist. Hierdurch kann zum Beispiel der Vorteil bestehen, dass eventuelle Lötfehler im Produktionsvorgang später besser von außen sichtbar sind. Ein weiterer Vorteil liegt in einer großen Menge an zur Verfügung stehendem Lot. Es versteht sich, dass die vorgenannten drei Alternativen zur Ausformung des Schlossglieds an demselben Wärmetauscher in Kombination mit einander vorliegen können.
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Je nach Anforderungen können die Rohre eines erfindungsgemäßen Gaskühlers zu einem einreihigen oder auch mehrreihigen Bündel aus Flachrohren angeordnet sein. Insbesondere bei Ausgestaltung als zweireihiges Bündel aus Flachrohren kann der Kühler auf bekannte Weise als U-Flow-Wärmetauscher ausgeformt sein, etwa durch einen an einem der Böden angeordneten Umlenkbereich.
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Allgemein versteht sich, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung sich auf das Tauschernetz aus Rohrböden, Rohren und Gehäuseteilen zur Ausbildung des Wassermantels bezieht. An den Rohrböden können außenseitig Diffusoren angeordnet sein, die je nach Anforderungen auch in demselben Lötvorgang mit dem Tauschernetz verlötet werden können. Das Tauschernetz kann aber auch ohne Diffusoren, insbesondere ohne weitere Bauteile zum Beispiel als indirekter Ladeluftkühler in einem Saugrohrmodul, bevorzugt mit einem Kunststoffgehäuse, eingesetzt sein.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
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Nachfolgend werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Gaskühlers nach dem Stand der Technik.
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1a zeigt eine teilweise Schnittansicht des Gaskühlers aus 1 im Bereich eines Rohrbodens.
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2 zeigt das Tauschernetz eines erfindungsgemäßen Gaskühlers gemäßeinem ersten Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt eine Ausschnittvergrößerung des Gaskühlers aus 2.
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4 zeigt eine räumliche Ansicht eines oberen Gehäuseteils des Gaskühlers aus 2.
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4a zeigt eine räumliche Ansicht einer Abwandlung des Gehäuseteils aus 4.
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5 zeigt eine Draufsicht auf einen Rohrboden des Gaskühlers aus 2.
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6 zeigt eine Draufsicht auf den Gaskühler aus 2.
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7 zeigt ein Detail einer Schnittansicht des Gaskühlers aus 6 entlang der Linie C-C.
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8a bis 8c zeigen verschiedene Abwandlungen eines Schlossglieds des Gaskühlers aus 2 bezüglich einer Tiefe der Durchgreifung.
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8d bis 8f zeigen verschiedene Abwandlungen des Rohrbodens des Ausführungsbeispiels aus 2 bezüglich der Breite einer Ausnehmung.
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9a und 9b zeigen zwei Abwandlungen der Formgebung von Schlossgliedern, die an die Form von Schmalseiten von Tauscherrohren angepasst sind.
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10 zeigt eine teilweise Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem das Schlossglied als separater Nutstein ausgebildet ist.
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11 zeigt eine seitliche Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Schlossglieder an einer Breitseite der äußeren Tauscherrohre angeordnet sind.
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12 zeigt ein oberes Gehäuseteil des Ausführungsbeispiels aus 11.
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13 zeigt eine stirnseitige Draufsicht auf einen Boden des Ausführungsbeispiels aus 11.
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14 zeigt eine räumliche explodierte Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem zwei obere Gehäuseteile und zwei seitliche Gehäuseteile vorgesehen sind.
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15 eine räumliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung mit zwei Reihen von Tauscherrohren.
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16 zeigt das Beispiel aus 15 unter Weglassung von Gehäuseteilen.
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17 zeigt eine Draufsicht auf ein seitliches Gehäuseteil des Ausführungsbeispiels aus 15.
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18 zeigt eine Draufsicht auf einen Rohrboden des Ausführungsbeispiels aus 15.
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18a zeigt eine Detailvergrößerung des Bereichs A aus 18.
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19 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines zweireihigen Gaskühlers.
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Der in 1 und 1a gezeigte Gaskühler nach dem Stand der Technik ist aus einem Stapel von Rechteckrohren 1 aufgebaut, zwischen denen nicht dargestellte Abstandshalter und strömungsbeeinflussende Mittel angeordnet sind. Die im Querschnitt rechteckigen Flachrohre 1 sind in endseitige Rohrböden 2 in jeweils darin vorgesehene Durchzüge 2b eingesteckt.
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Dieser Stapel von Tauscherrohren 1 ist von einem oberen Gehäuseteil 3 und einem unteren Gehäuseteil 4 umgeben. Jedes der Gehäuseteile 3, 4 ist als Blechformteil mit seitlich abgekanteten Umbiegungen 3a, 4a ausgebildet, so dass es jeweils einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Die Umbiegungen 3a, 4a umgreifen die äußeren der Rechteckrohre 1 und liegen an den Breitseiten der äußeren Rechteckrohre 1 flächig an.
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Mittels Tiefziehen oder anderer geeigneter Maßnahmen sind in zumindest einem der Gehäuseteile Ausbuchtungen 15 vorgesehen, die zudem über Anschlüsse 15a zur Zuführung und Abführung von flüssigem Kühlmittel verfügen. Über die beiden Ausnehmungen 15 des oberen Gehäuseteils 3 gemäß 2 wird Kühlmittel nach Art von Sammlern über die gesamte Höhe des Rohrstapels verteilt, durchströmt die Zwischenräume zwischen den gestapelten Rohren 1 und tritt nach Sammlung in der gegenüber liegenden Ausformung 15 wieder aus.
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Die aus Blechen geformten Gehäuseteile 3, 4 haben den Rohrböden 2 gegenüber liegende Abschlusskanten 5, mit denen sie stoßbündig gegen die Rohrböden 2 anliegen.
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1a zeigt, dass hierzu die Rohrböden 2 eine Führung in Form eines umlaufenden Vorsprungs 2a aufweisen, so dass die Abschlusskanten 5 zwischen den Vorsprung 2a und die Oberflächen der Schmalseiten der Tauscherrohre 1 eingeschoben sind. 1a zeigt die Schnittansicht auf Höhe eines Tauscherrohres 1. Im freien Bereich zwischen den Tauscherrohren liegen die Abschlusskanten 5 nur an dem Vorsprung 2a an. Im Bereich der Umbiegungen 3a, 4a erfolgt die stoßbündige Anlage auf dieselbe Weise, wobei auf der einen Seite jeweils eine Breitseite eines der äußeren Flachrohre anliegt.
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Aufgrund unvermeidlicher Maßtoleranzen und Deformationen der Bauteile verbleibt zumindest abschnittsweise ein Luftspalt 6 zwischen dem Boden 2, dem Vorsprung 2a, der Abschlusskante 5 und den Oberflächen der Tauscherrohre 1. Ein weiterer Teil des Luftspalts 6 wird durch üblicherweise vorgesehene Einführschrägen 7 der Durchzüge 2b der Böden 2 beigetragen.
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Dieser durch die Stoßbündigkeit bedingte Luftspalt 6 setzt sich auch im Bereich der Umbiegungen 3a fort.
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Auf Grund der Maßtoleranzen, Streuungen und veränderlichen Verteilungen des Lotes im Lötprozess kann es dabei im Extremfall zu Leckagen des Kühlfluids in den Außenraum kommen. Prädestinierte Stellen für eine solche Leckage sind zum Beispiel die Bereiche der stoßbündigen Angrenzung der Umbiegungen 3a, 4a der oberen und unteren Gehäuseteile 3, 4.
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Ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in 2 dargestellt. Zur kontrollierten Schließung des Luftspalts 6 weisen dabei die oberen und unteren Gehäuseteile 3, 4 im Bereich der Anlage an den Schmalseiten der äußeren Rohre 1 des Stapels von Tauscherrohren vorkragende Laschen 8 auf, die die Führung der Böden 2, welche zwischen den vorkragenden Vorsprüngen 2a und den Schmalseiten der Flachrohre 1 ausgebildet ist, vollständig durchgreifen.
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Hierzu sind in den Böden 2 am Rand der Durchzüge 2b der äußeren Rohre 1 jeweils Ausnehmungen 9 an den Schmalseiten der Durchzüge 2b vorgesehen, in welche die Laschen 8 der Gehäuseteile 3, 4 eingreifen. Somit werden durch die Laschen 8 erfindungsgemäße Schlossglieder ausgebildet, welche die Führung 2a im Bereich eines äußeren Rohres in der Richtung des Rohres zumindest vollständig durchgreifen.
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In der Schnittansicht nach 7 ist gezeigt, dass die Laschen 8 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung den Luftspalt 6 vollständig formschlüssig Art überdecken und weit bis in den Querschnitt des Bodens 2 hineinreichen. Die Ausnehmung 9 im Bereich des Durchzugs der äußeren Rohre 1 durchgreift dabei den Boden 2 über seine gesamte Dicke. Die Lasche 8 ragt (siehe 7) nur nahezu vollständig über die gesamte Dicke des Bodens 2 in die Ausnehmung 9 hinein.
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Durch diesen Eingriff der Laschen 8 in die Ausnehmungen 9 der Böden 2, bei dem die Laschen 8 jeweils flächig auf den Schmalseiten der äußeren Tauscherrohre 1 aufliegen und mit diesen entsprechend verlöten, wird eine zuverlässige Abdichtung eines etwaig verbleibenden Luftspaltes 6 zumindest über den Schmalseiten der äußeren Tauscherrohre 1 gewährleistet.
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Bei der Bauart des Wärmetauschers gemäß 2 bis 7 wird ein jeweiliges oberes und unteres Gehäuseteil 3, 4 mit jeder der Schmalseiten des Stapels von rechteckigen Flachrohren 1 flächig verlötet. Weiterhin findet eine flächige Verlötung der seitlichen Umbiegungen 3a, 4a mit den jeweiligen Breitseiten der äußeren Flachrohre des Stapels 1 statt. Ein zuverlässiger Verschluss des Luftspalts 6, unbeschadet etwaiger Maßtoleranzen, erfolgt vor allem durch die Laschen 8 über den Schmalseiten der äußeren Flachrohre statt.
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Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform können die Laschen 8 im Bereich der Umbiegungen 3a, 4a angeordnet sein, so dass der zuverlässige Verschluss des Luftspalts 6 im Bereich der Breitseiten der äußeren Flachrohre 1 erfolgt.
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Eine weitere Abwandlung der Erfindung ist in 4a dargestellt, wobei neben den Laschen 8 im Bereich der äußeren Flachrohre zudem weitere, im Bereich mittlerer Flachrohre angeordnete Laschen 8' über die Abschlusskanten 5 der Gehäuseteile 3, 4 vorkragen. Diese zusätzlichen Laschen 8' können in entsprechende Ausnehmungen (nicht dargestellt) in den Böden 2 eingreifen, wobei diese Ausnehmungen auf dieselbe Weise in möglichst demselben Arbeitsgang wie die seitlichen Ausnehmungen 9 hergestellt sind. Im Allgemeinen dient ein solches Ineinandergreifen der zusätzlichen Laschen 8' in korrespondierende Ausnehmungen der Böden 2 nicht vorrangig einer Abdichtung des Luftspaltes 6, sondern einer mechanischen Hilfe im Zuge der Vormontage und Positionierung der Bauteile. Insbesondere kann es aufgrund von Wölbungen und Biegungen der Abschlusskanten 5 der Gehäuseteile 3, 4 zur Vereinfachungen bei der mechanischen Montage führen, wenn solche zusätzlichen Laschen 8' vorgesehen sind.
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Bezüglich der vorgesehenen Breite der Laschen 8 und ihrer Länge bzw. Tiefe der Durchgreifung durch die Böden 2 sind verschiedene Variationen denkbar:
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8a zeigt eine Lasche 8, die ihrer Bemaßung nach die Ausnehmung 9 im Boden 2 genau vollständig durchgreift.
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Bei der Variante gemäß 8b eilt die partielle Verlängerung bzw. Lasche 8 der Gehäuseteile 3, 4 den Rohren beim Kassettieren vor, so dass der Boden durch die Laschen 8 positioniert wird. Dies vereinfacht den Kassettierprozess des Gaskühlers.
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Bei der Variante nach 8c ist die Länge der Lasche 8 kleiner als die Dicke des Bodens 2, wodurch sich die Lötbarkeit verbessert, da mehr Lot von den Tauscherrohren zur Füllung des Lötspalts zwischen der Lasche 8 und dem Boden zur Verfügung steht. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Gehäuseteile 3, 4 bevorzugt nur einseitig oder auch gar nicht mit Lot plattiert ausgebildet sind, so dass je nach Anforderungen das gesamte Lot von den Tauscherrohren und/oder dem Boden herangeführt wird.
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Unabhängig von der Länge der Laschen 8 können diese bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mit der Ausnehmung 9 verstemmt werden, um eine mechanisch sichere Verbindung und Positionierung der Gehäuseteile 3, 4 gegenüber dem Boden 2 während des Lötprozesses im Lötofen zu gewährleisten. Eine solche Verstemmung kann zum Beispiel durch gezielte Deformation der in die Ausnehmungen 9 eingeführten Laschen 8 erfolgen. Bei geeigneten Bauarten von Gaskühlern kann durch eine solche Verstemmung sogar vollständig auf eine mechanische Klammerung des Tauschernetzes vor einer Einführung in den Lötofen verzichtet werden.
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8d bis 8f zeigen drei Varianten einer Breite der Ausnehmung 9 bzw. der Laschen 8 relativ zu einer Breite der Durchzüge 2b. Dabei zeigt 8d eine Variante, bei der die Ausnehmung 9 schmaler ist als die Breite des Durchzugs 2b bzw. die Schmalseite des Tauscherrohrs 1. Bei dieser Variante lässt sich die Ausnehmung 9 in dem Boden besonders einfach herstellen, zum Beispiel durch einfaches Ausstanzen einer rechteckigen Nut mit Untermaß aus der Durchführung 2b.
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Bei der Variante nach 8e ist die Ausnehmung 9 genauso breit wie die Schmalseite des Tauscherrohrs 1 bzw. die Breite des Durchzugs 2b. Bei der Variante nach 8f ist die Ausnehmung 9 breiter als die Schmalseite des Tauscherrohrs 1 bzw. die Breite des Durchzugs 2b. Solche Ausnehmungen 9 wie in 8e und 8f sind gegebenenfalls aufwendiger herzustellen, bewirken aber eine besonders sichere Verlötung und Verschließung des Luftspalts 6.
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In 9a und 9b sind zwei Abwandlungen der Formgebung der Rohre 1 und der Schlossglieder 8 als Querschnittsansicht schematisch dargestellt. Im Fall der 9a sind die Rohre als Rechteckrohre mit ebenen Schmalseiten 1a ausgeformt, so dass die Laschen 8 zur möglichst flächigen und verspannungsarmen Anlage an den Schmalseiten 1a eine ebene Auflagefläche haben. Im Fall der Abwandlung der 9b sind die Schmalseiten 1a der Rohre dagegen ballig gewölbt, wobei die Laschen 8 zur besseren flächigen Anlage einen hieran angepassten, abschnittsweise verrundeten Querschnitt haben.
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10 zeigt eine teilweise Schnittansicht durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei ist das Schlossglied 8 als zu dem Gehäuseteil 3 sowie dem Boden 2 zusätzliches, separates Bauteil nach Art eines Nutsteins ausgebildet. Dabei ist eine Ausnehmung 9 in dem Boden 2 auf bereits beschriebene Weise ausgebildet. Zudem ist eine Ausnehmung 10 im Bereich der Abschlusskante 5 des Gehäuseteils 3 vorgesehen, in die der Nutstein 8 ebenfalls eingreift. Alternativ oder ergänzend hierzu kann der Nutstein 8 auch mit einer Profilierung versehen sein, in die die Abschlusskante 5 eingreift.
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Ein Vorteil der Ausbildung des Schlossglieds als Nutstein 8 liegt je nach Anforderungen darin, dass der Nutstein mit einer dickeren Lotplattierung versehen werden kann. Somit stellt er eine besonders große Menge Lot im Bereich der kritischen Verlötung und Dichtlötung des Luftspalts 6 bereit.
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Bei dem in 11 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind im Unterschied zu den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Schlossglieder 8 nicht an den Schmalseiten der äußeren Rohre 1 angeordnet, sondern an deren Breitseiten. Als weiterer Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel sowie zu dem Ausführungsbeispiel nach 10 umfassen die Schlossglieder 8 hier materialeinheitlich einstückig an dem Boden 2 ausgebildete, vorkragende Nasen, die in korrespondierende Ausnehmungen 9 eingreifen, welche an den Abschlusskanten 5 der seitlichen Umbiegungen 3a, 4a der Gehäuseteile 3, 4 vorgesehen sind. Auch diese Nasen 8 ragen über mehr als die gesamte Höhe des maximal zu erwartenden Luftspalts 6 zwischen dem Boden 2 und der Abschlußkante 5 der Gehäuseteile 3, 4 vor.
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Es versteht sich, dass eine Ausbildung der Schlossglieder als von dem Boden 2 vorkragende Nasen analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel auch zusätzlich oder alternativ an den Schmalseiten der Rohre 1 vorgesehen sein können. Umgekehrt kann es vorgesehen sein, dass die Ausbildung der Schlossglieder 8 als von den Gehäuseteilen 3, 4 vorkragende Laschen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auch an den Breitseiten der äußeren Tauscherrohre 1 bzw. an den Umbiegungen 3a, 4a der Gehäuseteile 3, 4 vorgesehen ist. Es können auch in derselben Ausführungsform Kombinationen von verschiedenen Ausgestaltungen der Schlossglieder 8 vorliegen. Diese grundsätzlichen Ausgestaltungen sind vorkragende Laschen an den Gehäuseteilen, vorkragende Nasen an den Böden oder separat ausgebildete Nutsteine (siehe 10).
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Bei dem in 14 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Schlossglieder 8 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel als von den oberen und unteren Gehäuseteilen 3, 4 vorkragende Laschen ausgebildet, die flächig mit den Schmalseiten der äußeren Rohre 1 verlöten. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weisen die oberen und unteren Gehäuseteile 3, 4 keine seitlichen Umbiegungen auf, sondern liegen jeweils nur auf den Schmalseiten der Rohre 1 an.
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Eine Überdeckung der Breitseiten der äußeren Tauscherrohre 1 wird durch zwei zusätzliche, im Wesentlichen als rechteckige Platten ausgebildete Seitenteile 11, 12 vorgenommen. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Gehäuse des Tauschernetzes somit aus vier Gehäuseteilen. Bei der einreihigen Bauweise gemäß 14 versteht sich, dass eine grundsätzliche Funktion des Gaskühlers bereits ohne die äußeren Seitenteile 11, 12 gegeben ist, da die Breitseiten der Tauscherrohre 11 bezüglich der Fluidströme bereits einen Abschluss des Wassermantels ausbilden. Die Seitenteile 11, 12 sind gleichwohl vorteilhaft, um die dünnwandigen Tauscherrohre gegen Beschädigungen zu schützen und um eine Herstellung des Wärmeübertragerblocks zu erleichtern.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach 15 bis 18a liegt wie im Beispiel nach 14 ein Aufbau des Gehäuses aus insgesamt vier Gehäuseteilen, nämlich einem oberen und einem unteren Gehäuseteil 3, 4 sowie zwei seitlichen Gehäuseteilen 11, 12, vor. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist hier der Gaskühler als zweireihiger Wärmetauscher ausgebildet, so dass senkrecht zu der Stapelrichtung der Flachrohre 1 zwei Reihen von Flachrohren nacheinander angeordnet sind. Zwischen diesen beiden Reihen von Flachrohren verbleibt ein Spalt 12, der im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach 14 durch die Seitenteile 11, 12 fluiddicht geschlossen werden muss.
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Hierzu ist es zweckmäßig vorgesehen, dass die Seitenteile 11, 12 ebenfalls Schlossglieder, vorliegend in Form vorkragender Laschen 8, aufweisen, mittels derer ein zuverlässiger Verschluss des gegebenenfalls verbleibenden Luftspaltes 6 im Bereich der Abschlusskanten 5 der seitlichen Gehäuseteile 11, 12 bewirken. Eine seitliche Draufsicht auf eines der Seitenteile 11, 12 mit den entsprechend ausgeformten Laschen bzw. Schlossgliedern 8 ist in 17 gezeigt.
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18 zeigt eine Draufsicht auf den Boden 2 des Ausführungsbeispiels nach 15, aus der deutlich wird (siehe auch Detailvergrößerung 18a), dass nicht nur Ausnehmungen 9 im Bereich der Schmalseiten der äußeren Tauscherrohre vorgesehen sind, um die von den oberen und unteren Gehäuseteilen 3, 4 vorgenommene Abdichtung bezüglich des Luftspalts 6 zu gewährleisten. Vielmehr sind auch in der neben dem zwischen den Tauscherrohreihen verbleibenden Spalt 13 entsprechende Ausnehmungen 9 in den Breitseiten der äußeren Durchzüge 2a vorgesehen, wie insbesondere die Detailvergrößerung 18a zeigt.
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Es versteht sich, dass eine zwei- oder mehrreihige Ausgestaltung des Gaskühlers alternativ auch mit Gehäuseteilen mit Umbiegungen 3a, 4a möglich ist. Hierzu zeigt 19 eine seitliche Draufsicht auf einen solchen Gaskühler. Zur zuverlässigen Abdichtung des Spaltes 13 zwischen den Reihen von Tauscherrohren 1 ist dabei ein zusätzlicher Gehäuseteil 14 vorgesehen, der den Spalt 13 überdeckt und zwischen den Umbiegungen 3a, 3, 4 verläuft. Dieser zusätzliche Gehäuseteil 14 kann ähnlich den seitlichen Gehäuseteilen 11, 12 des Ausführungsbeispiels nach 15 mit erfindungsgemäßen Schlossgliedern versehen sein.
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Allgemein versteht sich, dass die spezifischen Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen miteinander kombiniert werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006043526 A1 [0003]
