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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung von Wärmeübertragern, welche zusammen mit einer Zarge eine Baueinheit, insbesondere ein Kühlmodul eines Kraftfahrzeugs bilden, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Stand der Technik
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Anordnungen zur Befestigung von Wärmeübertragern, insbesondere in einem Kraftfahrzeug sind in vielen Bauformen bekannt. Die Wärmeübertrager sind zu einer Baueinheit, typischerweise einem sogenannten Kühlmodul, zusammengefasst und werden im vorderen Motorraum des Kraftfahrzeuges befestigt. Ein Kühlmodul umfasst minimal zwei Wärmeübertrager, z. B. einen Kühlmittelkühler und einen Kältemittelkondensator; grössere Kühlmodule weisen zusätzlich eine Lüfterzarge und ein Lüftergebläse sowie weitere Wärmeübertrager, z. B. einen Ladeluftkühler, Niedertemperaturkühlmittelkühler oder Ölkühler auf.
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Durch die
DE 103 49 139 A1 wurde ein Kühlmodul bekannt, welches aus Wärmeübertragern und einer Lüfterzarge sowie einem an der Lüfterzarge befestigten Lüftergebläse besteht. Die Lüfterzarge ist über angespritzte Befestigungsmittel mit einem der Wärmeübertrager verbunden, vorzugsweise einem Kühlmittelkühler, der wiederum als Träger für das gesamte Kühlmodul dient. Er weist daher entsprechende Befestigungs- oder Lagerzapfen auf, über welche das Kühlmodul im Kraftfahrzeug abstützbar ist. Unterschiedliche Positionen an der Zarge zur Halterung des Kühlmoduls sind kein Gegenstand dieser Offenbarung.
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In der
DE 10 2009 056 508 A1 wird ein Kühlmodul mit zwei daran seitlich angeordneten Adapterteilen vorgeschlagen, um einen Einsatz des Kühlmoduls für Fahrzeuge unterschiedlicher Antriebsart, d. h. mit Verbrennungsmotor, Elektromotor sowie auch Hybridantrieb zu ermöglichen. Unterschiedliche Positionen an einer Zarge zur Halterung des Kühlmoduls sind auch kein Gegenstand dieser Offenbarung.
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Die
DE 10 2005 046 796 A1 offenbart eine Anordnung zur Befestigung von Wärmeübertragern, welche zusammen mit einer Lüfterzarge eine Baueinheit, insbesondere ein Kühlmodul eines Kraftfahrzeugs, bilden. Dabei ist die Lüfterzarge als Träger der Wärmeübertrager, insbesondere als Modulträger des gesamten Kühlmoduls, ausgebildet.
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Auch diese Offenbarung behandelt jedoch nicht ein Problem unterschiedlicher Modulpositionen an einer Zarge zur Halterung des Kühlmoduls. Mit diesem Problem ist jedoch verbunden, dass den Anordnungen aus dem Stand der Technik folgend, im Falle unterschiedlicher Modulpositionen sich die Anzahl bereitzustellender unterschiedlich ausgebildeter Module entsprechend erhöht, also beispielsweise im Fall von 80 Modulen für eine Zargenvariante auf 160 Module im Fall von zwei unterschiedlichen Zargenvarianten.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung bereitzustellen, mit der die Anzahl erforderlicher unterschiedlicher Modulvarianten für verschiedene Ausführungsformen von Zargen mit unterschiedlichen Montagepositionen verringert werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung zur Befestigung von Wärmeübertragern, welche zusammen mit einer Zarge eine Baueinheit, insbesondere ein Kühlmodul eines Kraftfahrzeugs bilden. Der Zarge ist ein Aufnahmemodul mit mindestens zwei verschiedenen Teilöffnungen für die Aufnahme eines Einsatzelements eines dem Kraftfahrzeug zugeordneten Montageelements für die Montage des Wärmeübertragers, insbesondere Kühlmoduls, zugeordnet.
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Damit wird die Möglichkeit bereitgestellt, gleichartig ausgebildete Module an unterschiedlichen Positionen zu montieren, so dass die Anzahl unterschiedlich zu gestaltender Module reduziert wird.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist das Aufnahmemodul eine Aufnahmeöffnung mit den mindestens zwei Teilöffnungen auf.
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Dabei weisen die Teilöffnungen vorzugsweise einen gleichen Öffnungsquerschnitt auf und sind bevorzugt spiegelbildlich zueinander angeordnet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Aufnahmeöffnung eine Begrenzungswand mit einander gegenüber angeordneten Berandungen auf, wobei die Begrenzungswand der Aufnahmeöffnung mit ihren Teilöffnungen sich einwärts erstreckende Aufnahmekavitäten begrenzt, mit einem zumindest teilweisen Überstand der Begrenzungswand über diese Kavitäten.
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Dadurch wird eine Einführung eines Einsatzteils durch die Aufnahmeöffnung und die Sicherung des Einsatzteils in einer zugeordneten Aufnahmekavität erleichtert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Anordnung ein Zusatz-Einsatzteil, das ausgebildet ist zu einem passgenauen Einsatz in eine Teilöffnung des Aufnahmemoduls.
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Dadurch kann eine für eine Einfügung des Einsatzabschnitts des Montageelements ungeeignete Position leicht mittels des Zusatz-Einsatzteils blockiert werden, so dass durch einen Benutzer keine falsche Montage durchgeführt wird.
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Bevorzugt weist das Zusatz-Einsatzteil eine Querschnittsfläche mit einer Berandung auf, die geometrisch komplementär zu der Berandung der Aufnahmeöffnung ausgebildet ist.
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Dieses dient der Ermöglichung einer passgenauen Einfügung des Zusatz-Einsatzteils in die Aufnahmeöffnung bzw. in eine von deren Teilöffnungen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Zusatz-Einsatzteil zwei seitlich, insbesondere spiegelsymmetrisch zueinander, angeordnete Klipphaken auf.
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Damit ist das Zusatz-Einsatzteil in der Aufnahmeöffnung oder in deren Teilöffnung mechanisch stabil sicherbar und auch leicht darin einsetzbar.
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Es wird bevorzugt, dass die Klipphaken federnd biegsam und im Wesentlichen V-förmig mit jeweils einem Innenarm und einem davon abgewinkelten Außenarm ausgebildet sind, wobei die die Außenarme unter einer Krafteinwirkung einwärts in Richtung der Innenarme drückbar sind.
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Durch die federnd ausgebildeten Klipphaken wird die mechanische Sicherung des Zusatz-Einsatzteils in der Aufnahmeöffnung bzw. in einer von deren Teilöffnungen weiter verbessert.
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Vorzugsweise ist das Zusatz-Einsatzteil einstückig aus Kunststoff hergestellt und damit kostengünstig, insbesondere mittels Spritzguss, produzierbar.
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Gemäß den vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung kann das Zusatz-Einsatzteil durch verschiedene Vorkehrungen in der Aufnahmeöffnung gesichert sein: Das Zusatz-Einsatzteil kann nach Einsatz in eine Teilöffnung der Aufnahmeöffnung des Aufnahmemoduls
- – durch die Klipphaken mechanisch stabil gesichert sein;
- – durch Abstützung des Außenarms eines Klipphakens an einer Seitenwand einer Seitenöffnung des Aufnahmemoduls) und/oder an der Begrenzungswand der Aufnahmeöffnung mechanisch stabil gesichert sein.
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Vorteilhaft ist das Zusatz-Einsatzteil durch Zusammendrücken der Klipphaken in die Aufnahmeöffnung einsetzbar oder aus der Aufnahmeöffnung entnehmbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Kühlmoduls,
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2 Details einer Modul-Befestigungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Kühlmoduls von 1,
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3 ein Aufnahmemodul der Modul-Befestigungsvorrichtung von 2 in verschiedenen perspektivischen Ansichten,
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4 ein Zusatz-Einsatzteil für die Aufnahmevorrichtung von 3 in verschiedenen perspektivischen Ansichten,
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5 das Aufnahmemodul von 3 mit einem eingesetzten Einsatzteil gemäß 4 in verschiedenen perspektivischen Ansichten, und
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6 die Aufnahmevorrichtung von 3 und das Einsatzteil von 4 jeweils separat sowie die Aufnahmevorrichtung von 3 mit einem in verschiedenen Einsatzpositionen eingesetzten Einsatzteil gemäß 4.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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1 zeigt eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Kühlmoduls 1, als ein Beispiel für einen Wärmeübertager im Allgemeineren, worauf alle nachfolgenden Beschreibungsabschnitte direkt übertragbar sind, für ein Kraftfahrzeug von hinten, d. h. in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges gesehen. Das Kühlmodul 1 weist eine Lüfterzarge 2 auf, welche den stromabwärtigen Teil des Kühlmittelkühlers, d. h. dessen Netz abdeckt. Ein Zargenring 3 begrenzt eine Zargenöffnung. Ein Lüfter 4 wird über einen Lüftermotor 5 angetrieben, welcher über Streben 6 mit der Zarge 2 verbunden ist. Die Zarge 2 ist gleichzeitig als Modulträger ausgebildet, d. h. sie nimmt sämtliche Kühlkomponenten, beispielsweise Wärmeübertrager und das Lüftergebläse, in sich auf und stützt das gesamte Kühlmodul 1 gegenüber dem nicht dargestellten Kraftfahrzeug ab. Die Lüfterzarge 2, im Folgenden auch Modulträger 2 genannt, hat somit mehrere Aufgaben, nämlich: Aufnahme von Wärmeübertragern 1, des Lüfters 4 und des Lüftermotors 5, Kanalisierung des Luftstromes hinter dem Kühlmodul 1, Träger für das gesamte Kühlmodul 1 und Abstützung gegenüber dem Kraftfahrzeug. Die Befestigung der einzelnen Wärmeübertrager 1 erfolgt gemäß dieser rein beispielhaften Darstellung mittels einer Modul-Befestigungsvorrichtung 100, die in einem oberen Bereich der Zarge 2 integriert ist.
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In 2 sind Details der Modul-Befestigungseinrichtung 100 des erfindungsgemäßen Kühlmoduls von 1 dargestellt. Die Modul-Befestigungsvorrichtung umfasst ein dem Kraftfahrzeug zugeordnetes Montageelement 30 mit einem Einsatzabschnitt 31 und ein Aufnahmemodul 20, das typischerweise in einem oberen Bereich der Zarge 2 angeordnet ist (in 2 nicht dargestellt; vergleiche 1). 2 zeigt, wie der Einsatzabschnitt 31, beispielsweise ausgebildet als ein Kunststoff-Pin 31, in eine Teilöffnung 22a1 des Aufnahmemoduls 20 eingesetzt ist. In die zweite Teilöffnung 22a2 ist, zwecks Blockierung dieser Montageposition, ein Zusatz-Einsatzteil 10 eingesetzt. – Die weiteren in 2 dargestellten Elemente werden anhand der vergrößerten Teildarstellungen von 3 und 4 erläutert.
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3 zeigt das an der Zarge 2 angeordnete Aufnahmemodul 20 der Modul-Befestigungsvorrichtung von 2 in verschiedenen perspektivischen Ansichten. Dabei ist im linken Teil von 3 eine Aufsicht auf das Aufnahmemodul 20 und im rechten Teil von 3 eine Seitenansicht des Aufnahmemoduls 20 dargestellt. Das Aufnahmemdul 20 weist eine Aufnahmeöffnung 22 mit einer ersten Teilöffnung 22a1 und einer zweiten Teilöffnung 22a2 auf. Die Querschnittsfläche der Aufnahmeöffnung 22, entsprechend der Aufsicht, wird auf zwei einander gegenüber liegenden Seiten jeweils von einer Berandung 22b einer Begrenzungswand 23 der Aufnahmeöffnung 22 begrenzt, wobei die Berandung 22b eine von der Aufnahmeöffnung 22 aus nach außen gewölbte Kontur aufweist. Die Begrenzungswand 23 begrenzt von der Aufnahmeöffnung 22 mit ihren Teilöffnungen 22a1 und 22a2 sich einwärts erstreckende Aufnahmekavitäten, mit einem zumindest teilweisem Überstand der Begrenzungswand 23 über diese Kavitäten.
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Die Teilöffnungen 22a1 und 22a2 der Aufnahmeöffnung 22 sind mit gleichem Öffnungsquerschnitt ausgebildet, aber spiegelbildlich zueinander angeordnet, und entsprechen zwei verschiedenen Modulpositionen für die Befestigung des Moduls an der Zarge und Verbindung mit dem Montageelement 30. In der Seitenansicht im rechten Teil von 3 sind zwei Seitenöffnungen 21, mit Seitenwänden 21a, des Aufnahmemoduls 20 gut erkennbar.
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4 zeigt ein Zusatz-Einsatzteil 10 für die Aufnahmevorrichtung von 3 in einer vorderseitigen Seitenansicht (links) und einer rückwärtigen Seitenansicht (rechts). Das Zusatz-Einsatzteil 10 weist eine Querschnittsfläche 12 (entsprechend einer Ausrichtung gemäß der Aufsichtsrichtung von 3) mit einer ersten Berandung 12a mit einwärts gewölbter Kontur und einer gegenüberliegenden zweiten Berandung 12b mit auswärts gewölbter Kontur auf. Die zweite Berandung 12b ist geometrisch komplementär zum Verlauf der Berandung 22b der Aufnahmeöffnung 22 des Aufnahmemoduls 20 von 3 ausgebildet.
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Das Zusatz-Einsatzteil 10 weist beidseitig zwei einander spiegelsymmetrisch gegenüberliegend angeordnete, im Wesentlichen v-förmige Klipphaken 11 mit jeweils einem Außenarm 11a und einem Innenarm 11b auf. Dabei sind die Außenarme 11a leicht auswärts abgewinkelt. Die Klipphaken 11 sind federnd biegsam ausgebildet, so dass die Außenarme 11b unter Krafteinwirkung einwärts in Richtung der Innenarme druckbar sind und nach Beendigung der Krafteinwirkung wieder in ihre auswärts abgewinkelte Ausrichtung, gemäß 4, zurückkehren.
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Zusatz-Einsatzteile 10 sind so ausgebildet, dass sie passgenau in die spiegelbildlich zueinander ausgebildeten Teilöffnungen 22a1, 22a2 der Aufnahmeöffnung 22 des Aufnahmemoduls 20 von 3 einsetzbar sind. Vorteilhaft sind die Zusatz-Einsatzteile einstückig aus Kunststoff hergestellt.
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Dieses ist anhand von 5 illustriert, deren Darstellungsperspektive weitgehend den Ansichten von 3 entspricht. Ein Zusatz-Einsatzteil 10 ist in die Teilöffnung 22a2 der Aufnahmeöffnung 22 des Aufnahmemoduls 20 eingesetzt, in einer Ausrichtung gemäß der vorderseitigen Seitenansicht des Zusatz-Einsatzteils nach 4. Aus der Aufsichtdarstellung im linken Teil von 5 ist deutlich erkennbar, dass die Berandung 12b der Querschnittsfläche 12 des Zusatz-Einsatzteils 10 und die Berandung 22b der Aufnahmeöffnung 22 genau geometrisch komplementär ausgebildet sind, so dass eine passgenaue Einfügung des Zusatz-Einsatzteils 10 in Teilöffnungen 22a1, 22a2 der Aufnahmeöffnung 22 ermöglicht ist.
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Aus dem rechten Teil von 5 wird ersichtlich, wie das Zusatz-Einsatzteil 10 in der Teilöffnung 22a2 der Aufnahmeöffnung 22 des Aufnahmemoduls 20 gesichert ist. Zum Einsetzen sind die Außenarme 11a der Klipphaken 11 einwärts, zu Ermöglichung des Zusatz-Einsatzteils 10 in die Teilöffnung 22a2, gedrückt worden. Nach Einfügung in die Aufnahmekavität unterhalb der Begrenzungswand 23 bewegen sich die Außenarme 11a elastisch federnd in auswärtiger Richtung und sind dann im montierten Zustand des Zusatz-Einsatzteils 10, seitlich an der Seitenwand 21a der Seitenöffnung 21 des Aufnahmemoduls 20 und nach oben an der Begrenzungswand 23 abgestützt, so dass das Zusatz-Einsatzteil 10 in dieser Position mechanisch stabil gesichert ist.
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Da die Klipphaken 11 durch die Seitenöffnungen 21 des Aufnahmemoduls 20 für einen Benutzer leicht zugänglich sind, kann das Zusatz-Einsatzteil 10 durch Zusammendrücken der Klipphaken 11 auch wieder mechanisch entsichert werden, so dass es dann wieder leicht aus der Teilöffnung 22a2 entfernbar ist.
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6 zeigt die Aufnahmevorrichtung 20 von 3 und das Einsatzteil 10 von 4 jeweils separat sowie die Aufnahmevorrichtung 20 von 3 mit einem in verschiedenen Einsatzpositionen 22a1, 22a2 eingesetzten Einsatzteil 10 gemäß 4.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10349139 A1 [0003]
- DE 102009056508 A1 [0004]
- DE 102005046796 A1 [0005]
