DE102012206021A1

DE102012206021A1 - Heat exchanger for use in motor vehicle, has tube plate with two portions, where tube plate is provided with positioned edge portion, while latter portion is bent, and is provided with inwardly directed hook-like elements

Info

Publication number: DE102012206021A1
Application number: DE201210206021
Authority: DE
Inventors: Harald Bronner
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2013-10-17
Also published as: CN203396274U

Abstract

The heat exchanger has a collecting box (1) connected to a tube plate (4), where the collecting box is provided with a collecting box base (5) that is inserted in tube plate. The tube plate with two portions (2,3) has a positioned edge portion. The latter portion is provided with the inwardly directed hook-like elements, and is bent to engage behind the collecting box base by the hook-like elements. A partially circumferential channel is provided at the tube plate with a boundary. The latter portion of the tube plate is bent before connecting to the collecting box.

Description

Technisches GebietTechnical area

Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens mit dem Rohrboden, insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei der Sammelkasten mit einem Sammelkastenfuß in den Rohrboden einsetzbar ist, und der Rohrboden mindestens einen ersten aufgestellten Randbereich aufweist welcher einen ersten und zweiten Teilbereich aufweist, die miteinander verbunden sind und die relativ zueinander abgewinkelt sind.Heat exchanger with collecting box and tube sheet with a device for connecting the collecting tank with the tube sheet, in particular for use in a motor vehicle, wherein the collecting box is insertable with a Sammelkastenfuß in the tube sheet, and the tube sheet has at least a first raised edge region which has a first and second Section has, which are interconnected and which are angled relative to each other.

Stand der TechnikState of the art

Wärmeübertrager, insbesondere solche für Kraftfahrzeuge, umfassen im Allgemeinen einen Rohre und Rippen aufweisenden Block, wobei die Rohrenden in Öffnungen von Rohrböden aufgenommen sind. Die Rohrböden bestehen typischerweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem Aluminiumwerkstoff, und sind mit einem Sammelkasten, insbesondere aus Kunststoff, mechanisch verbunden. Die mechanische Verbindung zwischen Rohrboden und Sammelkasten unterliegt einer wechselnden Beanspruchung infolge Innendrucks, z. B. dem Druck eines den Wärmeübertrager durchströmenden Kühlmittels eines Kühlkreislaufes oder der Ladeluft eines Ladeluftkreislaufes eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug. Bei längerer und höherer Beanspruchung besteht die Gefahr, dass die mechanische Verbindung undicht wird, weil beispielsweise die Wände des Sammelkastens unter der Wirkung des Innendruckes nach außen ausweichen und die Klemmverbindung verformen.Heat exchangers, particularly those for motor vehicles, generally comprise a tube and fins block, the tube ends being received in openings of tubesheets. The tube sheets are typically made of a metallic material, in particular an aluminum material, and are mechanically connected to a collecting box, in particular of plastic. The mechanical connection between tube plate and collecting tank is subject to changing stress due to internal pressure, z. B. the pressure of a heat exchanger flowing through the coolant of a cooling circuit or the charge air of a charge air circuit of an internal combustion engine for a motor vehicle. At longer and higher stress there is a risk that the mechanical connection will leak, for example, because the walls of the collecting tank evade under the action of the internal pressure to the outside and deform the clamping connection.

In heutigen Wärmeübertragern kommt heute vielfach die Well-Schlitz-Bördelung zum Einsatz. Hierbei weist der Rohrboden Schlitze in den aufgestellten Randbereichen auf. Die Materialbereiche oberhalb der Schlitze werden durch ein geeignetes Werkzeug so nach Innen verformt, dass Ausbuchtungen entstehen. Diese Ausbuchtungen stehen über den Fuß des Sammelkastens hinweg, so dass dieser auf dem Rohrboden verklemmt wird.In today's heat exchangers, well-slot flanging is often used today. In this case, the tubesheet has slots in the erected edge regions. The material areas above the slots are deformed by a suitable tool so inward that bulges arise. These bulges over the foot of the header, so that it is jammed on the tubesheet.

Nachteilig am Stand der Technik ist, dass bei dem Well-Schlitz-Verfahren nur eine unzureichende Möglichkeit gegeben ist, Spiel zwischen den Wellschlitzen dem Sammelkastenfuß und der Dichtung auszugleichen. Außerdem ist die Verbindung mittels Well-Schlitz-Bördelung mit hohem Aufwand verbunden, da das benötigte Werkzeug individuell auf die individuellen Rohrboden-Sammelkasten-Kombinationen abgestimmt werden muss.A disadvantage of the prior art is that in the well-slot method is given only an insufficient possibility to compensate for play between the corrugated slots the Sammelkastenfuß and the seal. In addition, the connection is connected by means of corrugated-slot flange with great effort, since the required tool must be tailored to the individual tube bottom collection box combinations.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine kastengünstige und einfach zu realisierende Vorrichtung zum mechanischen Verbinden eines Sammelkastens mit einem Rohrboden bereitzustellen, die es erlaubt Toleranzen zwischen dem Rohrboden, der Dichtung und dem Sammelkastenfußes auszugleichen. Außerdem soll die Verbindung mit standardisierten Werkzeugen zu erzeugen sein.It is the object of the invention to provide a low-cost and easy-to-implement device for mechanically connecting a collecting box with a tube bottom, which allows to compensate for tolerances between the tube sheet, the seal and the Sammelkastenfußes. In addition, the connection should be produced with standardized tools.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Vorrichtung zum mechanischen Verbinden eines Sammelkastens mit einem Rohrboden mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object of the present invention is achieved by a device for mechanically connecting a collecting tank with a tube plate having the features according to claim 1. Advantageous developments of the present invention are described in the subclaims.

Vorteilhaft ist ein Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens mit dem Rohrboden, insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei der Sammelkasten mit einem Sammelkastenfuß in den Rohrboden einsetzbar ist, und der Rohrboden mindestens einen ersten aufgestellten Randbereich aufweist welcher einen ersten und zweiten Teilbereich aufweist, die miteinander verbunden sind und die relativ zueinander abgewinkelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich nach innen gerichtete hakenähnliche Elemente aufweist, wobei der zweite Teilbereich so verbiegbar ist, dass ein Fußbereich des Sammelkastens von den hakenähnlichen Elementen zumindest teilweise hintergreifbar ist.Advantageously, a heat exchanger with collecting box and tube sheet with a device for connecting the collecting tank with the tube sheet, in particular for use in a motor vehicle, wherein the collecting box is used with a Sammelkastenfuß in the tube sheet, and the tube sheet has at least a first raised edge region which has a characterized in that the second portion has inwardly directed hook-like elements, the second portion being bendable such that a foot portion of the collection box is at least partially separated from the hook-like elements is graspable.

Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn der Rohrboden einen zumindest teilweise umlaufenden Kanal aufweist, dessen Begrenzung nach innen und nach unten durch den Rohrboden, nach oben durch den Sammelkastenfuß und nach außen durch den ersten Teilbereich des aufgestellten Randbereichs gebildet ist. Der Kanal verläuft in den Außenbereichen des Rohrbodens. In diesen Kanal kann eine Dichtung eingelegt oder eingespritzt werden.It is also advantageous if the tubesheet has an at least partially encircling channel whose boundary is formed inwardly and downwardly through the tubesheet, upwards through the collection box foot and outwards through the first portion of the erected edge region. The channel runs in the outer areas of the tube bottom. In this channel, a seal can be inserted or injected.

Der erste Teilbereich des aufgestellten Randbereichs bildet dabei die äußere Begrenzung des Kanals. Der Sammelkastenfuß bildet die obere Begrenzung des Kanals und der Rohrboden selbst bildet die innere und die untere Begrenzung des Kanals.The first part of the erected edge area forms the outer boundary of the channel. The collection box foot forms the upper boundary of the channel and the tube sheet itself forms the inner and lower boundary of the channel.

Außerdem zu bevorzugen ist es, wenn die zweiten Teilbereiche des Rohrbodens bereits vor dem Verbinden mit dem Sammelkasten vorgebogen sind. Durch diese vor der Montage stattfindende Formgebung des Rohrbodens und insbesondere der zweiten Teilbereiche ist es möglich den Endmontageaufwand gering zu halten.In addition, it is preferable if the second portions of the tube sheet are pre-bent prior to connection to the collection box. By taking place before assembly shaping of the tube plate and in particular the second portions, it is possible to keep the final assembly effort low.

In einer alternativen Ausführung ist es zu bevorzugen, wenn die zweiten Teilbereiche des aufgestellten Randbereichs mittels Formrollen und/oder Schiebern verbiegbar sind. Der Einsatz einfacher Formrollen oder Schieber bedeutet einen niedrigeren Kostenaufwand für die benötigten Werkezuge. Außerdem kann durch den Einsatz einfacher nicht spezialisierter Werkzeuge eine Mehrfachverwendung von Werkzeugen für mehrere unterschiedliche Wärmeübertrager erfolgen. In an alternative embodiment, it is preferable if the second subregions of the erected edge region can be bent by means of shaping rollers and / or slides. The use of simple form rollers or slides means a lower cost of the required tools. In addition, by the use of simple non-specialized tools, a multiple use of tools for several different heat exchangers can be done.

Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die hakenähnlichen Elemente des zweiten Teilbereichs durch dreieckige Nasen und/oder durch schräg nach unten gerichtet Vorsprünge und/oder durch nach oben gebogenen Vorsprünge und/oder durch aus dem zweiten Teilbereich nach innen ausgebogenen Zungen und/oder durch nach innen ausgestanzte Vorsprünge gebildet sind. Durch diese vielfältige Möglichkeit der Ausgestaltung der zweiten Teilberieche und insbesondere der hakenähnlichen Elemente ist es möglich für jeden Anwendungsfall eine optimierte Formgebung zu verwenden.It is also advantageous if the hook-like elements of the second portion by triangular lugs and / or obliquely downwardly directed projections and / or by upwardly bent projections and / or from the second portion inwardly bent tongues and / or by inward stamped projections are formed. Due to this diverse possibility of designing the second Teilberieche and in particular the hook-like elements, it is possible to use an optimized design for each application.

Des Weiteren ist es zu bevorzugen, wenn der zweite Teilbereich des aufgestellten Randbereichs ein nach innen eingeformtes wellenartiges Muster aufweist, wobei die nach innen eingeformten Bereiche als hakenähnliches Element dienen. Durch dies Variante der Ausgestaltung der zweiten Teilbereiche ist es möglich den Sammelkastenfuß besonders breit zu hintergreifen. Das Wellenmuster kann außerdem auf die Außenkontur des Sammelkastens abgestimmt sein. Etwa, falls der Sammelkasten Außenrippen trägt.Furthermore, it is preferable if the second portion of the erected edge portion has an inwardly formed wave-like pattern, the inwardly molded portions serve as a hook-like element. By this variant of the configuration of the second portions, it is possible to engage behind the Sammelkastenfuß particularly wide. The wave pattern can also be matched to the outer contour of the header tank. For example, if the collecting box carries outer ribs.

Außerdem vorteilhaft ist es, wenn die Endbereiche der zweiten Teilbereiche des Rohrbodens in einem Winkel von etwa 180° nach außen abgewinkelt sind. Hierdurch ist eine doppelte Materialstärke des aufgestellten Randbereichs, insbesondere im Bereich des zweiten Teilbereichs zu erzielen. Durch eine höhere Materialstärke wird insgesamt die Stabilität erhöht, wodurch größere Kräfte übertragen werden können, was zu einer haltbareren Verbindung führt.It is also advantageous if the end regions of the second subregions of the tube bottom are angled outwards at an angle of approximately 180 °. As a result, it is possible to achieve a double material thickness of the erected edge region, in particular in the region of the second partial region. Increased material strength increases overall stability, allowing greater forces to be transmitted, resulting in a more durable connection.

Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn der abgewinkelte Endbereich mit dem zweiten Teilbereich des aufgestellten Randbereichs stoffschlüssig verbunden ist. Dies erhöht zusätzlich die Stabilität der Vorrichtung.It is also advantageous if the angled end region is bonded cohesively to the second subregion of the erected edge region. This additionally increases the stability of the device.

In einer alternativen Ausführungsform ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die zweiten Teilbereiche des Rohrbodens jeweils einen Endbereich aufweisen, welcher nach innen in einen Winkel, vorzugsweise zwischen 0° und 180° abgewinkelt ist, wobei die nach innen abgewinkelten Endbereiche die hakenähnlichen Elemente bilden. Diese Gestaltung der zweiten Teilbereiche stellt eine besonders einfach und kostengünstig herzustellende Variante dar.In an alternative embodiment, it is also advantageous if the second subregions of the tube plate each have an end portion which is angled inwardly at an angle, preferably between 0 ° and 180 °, wherein the inwardly angled end portions form the hook-like elements. This design of the second subregions represents a particularly simple and inexpensive to manufacture variant.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail on the basis of at least one embodiment with reference to the drawings. Show it:

1 eine Aufsicht auf einen Sammelkasten und den darunter liegenden Rohrboden, der den Sammelkasten mit dem Kühlerblock verbindet, 1 a view of a collecting box and the underlying tube plate, which connects the collecting box with the radiator block,

2 einen Schnitt durch den in 1 dargestellten Sammelkasten und Rohrboden entlang dem in 1 gezeigtem Schnitt A-A, 2 a section through the in 1 illustrated collection box and tube sheet along the in 1 shown section AA,

3a eine Detailansicht des Sammelkastenfußes sowie des Rohrbodens mit seinem aufgestellten Randbereich, 3a a detailed view of the Sammelkastenfußes and the tube plate with its raised edge area,

3b eine weiter Detailansicht der Elemente aus 3a, wobei der verformbare Teilbereich des aufgestellten Randbereichs des Rohrbodens an den Sammelkastenfuß gebogene wurde, 3b a more detailed view of the elements 3a wherein the deformable portion of the erected edge portion of the tube sheet has been bent to the Sammelkastenfuß,

4a eine Detailansicht des aufgestellten Randbereichs des Rohrbodens mit verschiedenen Ausgestaltungen des verformbaren Teilbereichs, 4a a detailed view of the erected edge region of the tube plate with various embodiments of the deformable portion,

4b eine Detailansicht des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens, 4b a detailed view of the Sammelkastenfußes and the tubesheet,

4c eine weitere Detailansicht des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens, 4c a further detail view of the collection box foot and the tube plate,

4d eine Aufsicht auf den aufgestellten Randbereich des Rohrbodens und den Sammelkastenfuß, welcher von den verformbaren Teilbereichen des Rohrbodens umfasst ist, 4d a view of the erected edge region of the tube sheet and the Sammelkastenfuß, which is covered by the deformable portions of the tube sheet,

5a eine Seitenansicht des Sammelkastens und des Rohrbodens in einer weiteren Ausgestaltung, 5a a side view of the collecting tank and the tube bottom in a further embodiment,

5b eine Detailansicht des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens entsprechend der Ausgestaltung aus 5a, 5b a detailed view of the Sammelkastenfußes and the tube sheet according to the embodiment 5a .

5c eine weitere Detailansicht des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens entsprechend der Ausgestaltung aus 5a, 5c a further detail of the Sammelkastenfußes and the tube sheet according to the embodiment 5a .

5d eine Aufsicht auf den Sammelkastenfuß und den Rohrboden entsprechend der Ausgestaltung in 5a, 5d a plan view of the Sammelkastenfuß and the tubesheet according to the embodiment in 5a .

6a zwei Detailansichten des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens in einer alternativen Ausgestaltung, 6a two detailed views of the Sammelkastenfußes and the tubesheet in an alternative embodiment,

6b zwei weitere Detailansichten des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens in einer weiteren alternativen Ausgestaltung, 6b two further detail views of the Sammelkastenfußes and the tubesheet in a further alternative embodiment,

6c zwei weitere Detailansichten des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens in einer weiteren alternativen Ausgestaltung, und 6c two further detail views of the Sammelkastenfußes and the tube sheet in a further alternative embodiment, and

6d zwei weitere Detailansichten des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens in einer weiteren alternativen Ausgestaltung. 6d two more detailed views of the Sammelkastenfußes and the tube sheet in a further alternative embodiment.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Die 1 zeigt eine Aufsicht auf einen Sammelkasten 1 sowie den darunter liegenden Rohrboden 4. Der Sammelkasten 1 weist seitlich Verstärkungsrippen 6 auf. Zu erkennen sind weiterhin die zweiten Teilbereiche 2 sowie die ersten Teilbereiche 3 des Rohrbodens 4. Diese zweiten Teilbereiche 2 und ersten Teilbereiche 3 sind Teil des aufgestellten Randbereichs des Rohrbodens 4. Der aufgestellte Randbereich ist in der 1 aufgrund der Perspektive nicht zu erkennen.The 1 shows a view of a collection box 1 and the underlying tubesheet 4 , The collection box 1 has reinforcing ribs on the side 6 on. The second subsections can still be seen 2 as well as the first sections 3 of the tube bottom 4 , These second parts 2 and first sections 3 are part of the raised edge area of the tubesheet 4 , The erected edge area is in the 1 not recognizable due to the perspective.

Der Sammelkasten 1 sitzt mit dem Sammelkastenfuß 5 im Rohrboden 4. Die zweiten Teilbereiche 2 sind zu Beginn des Montagevorgangs relativ zu den ersten Teilbereichen 3 in einem Winkel nach außen gebogen. Dies ermöglicht das Einsetzen des Sammelkastens 1 von oben in den Rohrboden 4. Nach dem Einsetzen des Sammelkasten 1 in den Rohrboden 4 werden die zweiten Teilbereiche 2 mittels Formrollen oder Schiebern nach innen umgebogen, so dass sie den Sammelkastenfuß 5 des Sammelkastens 1 zumindest teilweise hintergreifen. Nähere Details zu dieser Verbindungsstelle folgen in den weiteren Figuren.The collection box 1 sits with the collection box foot 5 in the tubesheet 4 , The second sections 2 are at the beginning of the assembly process relative to the first sections 3 bent outwards at an angle. This allows the insertion of the collecting tank 1 from the top into the tubesheet 4 , After inserting the collection box 1 in the tubesheet 4 become the second parts 2 By means of forming rollers or sliders bent inwards, so that they the Sammelkastenfuß 5 of the collecting tank 1 at least partially behind. Further details on this connection point follow in the other figures.

Der Rohrboden 4 ist in der 1 so gestaltet, dass die zweiten Teilbereiche 2 Jeweils zwischen den Verstärkungsrippen 6 des Sammelkastens 1 angeordnet sind. Die ersten Teilbereiche 3 des aufgestellten Randbereichs liegen über die gesamte Länge des Rohrbodens 4 verlaufend darunter. Eine genaue Aufteilung in die zweiten Teilbereiche 2 und ersten Teilbereiche 3 ist in den folgenden Figuren zu erkennen.The tube sheet 4 is in the 1 designed so that the second subareas 2 Between the reinforcing ribs 6 of the collecting tank 1 are arranged. The first sections 3 the raised edge area lie over the entire length of the tube sheet 4 running underneath. A precise division into the second sections 2 and first sections 3 can be seen in the following figures.

Die zweiten Teilbereiche 2 greifen so genau zwischen die Verstärkungsrippen 6 und liegen nach dem Umbiegen nach innen direkt auf dem Sammelkastenfuß 5 auf und sichern diesen mechanisch in seiner Position im Rohrboden 4.The second sections 2 grab it so precisely between the reinforcing ribs 6 and lie after bending inwards directly on the Sammelkastenfuß 5 and secure this mechanically in its position in the tubesheet 4 ,

Die 2 zeigt einen Schnitt durch die in 1 gezeigte Anordnung. Der Schnitt verläuft entlang der Schnittebene A-A welche in 1 gezeigt ist.The 2 shows a section through the in 1 shown arrangement. The section runs along the section plane AA which in 1 is shown.

Zu erkennen in 2 ist insbesondere der Sammelkasten 1 sowie sein Sammelkastenfuß 5. Der Sammelkasten 1 ist in den Rohrboden 4 eingesetzt.To recognize in 2 is in particular the collecting box 1 as well as his collection box foot 5 , The collection box 1 is in the tubesheet 4 used.

Im linken Bereich der 2 ist zu erkennen wie der Rohrboden 4 zu Beginn des Montagevorgangs geformt ist. Die ersten Teilbereiche 3 bilden mit dem Sammelkastenfuß 5 und dem Rohrboden 4 einen Kanal 7 aus, in welchen eine Dichtung eingelegt oder eingespritzt werden kann. Die zweiten Teilbereiche 2 sind in der Ausgangsstellung, relativ zu den ersten Teilbereichen 3 nach außen abgewinkelt.In the left area of the 2 can be seen as the tubesheet 4 is formed at the beginning of the assembly process. The first sections 3 make with the collection box foot 5 and the tubesheet 4 a channel 7 from, in which a seal can be inserted or injected. The second sections 2 are in the starting position, relative to the first sections 3 angled outwards.

Im rechten Bereich der 2 ist der Zustand des Rohrbodens 4 dargestellt nachdem der Sammelkasten 1 eingesetzt wurde und die zweiten Teilbereiche 2 nach Innen verbogen wurden und damit den Sammelkastenfuß 5 am Rohrboden 4 fixieren, indem sie den Sammelkastenfuß 5 zumindest teilweise hintergreifen.In the right area of the 2 is the condition of the tube bottom 4 presented after the collection box 1 was used and the second parts 2 bent inside and thus the Sammelkastenfuß 5 at the tube bottom 4 fix it by placing the collection box foot 5 at least partially behind.

Die zweiten Teilbereiche 2 liegen am Ende des Montagevorgangs flächig am seitlichen, nach außen gerichteten Bereich des Sammelkastenfußes 5 an. Die hakenähnlichen Elemente hintergreifen dabei den Sammelkastenfuß 5 zumindest teilweise.The second sections 2 lie flat at the end of the assembly process on the side, outwardly directed area of the Sammelkastenfußes 5 at. The hook-like elements engage behind the Sammelkastenfuß 5 at least partially.

Die 2 zeigt das Prinzip wie der Sammelkasten 1 in den Rohrboden 4 eingesetzt wird und durch das Verbiegen der zweiten Teilbereiche 2 an diesem fixiert wird. Die Ausgestaltung der zweiten Teilbereiche 2 und somit der aufgestellten Randbereiche 8 des Rohrbodens 4 ist in 2 nur beispielhaft, weitere Ausführungsformen sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Der obere Abschnitt des aufgestellten Randbereichs 8 bildet die zweiten Teilbereiche 2. Der untere Abschnitt bildet die ersten Teilbereiche 3.The 2 shows the principle like the collecting box 1 in the tubesheet 4 is used and by bending the second parts 2 is fixed on this. The design of the second subareas 2 and thus the established border areas 8th of the tube bottom 4 is in 2 only by way of example, further embodiments are shown in the following figures. The upper section of the raised edge area 8th forms the second subareas 2 , The lower section forms the first sections 3 ,

Die 3a zeigt eine Detailansicht des Schnitts aus 2. Zu erkennen ist insbesondere der Sammelkastenfuß 13, sowie der Endbereich des Rohrbodens 10 mit dem zweiten Teilbereich 11.The 3a shows a detail view of the cut 2 , In particular, the Sammelkastenfuß can be seen 13 , as well as the end portion of the tube sheet 10 with the second subarea 11 ,

Ähnlich wie bei der in 2 gezeigten Abbildung, zeigt 3a einen Kanal 15, welcher zwischen dem Sammelkastenfuß 13, dem Rohrboden 10 und dem ersten Teilbereich 17 entsteht.Similar to the in 2 shown illustration, shows 3a a channel 15 which is between the collection box foot 13 , the tube sheet 10 and the first subarea 17 arises.

Der zweite Teilbereich 11 ist in 3a in dem Zustand dargestellt in dem der Sammelkastenfuß 13 in den Rohrboden 10 eingesetzt werden kann. Der zweite Teilbereich 11 ist hier um einen Winkel α aus der senkrechten des restlichen aufgestellten Randbereichs 16 und damit des ersten Teilbereichs 17 des Rohrbodens 10 hinausgebogen. Dies ermöglicht das Einsetzten des Sammelkastenfußes 13 in den Rohrboden 10 an dem zweiten Teilbereich 11 und insbesondere dem hakenähnlichen Element 12 vorbei.The second part 11 is in 3a shown in the state in which the Sammelkastenfuß 13 in the tubesheet 10 can be used. The second part 11 is here by an angle α from the vertical of the rest of the established edge area 16 and thus of the first subarea 17 of the tube bottom 10 also bent. This allows the insertion of the Sammelkastenfußes 13 in the tubesheet 10 at the second subarea 11 and in particular the hook-like element 12 past.

Der zweite Teilbereich 11, welcher Teil des aufgestellten Randbereichs 16 des Rohrbodens 10 ist, weist hakenähnliche Elemente 12 auf. Im in 3a gezeigten Fall ist das hakenähnliche Element 12 ein Element mit einer dreieckigen Querschnittsfläche, welches auf der Innenseite des zweiten Teilbereichs 11 angeordnet ist. Das hakenähnliche Element 12 ist in einer solchen Weise am zweiten Teilbereich 11 angeordnet, dass durch ein Verbiegen des zweiten Teilbereichs 11 nach innen zum Sammelkastenfuß 13 hin das hakenähnliche Element 12 in direktem Kontakt mit dem Sammelkastenfuß 13 gebracht wird. Der Sammelkastenfuß 13 wird dadurch zumindest teilweise von dem zweiten Teilbereich 11 und insbesondere den hakenähnlichen Elementen 12 hintergriffen. Eine detaillierte Darstellung hierzu folgt in der 3b. The second part 11 which part of the erected edge area 16 of the tube bottom 10 is has hook-like elements 12 on. Im in 3a the case shown is the hook-like element 12 an element with a triangular cross-sectional area, which is on the inside of the second portion 11 is arranged. The hook-like element 12 is in the second subarea in such a way 11 arranged that by bending the second portion 11 inside to the collection box foot 13 towards the hook-like element 12 in direct contact with the collection box foot 13 is brought. The collection box foot 13 is thereby at least partially of the second portion 11 and in particular the hook-like elements 12 engaged behind. A detailed description follows in the 3b ,

Das hakenähnliche Element 12 kann in alternativen Ausführungsformen auch von der hier gezeigten Form abweichend ausgeführt sein. Nähere Details hierzu folgen in den weiteren Figuren.The hook-like element 12 In alternative embodiments, it may also be designed differently from the shape shown here. Further details will follow in the other figures.

3b zeigt die gleiche Ansicht wie 3a mit dem Unterschied, dass der zweite Teilbereich 11 nun nach innen gebogen wurde, so dass das hakenähnliche Element 12 in Kontakt mit dem Sammelkastenfuß 13 gebracht wurde. 3b shows the same view as 3a with the difference that the second subarea 11 now bent inward so that the hook-like element 12 in contact with the collection box foot 13 was brought.

Der zweite Teilbereich 11 ist hier sogar um den Winkel β über die senkrechte des aufgestellten Randbereichs 16 hinaus in Richtung des Sammelkastenfußes 13 verbogen worden. Durch diese leichte Überbiegung über die Senkrechte hinaus, kann die Anpresskraft des hakenähnlichen Elementes 12 auf den Sammelkastenfuß 13 und damit die Kontaktgriffe zwischen dem Sammelkastenfuß 13 und dem Rohrboden 10 erhöht werden.The second part 11 is here even by the angle β on the vertical of the erected edge area 16 out in the direction of the collection box foot 13 has been bent. Due to this slight overbend beyond the vertical, the contact pressure of the hook-like element 12 on the collection box foot 13 and thus the contact handles between the Sammelkastenfuß 13 and the tubesheet 10 increase.

Das hakenähnliche Element steht in 3b in direktem Eingriff mit dem Sammelkastenfuß 13. Es bilden sich zwischen dem hakenähnlichen Element 12 und dem Sammelkastenfuß 13 die Kontaktfläche 14. Der aufgestellte Randbereich 16 des Rohrbodens 10 ist außerdem seitlich mit dem Sammelkastenfuß 13 in Kontakt. Zwischen dem Sammelkastenfuß 13 und dem Rohrboden 10 bildet sich, wie auch schon in 3a, der Kanal 15, welcher zur Aufnahme eines Dichtungselementes dient.The hook-like element is in 3b in direct engagement with the Sammelkastenfuß 13 , They form between the hook-like element 12 and the collection box foot 13 the contact surface 14 , The erected edge area 16 of the tube bottom 10 is also laterally with the Sammelkastenfuß 13 in contact. Between the collection box foot 13 and the tubesheet 10 forms, as already in 3a , the channel 15 , which serves to receive a sealing element.

Die 4a zeigt eine Detailansicht des aufgestellten Randbereichs 26 des Rohrbodens 24. Außerdem ist der Sammelkasten 20, sowie die Verstärkungsrippen 21 des Sammelkastens 20 zu erkennen. Der aufgestellte Randbereich 26 des Rohrbodens 24 ist in die ersten Teilbereiche 22 sowie die zweiten Teilbereiche 23 aufgeteilt.The 4a shows a detailed view of the established border area 26 of the tube bottom 24 , In addition, the collection box 20 , as well as the reinforcing ribs 21 of the collecting tank 20 to recognize. The erected edge area 26 of the tube bottom 24 is in the first sections 22 as well as the second subareas 23 divided up.

Der zweite Teilbereich 23 weist des Weiteren die hakenähnlichen Elemente 25 auf. Die hakenähnlichen Elemente 25 sind in 4a durch Ausschnitte realisiert, welche nach innen hin zum Sammelkastenfuß aus den zweiten Teilbereichen 23 herausgedrückt werden. Die zweiten Teilbereiche 23 weisen zu diesem Zweck drei zusammenhängende Schnitte auf, die es ermöglichen eine Zunge aus dem Material des zweiten Teilbereichs 23 nach Innen hin zur Mitte des Rohrbodens 24 heraus zu biegen.The second part 23 further includes the hook-like elements 25 on. The hook-like elements 25 are in 4a realized by cutouts, which inwardly towards the Sammelkastenfuß from the second sections 23 be pushed out. The second sections 23 For this purpose, have three contiguous sections, which allow a tongue of the material of the second portion 23 inward towards the center of the tube bottom 24 to bend out.

In der oberen Darstellung der 4a weist dieser Ausschnitt und damit die ausdrückbare Zunge einen trapezförmigen Umriss auf, welcher von oben nach unten konisch zuläuft.In the upper illustration of the 4a this section and thus the expressible tongue has a trapezoidal outline, which tapers conically from top to bottom.

In der unteren Abbildung der 4a ist im linken Bereich eine alternative Ausführungsform des hakenähnlichen Elements 25 dargestellt. Hier weist der Ausschnitt eine sich von oben nach unten konisch verbreiternde Außenkontur auf.In the lower picture of the 4a is in the left area an alternative embodiment of the hook-like element 25 shown. Here, the section has a conically widening from top to bottom outer contour.

Im rechten Bereich der unteren Darstellung der 4a ist eine dritte alternative Ausführungsform dargestellt, in welcher der Ausschnitt einen rechteckigen Umriss aufweist. Prinzipiell sind viele verschiedene Ausgestaltungen dieses hakenähnlichen Elements und insbesondere der Kontur dieses Ausschnittes denkbar.In the right area of the lower illustration of the 4a a third alternative embodiment is shown, in which the cutout has a rectangular outline. In principle, many different embodiments of this hook-like element and in particular the contour of this cutout are conceivable.

Die 4b, 4c, 5b und 5c sind analog den 3a und 3b aufgebaut. Unterschiedlich sind jeweils die verwendeten Bezugszeichen und der Aufbau der hakenähnlichen Elemente 25, 32.The 4b . 4c . 5b and 5c are analogous to 3a and 3b built up. Different in each case are the reference numerals used and the structure of the hook-like elements 25 . 32 ,

Die 4d zeigt eine Aufsicht auf den Sammelkastenfuß 20. Zu erkennen ist in der Aufsicht der Sammelkastenfuß 20, sowie die Verstärkungsrippen 21. Die hakenähnlichen Elemente 25 greifen hier in die Bereiche zwischen den Verstärkungsrippen 21 des Sammelkastenfußes 20 ein.The 4d shows a view of the Sammelkastenfuß 20 , Recognizable in the supervision of the Sammelkastenfuß 20 , as well as the reinforcing ribs 21 , The hook-like elements 25 grab here in the areas between the reinforcing ribs 21 of the collection box foot 20 one.

Die 5a zeigt eine Seitenansicht des Sammelkastens 30, sowie den Verstärkungsrippen 31, welche seitlich am Sammelkasten 30 angeordnet sind. Außerdem dargestellt ist der Rohrboden 37 mit dem ersten Teilbereich 33 des aufgestellten Randbereichs sowie dem zweiten Teilbereich 32 des aufgestellten Randbereichs 38 des Rohrbodens 37.The 5a shows a side view of the collection box 30 , as well as the reinforcing ribs 31 , which laterally at the collecting box 30 are arranged. Also shown is the tubesheet 37 with the first section 33 of the erected edge area and the second subarea 32 of the erected edge area 38 of the tube bottom 37 ,

5d zeigt eine Aufsicht auf den Sammelkastenfuß 36 sowie den aufgestellten Randbereich 38 des Rohrbodens 37 und lässt das Prinzip der mechanischen Verbindung gut erkennen. Der Sammelkasten 30 weist an seiner Seite Verstärkungsrippen 31 auf. 5d shows a view of the Sammelkastenfuß 36 as well as the erected border area 38 of the tube bottom 37 and makes the principle of mechanical connection easy to recognize. The collection box 30 has reinforcing ribs on its side 31 on.

Ähnlich einer Well-Schlitz-Bördelung wird hier der zweite Teilbereich 32 in die Zwischenräume zwischen den Verstärkungsrippen 31 gebogen. Dies ergibt einen wellenartigen Verlauf des zweiten Teilbereichs 32 um die Verstärkungsrippen 31 des Sammelkastens 30 herum. Im Bereich der Verstärkungsrippen 31 kann das Material des zweiten Teilbereichs 32 nicht nach innen an den Sammelkastenfuß 36 gedrückt werden. Hierdurch ergibt sich der wellenartige Verlauf des zweiten Teilbereichs 32.Similar to a corrugated-slit crimping, here is the second subregion 32 into the spaces between the reinforcing ribs 31 bent. This results in a wave-like course of the second portion 32 around the reinforcing ribs 31 of the collecting tank 30 around. In the area of reinforcing ribs 31 can be the material of the second subarea 32 not inside the collection box foot 36 be pressed. This results in the wave-like course of the second portion 32 ,

Die nach Innen gebogenen Bereiche des zweiten Teilbereichs 32 bilden in diesem Fall die hakenähnlichen Elemente, welche in direkten Eingriff mit den Sammelkastenfuß 36 stehen und somit eine sichere mechanische Verbindung des Sammelkastenfußes mit dem Rohrboden 37 herstellen. Das wellenartige Muster des zweiten Teilbereichs 32 kann entweder bereits im Vorfeld in den aufgestellten Randbereich 38 eingebracht werden, oder erst im Prozess des Heranbiegens des zweiten Teilbereichs 32 an den Sammelkasten 30 erzeugt werden.The inwardly bent portions of the second portion 32 form in this case the hook-like elements, which are in direct engagement with the Sammelkastenfuß 36 stand and thus a secure mechanical connection of the Sammelkastenfußes with the tube sheet 37 produce. The wave-like pattern of the second section 32 can either already in advance in the established border area 38 or only in the process of approaching the second section 32 to the collection box 30 be generated.

Die 6a bis 6d zeigen nun nachfolgend jeweils eine Variante der Ausgestaltung insbesondere des zweiten Teilbereichs 43, 45, 47, 50. Jeweils links in den Figuren wird der Zustand vor der Endmontage dargestellt. Jeweils rechts der Zustand nach Endmontage der Vorrichtung. Hauptunterschiede liegen in der Ausgestaltung der hakenähnlichen Elemente 42, 44, 46, 49 in den 6a bis 6d.The 6a to 6d each show a variant of the embodiment in particular of the second portion 43 . 45 . 47 . 50 , On the left in the figures, the state before the final assembly is shown. In each case on the right the state after final assembly of the device. Main differences lie in the design of the hook-like elements 42 . 44 . 46 . 49 in the 6a to 6d ,

Als hakenähnliches Element 42 in der 6a ist ein Vorsprung ausgebildet, welcher am zweiten Teilbereich 43 so positioniert ist, dass er mit dem Sammelkastenfuß 40 in direktem Kontakt steht sobald der zweite Teilbereich 43 an den Sammelkastenfuß herangebogen wurde und diesen zumindest teilweise hintergreift. Direkter Kontakt zwischen dem hakenähnlichen Element 42 und dem Sammelkastenfuß 40 wird primär entlang der Kante entstehen, die den tiefsten Punkt des hakenähnlichen Elements 42 bildet.As a hook-like element 42 in the 6a a projection is formed which on the second portion 43 is positioned so that he is with the Sammelkastenfuß 40 is in direct contact as soon as the second section 43 has been brought to the Sammelkastenfuß and this at least partially engages. Direct contact between the hook-like element 42 and the collection box foot 40 will arise primarily along the edge, which is the lowest point of the hook-like element 42 forms.

6b zeigt als hakenähnliches Element 44 ein U-förmig gebogenes Element, welches so am verformbaren Teilbereich 45 angeordnet ist, dass es ebenfalls in direktem Kontakt mit dem Sammelkastenfuß 40 gerät, sobald der verformbare Teilbereich 45 an den Sammelkastenfuß 40 herangebogen wird. Primär wird das hakenähnliche Element 44 mit dem tiefsten Punkt seiner U-förmigen Form in Kontakt mit der nach oben gerichteten Fläche des Sammelkastenfußes 40 kommen. 6b shows as a hook-like element 44 a U-shaped bent element, which thus on the deformable portion 45 it is arranged that it is also in direct contact with the Sammelkastenfuß 40 device as soon as the deformable subsection 45 to the collection box foot 40 is brought up. Primary is the hook-like element 44 with the lowest point of its U-shaped shape in contact with the upwardly facing surface of the Sammelkastenfußes 40 come.

Die 6c zeigt zwei weitere Abbildungen mit einer alternativen Ausführungsform für den zweiten Teilbereich 47, sowie das hakenähnliche Element 46. In der 6c ist nun der Endbereich 48 des aufgestellten Randbereichs 51 um 180° nach außen abgebogen, so dass eine Dopplung der Wandung entsteht.The 6c shows two more illustrations with an alternative embodiment for the second portion 47 , as well as the hook-like element 46 , In the 6c is now the end area 48 of the erected edge area 51 bent 180 ° outwards, so that a doubling of the wall is formed.

Der Endbereich 48 des zweiten Teilbereichs 47 liegt dabei parallel am zweiten Teilbereich 47 an, was zu einer doppelten Wandstärke und damit zu einer erhöhten Festigkeit führt. Der zweite Teilbereich 47 weist weiterhin ein hakenähnliches Element 46 auf, welches ebenfalls so positioniert ist, dass es nach dem Heranbiegen des zweiten Teilbereichs 47 an den Sammelkastenfuß 40 in direktem Kontakt mit diesem steht. Das hakenähnliche Element 46 ist in 6c ebenfalls ein leicht nach oben gebogener Vorsprung.The end area 48 of the second subarea 47 lies parallel to the second subarea 47 , which leads to a double wall thickness and thus to an increased strength. The second part 47 also has a hook-like element 46 which is also positioned so that it is after bending the second portion 47 to the collection box foot 40 is in direct contact with this. The hook-like element 46 is in 6c also a slight upward bent projection.

In 6d ist das hakenähnliche Element 49 dadurch realisiert, dass der Endbereich des zweiten Teilbereichs 50 nun um einen Winkel, welcher vorzugsweise zwischen 0 und 180° liegt, nach innen gebogen ist.In 6d is the hook-like element 49 realized in that the end portion of the second portion 50 now bent at an angle, which is preferably between 0 and 180 °, inwardly.

Der Endbereich 49 des zweiten Teilbereichs 50 steht somit nach innen in Richtung des Sammelkastenfußes 40 und ist in einer solchen Weise umgebogen, dass der Endbereich 49 welcher das hakenähnliche Element bildet in direktem Kontakt mit dem Sammelkastenfuß 40 gerät, sobald der zweite Teilbereich 50 nach innen zum Sammelkastenfuß gebogen wird und diesen zumindest teilweise hitergreift.The end area 49 of the second subarea 50 is thus inward towards the Sammelkastenfußes 40 and is bent over in such a way that the end region 49 which forms the hook-like element in direct contact with the Sammelkastenfuß 40 device as soon as the second subarea 50 is bent inward to the Sammelkastenfuß and this at least partially hitergreift.

In alternativen Ausführungsformen ist noch eine Vielzahl weiterer Ausgestaltungen der hakenähnlichen Elemente des zweiten Teilbereichs denkbar. So können etwa verschiedene Vorsprünge und Absätze verwendet werden oder durch Biegungen des Endbereichs der zweiten Teilbereiche andere hakenähnliche Elemente geschaffen werden.In alternative embodiments, a plurality of further embodiments of the hook-like elements of the second portion is conceivable. For example, various projections and shoulders may be used or other hook-like elements may be created by bending the end portion of the second portions.

Allen gemein ist, dass die hakenähnlichen Elemente jeweils so geformt und positioniert sind, dass sie durch das Heranbiegen des zweiten Teilbereichs an den Sammelkastenfuß jeweils in direktem Kontakt mit dem Sammelkastenfuß kommen und diesen zumindest teilweise hintergreifen und dadurch diesen zwischen dem Rohrboden und dem hakenähnlichem Element fixieren.All have in common is that the hook-like elements are each shaped and positioned so that they come through the Heranbiegen the second portion of the Sammelkastenfuß each in direct contact with the Sammelkastenfuß and engage behind this at least partially and thereby fix this between the tube sheet and the hook-like element ,

Claims

Heat exchanger with collecting box and tube bottom with a device for connecting the collecting box ( 1 . 20 . 30 ) with the tubesheet ( 4 . 10 . 24 . 37 . 41 ), in particular for use in a motor vehicle, the collecting box ( 1 . 20 . 30 ) with a collection box foot ( 5 . 13 . 36 . 40 ) in the tubesheet ( 4 . 10 . 24 . 37 . 41 ), and the tubesheet ( 4 . 10 . 24 . 37 . 41 ) at least one first established edge region ( 8th . 16 . 26 . 38 . 51 ) which has a first ( 3 . 17 . 22 . 33 . 43a . 45a . 47a . 50a ) and second subarea ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) which are connected to one another and which are angled relative to one another, characterized in that the second subregion ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) inwardly directed hook-like elements ( 12 . 25 . 42 . 44 . 46 . 49 ), the second subregion ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) is bendable so that the Sammelkastenfuß ( 5 . 13 . 36 . 40 ) of the hook-like elements ( 12 . 25 . 42 . 44 . 46 . 49 ) is at least partially accessible.

Heat exchanger with collecting box and tube plate with a device for connecting the collecting box according to one of the preceding claims, characterized in that the tubesheet ( 4 . 10 . 24 . 37 . 41 ) an at least partially circulating channel ( 7 . 15 ) whose boundary inwards and downwards through the tubesheet ( 4 . 10 . 24 . 37 . 41 ), up through the collection box foot ( 5 . 13 . 36 . 40 ) and outwards through the first subregion ( 3 . 17 . 22 . 33 . 43a . 45a . 47a . 50a ) of the erected edge area ( 8th . 16 . 26 . 38 . 51 ) is formed.

Heat exchanger with collecting box and tube bottom with a device for connecting the collecting box according to one of the preceding claims, characterized in that the second partial regions ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) of the tube bottom ( 4 . 10 . 24 . 37 . 41 ) already before connecting to the collecting box ( 1 . 20 . 30 ) are pre-bent.

Heat exchanger with collecting box and tube bottom with a device for connecting the collecting box according to one of the preceding claims, characterized in that the second partial regions ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) of the erected edge area ( 8th . 16 . 26 . 38 . 51 ) are bendable by means of forming rollers and / or slides.

Heat exchanger with collecting box and tube bottom with a device for connecting the collecting box according to one of the preceding claims, characterized in that the hook-like elements ( 12 . 25 . 42 . 44 . 46 . 49 ) of the second subarea ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) by triangular lugs and / or obliquely downward projections and / or by upwardly bent projections and / or by from the second portion ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) are formed inwardly curved tongues and / or by inwardly punched projections.

Heat exchanger with collecting box and tube sheet with a device for connecting the collecting box according to one of the preceding claims, characterized in that the second portion ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) of the erected edge area ( 8th . 16 . 26 . 38 . 51 ) has an inwardly formed wave-like pattern, wherein the inwardly molded regions as a hook-like element ( 12 . 25 . 42 . 44 . 46 . 49 ) serve.

Heat exchanger with collecting box and tube bottom with a device for connecting the collecting box according to one of the preceding claims, characterized in that the end regions of the second partial regions ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) of the tube bottom ( 4 . 10 . 24 . 37 . 41 ) are angled at an angle of about 180 ° to the outside.

Heat exchanger with collecting box and tube bottom with a device for connecting the collecting box according to claim 7, characterized in that the angled end region with the second partial region ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) of the erected edge area ( 8th . 16 . 26 . 38 . 51 ) is integrally connected.

Heat exchanger with collecting box and tube bottom with a device for connecting the collecting box according to one of the preceding claims, characterized in that the second partial regions ( 2 . 11 . 23 . 32 . 43 . 45 . 47 . 50 ) of the tube bottom ( 4 . 10 . 24 . 37 . 41 ) each having an end portion which is angled inwardly at an angle, preferably between 0 ° and 180 °, wherein the inwardly angled end portions of the hook-like elements ( 12 . 25 . 42 . 44 . 46 . 49 ) form.