DE102013214403A1

DE102013214403A1 - Grundplatte für einen Fahrzeugwärmetauscher, Verfahren zu ihrer Herstellung, Wärmetauscher und Ölfiltermodul

Info

Publication number: DE102013214403A1
Application number: DE201310214403
Authority: DE
Inventors: Frank Rütten; Christian Fischer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2015-01-29

Abstract

Eine Grundplatte (16) für einen Fahrzeugwärmetauscher hat einen Aufnahmebereich (20), an dem ein Wärmetauscher (14) oder ein Kühlpacket (18) eines Wärmetauschers (14) befestigt wird, und wenigstens ein Befestigungsloch (22), das am Rand der Grundplatte (16) angeordnet und zur Aufnahme von einem Haltemittel (24), insbesondere einer Schraube, ausgebildet ist. Dabei ist zwischen dem Aufnahmebereich (20) und wenigstens einem Befestigungsloch (22) zumindest ein geschwächter Bereich (26) mit zumindest geringerer Plattendicke vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Grundplatte für einen Fahrzeugwärmetauscher, ein Verfahren zu ihrer Herstellung, einen Wärmetauscher mit einer Grundplatte und ein Ölfiltermodul mit einem Wärmetauscher.
Wärmetauscher werden im Fahrzeugbau zur Regulierung der Temperatur von Betriebsflüssigkeiten, insbesondere Motoröl, eingesetzt. Sie sind in der Regel im Motorraum vorgesehen und werden auf einer Grundplatte befestigt, mit deren Hilfe der Wärmetauscher am Fahrzeug montiert wird. Hierzu sind entlang des Randes der Grundplatte Befestigungslöcher in der Grundplatte vorgesehen, durch die Haltemittel, üblicherweise Schrauben, geführt werden können. Aufgrund des geringen Bauraums im Motorraum sind der Form und der Geometrie der Grundplatte Grenzen gesetzt, sodass die Befestigungslöcher sehr nahe am Wärmetauscher, genauer am Kühlpacket des Wärmetauschers, angeordnet sind. Im Betrieb liegen Kühlmittel und Ölmittelpulsationen am Wärmetauscher an, wodurch in der Grundplatte bzw. der Lötkehle zwischen Kühlpacket und Grundplatte aufgrund von Biegebelastung Spannungen auftreten. Diese Spannungen sind in den Bereichen zwischen dem Wärmetauscher und den Befestigungslöchern besonders groß und steigen mit sinkendem Abstand zwischen Befestigungsloch und Wärmetauscher. Besonders hohe Spannungen können die Lebensdauer des Wärmetauschers bzw. der Lötung zwischen Kühlpacket und Grundplatte sowie der Grundplatte selbst verringern.
Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung einen Wärmtaucher bereitzustellen, bei dem große Spannungen in der Grundplatte vermieden werden, ohne dabei die Herstellungskosten oder den benötigten Bauraum zu vergrößern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Grundplatte für einen Fahrzeugwärmetauscher mit einem Aufnahmebereich, an dem ein Wärmetauscher oder ein Kühlpacket eines Wärmetauschers befestigt wird, und wenigstens einem Befestigungsloch, das am Rand der Grundplatte angeordnet und zur Aufnahme von einem Haltemittel, insbesondere einer Schraube, ausgebildet ist, wobei zwischen dem Aufnahmebereich und wenigstens einem Befestigungsloch zumindest ein geschwächter Bereich mit zumindest geringerer Plattendicke vorgesehen ist. Durch die Schwächung der Grundplatte zwischen dem Aufnahmebereich und dem Befestigungsloch wird erreicht, dass der Abstand zwischen der Kontaktfläche der Schraube mit der Grundplatte einerseits und einer Lötkehle des Wärmetauschers bzw. des Kühlpackets andererseits vergrößert wird. So wird auf einfache Weise die Lebensdauer der Grundplatte bzw. der Lötkehle verlängert.
Der geschwächte Bereich wird dabei durch abrupte Materialdickenreduzierung gebildet, sodass dieser Bereich umrandet und klar abgegrenzt ist.
Vorzugsweise vergrößert der geschwächte Bereich den wirkenden Abstand zwischen dem Haltemittel und dem Wärmetauscher oder dem Kühlpacket des Wärmetauschers gegenüber einer Anordnung ohne geschwächten Bereich, wodurch auftretende Spannungen verringert werden.
Der geschwächte Bereich kann vom Befestigungsloch beabstandet sein, wodurch die Funktion des Befestigungsloches nicht durch den geschwächten Bereich beeinträchtigt wird bzw. die Einhaltung der zulässigen Flächenpressung nicht überschritten wird.
Beispielsweise ist der geschwächte Bereich in seiner Form, in Draufsicht auf die Platte gesehen, zumindest einem angrenzenden Abschnitt der Außenkontur des Befestigungsloches angepasst, sodass der geschwächte Bereich die zwischen dem Befestigungsloch und dem Aufnahmebereich entstehende Spannung optimal ausgleichen kann.
In einer Ausführungsvariante ist der geschwächte Bereich bogenförmig. Auf diese Weise ist eine optimale Anpassung an ein kreisrundes Befestigungsloch möglich.
Vorzugsweise ist der geschwächte Bereich eine Prägung, sodass er einfach zu realisieren ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Prägung auf der gleichen Seite der Grundplatte wie der Aufnahmebereich vorgesehen, wodurch die Prägung im montieren Zustand der Grundplatte freiliegt.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der geschwächte Bereich durch eine Durchgangsöffnung gebildet. Auf diese Weise kann das Gewicht der Grundplatte reduziert werden.
Vorzugsweise weist die Grundplatte außerhalb des geschwächten Bereiches eine gleichbleibende Stärke auf, wodurch sie einfach herzustellen ist.
Die Grundplatte kann vorteilhafterweise aus Blech hergestellt sein, da Blech einfach zu verarbeiten ist.
In einer Ausführungsvariante weist die Grundplatte mehrere Befestigungslöcher und wenigstens einen geschwächten Bereich auf, wobei der geschwächte Bereich zwischen dem Aufnahmebereich und dem dem Aufnahmebereich am nächsten liegenden Befestigungsloch vorgesehen ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Stelle, an der die größte Spannungsbelastung auftreten würde, durch den geschwächten Bereich entlastet wird.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Wärmetauscher mit einer erfindungsgemäßen Grundplatte und einem Kühlpacket, das am Aufnahmebereich der Grundplatte angeordnet ist.
Die Erfindung schafft ein Ölfiltermodul mit einem erfindungsgemäßen Wärmetauscher.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Grundplatte für einen Wärmetauscher, wobei die Grundplatte aus einem Halbzeug ausgestanzt wird und beim Ausstanzen gleichzeitig die Prägung in die Grundplatte eingebracht oder der geschwächte Bereich ausgestanzt wird. Auf diese Weise ist die Herstellung einer Grundplatte mit einer Prägung ohne zusätzliche Herstellungskosten möglich.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Ölfiltermoduls mit einem erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit einer erfindungsgemäßen Grundplatte, und
2 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit erfindungsgemäßer Grundplatte.
In 1 ist ein Ölfiltermodul 10 in Draufsicht dargestellt. Das Ölfiltermodul weist einen Filterabschnitt 12 und einen Wärmetauscher 14 auf, die nebeneinander angeordnet sind.
Der Wärmetauscher 14 wiederum umfasst eine Grundplatte 16 und ein Kühlpacket 18. Das Kühlpacket 18 ist dabei in einem Aufnahmebereich 20 der Grundplatte 16 befestigt. Ebenso ist es denkbar, dass der Wärmetauscher 14 und die Grundplatte 16 getrennt voneinander ausgeführt sind und der Wärmetauscher 14 im Aufnahmebereich 20 der Grundplatte 16 befestigt ist.
Die Grundplatte 16 weist an ihrem Rand Befestigungslöcher 22 auf, durch die Haltemittel 24, beispielsweise Schrauben, hindurchgeführt werden können, um die Grundplatte 16 im Motorraum zu montieren.
Zwischen einem der Befestigungslöcher 22, beispielsweise dem dem Wärmetauscher 14 am nächsten liegenden Befestigungsloch 22, und dem Aufnahmebereich 20 weist die Grundplatte 16 einen geschwächten Bereich 26 auf, in dem die Plattendicke der Grundplatte 16 abrupt verringert ist.
Der geschwächte Bereich 26 kann als eine Prägung ausgeführt sein.
Ebenso ist es denkbar, dass der geschwächte Bereich 26 als Öffnung in der Grundplatte 16 ausgeführt ist, die zum Beispiel durch Stanzen erzeugt wird.
Der geschwächte Bereich 26 ist dabei von dem Befestigungsloch 22 beabstandet und kann an die Außenkontur des Befestigungsloches 22 angepasst sein. Beispielsweise ist der geschwächte Bereich 26 bogenförmig.
Der geschwächte Bereich 26 befindet sich, sofern es sich nicht um eine Öffnung handelt, auf der gleichen Seite der Grundplatte 16, auf der auch der Aufnahmebereich 20 vorgesehen ist.
Die Lage und Breite des Bereichs 26 ist im Verhältnis zum Durchmesser des Schraubenkopfs so gewählt, dass dieser nicht über den Bereich 26 hinweg ragt.
Außerhalb des geschwächten Bereiches 26 weist die Grundplatte 16 eine gleichbeliebende Stärke auf und ist beispielsweise aus Blech hergestellt.
Die Grundplatte 16 wird aus einem Halbzeug ausgestanzt, wobei beim Ausstanzen gleichzeitig der geschwächte Bereich 26 zum Beispiel als Durchgangsloch in die Grundplatte eingebracht wird. Auch im Falle, dass der geschwächte Bereich 26 eine Prägung ist, wird dieser ebenfalls beim Ausstanzen der Grundplatte 16 aus einem Halbzeug gleichzeitig in die Grundplatte 16 eingebracht.
Der geschwächte Bereich 26 zwischen einem der Befestigungslöcher 22 und dem Aufnahmebereich 20 kann aufgrund seiner verringerten Plattendicke die Spannungen in der Grundplatte ausgleichen, die während des Betriebs des Wärmetauschers durch Wärmeausdehnung der Grundplatte 16 selbst entstehen. Auf diese Weise werden Beschädigungen der Grundplatte 16 verhindert.

Claims

Grundplatte für einen Fahrzeugwärmetauscher mit einem Aufnahmebereich (20), an dem ein Wärmetauscher (14) oder ein Kühlpacket (18) eines Wärmetauschers (14) befestigt wird, und wenigstens einem Befestigungsloch (22), das am Rand der Grundplatte (16) angeordnet und zur Aufnahme von einem Haltemittel (24), insbesondere einer Schraube, ausgebildet ist, wobei zwischen dem Aufnahmebereich (20) und wenigstens einem Befestigungsloch (22) zumindest ein geschwächter Bereich (26) mit zumindest geringerer Plattendicke vorgesehen ist.
Grundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Bereich (26) den wirkenden Abstand zwischen dem Haltemittel (24) und dem Wärmetauscher (14) oder dem Kühlpacket (18) des Wärmetauschers (14) gegenüber einer Anordnung ohne geschwächten Bereich (26) vergrößert.
Grundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Bereich (26) vom Befestigungsloch (22) beabstandet ist.
Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Bereich (26) in seiner Form, in Draufsicht auf die Grundplatte (16) gesehen, zumindest einem Abschnitt der Außenkontur des Befestigungsloches (22) angepasst ist.
Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Bereich (26) bogenförmig ist.
Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Bereich (26) eine Prägung ist.
Grundplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägung auf der gleichen Seite der Grundplatte wie der Aufnahmebereich (20) vorgesehen ist.
Grundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Bereich (26) durch eine Öffnung gebildet ist.
Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (16) außerhalb des geschwächten Bereiches (26) eine gleichbleibende Stärke aufweist.
Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (16) aus Blech hergestellt ist.
Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (16) mehrere Befestigungslöcher (22) und wenigstens einen geschwächten Bereich (26) aufweist, wobei der geschwächte Bereich (26) zwischen dem Aufnahmebereich (20) und dem dem Aufnahmebereich (20) am nächsten liegenden Befestigungsloch (22) vorgesehen ist.
Wärmetauscher mit einer Grundplatte (16) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Kühlpacket (18), das am Aufnahmebereich (20) der Grundplatte (16) angeordnet ist.
Ölfiltermodul mit einem Wärmetauscher (14) gemäß Anspruch 12.
Verfahren zur Herstellung einer Grundplatte (16) für einen Wärmetauscher (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, soweit auf Anspruch 6 oder 7 rückbezogen, wobei die Grundplatte (16) aus einem Halbzeug ausgestanzt wird und beim Ausstanzen gleichzeitig die Prägung in die Grundplatte (16) eingebracht oder der geschwächte Bereich gleichzeitig ausgestanzt wird.