DE102013216976A1

DE102013216976A1 - Wärmeübertrager, Saugrohr, Verbrennungskraftmaschine sowieVerfahren und Werkzeug zur Herstellung eines Bleches für einen Wärmeübertrager

Info

Publication number: DE102013216976A1
Application number: DE201310216976
Authority: DE
Inventors: Ralf Luttmann; Axel Sundermeyer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem ein Werkzeug (20) zur Herstellung eines wellenförmig profilierten Bleches mit Durchbrechungen oder mit Durchbrechungen und Louvern für einen Wärmeübertrager. Das Werkzeug (20) besteht aus zwei ineinandergreifenden Zahnwalzen (21), zwischen denen das Blech gehalten ist und wenigstens ein Zahn (22) eine Schneideinrichtung zur Erzeugung einer Durchbrechung in einer Wellenflanke des Bleches aufweist, wobei die Anzahl der Zähne (22) mit Schneideinrichtung geringer ist als die Menge aller Zähne (22) der Zahnwalzen (21).

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Plattenwärmeübertrager, für eine Flüssigkeitskühlung der Ladeluft einer Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise mit Wasser als Kühlmittel, positioniert in einem Saugrohr der Verbrennungskraftmaschine, wobei der Wärmeübertrager aus einem Stapel mehrerer in einem Ladeluftkanal positionierter wellenförmig profilierter Bleche und mehreren geschlossenen Kühlmittelkanälen aufgebaut ist, die Kühlmittelkanäle mit zwei Domen verbunden sind und in den Wellenflanken der Bleche Durchbrechungen zur Durchströmung der Wellenflanken ausgebildet sind.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Saugrohr mit einem Wärmeübertrager und eine Verbrennungskraftmaschine mit einem in dem Saugrohr der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Wärmeübertrager.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wellenförmig profilierten Bleches mit Durchbrechungen oder mit Durchbrechungen und Louvern für einen Wärmeübertrager, bei dem ein endloses ebenes Blech relativ zu wenigstens einem ersten Werkzeug bewegt wird, mittels des ersten Werkzeuges das Blech wellenförmig profiliert wird und mittels des ersten Werkzeuges oder eines zweiten Werkzeuges in den Wellenflanken des profilierten Bleches Durchbrechungen oder Durchbrechungen und Louver erzeugt werden.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Werkzeug zur Herstellung eines wellenförmig profilierten Bleches mit Durchbrechungen oder mit Durchbrechungen und Louvern für einen Wärmeübertrager.
Die Druckschrift DE 10 2008 015 064 A1 zeigt einen Turbulenzeinsatz für einen Wärmetauscher eines Kraftfahrzeuges. Der Turbulenzeinsatz umfasst einen durch einen Umformvorgang gebildeten Körper, welcher eine Vielzahl von sich in einer Hauptströmungsrichtung erstreckenden und im Wesentlichen in einer Querrichtung nebeneinander oder versetzt angeordneten, sich von einer Unterseite zu einer Oberseite erstreckenden Strömungskanälen, die mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitten ausgestaltet sind, aufweist. Benachbarte Strömungskanäle weisen eine gemeinsame, im Wesentlichen senkrecht zu dieser Querrichtung ausgerichtete gemeinsame Seitenwand auf, an die sich jeweils oben und unten eine die Oberseite bzw. die Unterseite bildende Verbindungswand anschließt. Die Verbindungswand ist so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen in dieser Hauptströmungsrichtung wellenförmig verläuft. Die Seitenwände weisen Einprägungen auf, die jeweils von einer Seitenfläche begrenzt sind, welche in einem Winkel zur Hauptströmungsrichtung geneigt verläuft, wobei die Breite der Einprägung in Querrichtung im Wesentlichen bis zu einer maximalen Breite zunimmt. Zur Herstellung eines Turbulenzeinsatzes wird ein Flachband nacheinander zwischen den Rollwerkzeugen der beiden Rollstationen des vorstehend beschriebenen Werkzeuges durchgeführt und dabei plastisch umgeformt. Die Rollwerkzeuge der ersten Rollstation weisen hierzu auf ihrer Oberfläche Strukturen auf, welche beim Zusammenwirken der Rollwerkzeuge in dem Band benachbarte Strömungskanäle mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausbilden. Anschließend wird das Band in Förderrichtung der zweiten Rollstation zugeführt. Deren Rollwerkzeuge bilden in den Strömungskanälen die Einprägungen aus. Hierzu trennen Schneidkanten der Rollwerkzeuge Seitenwände und daran anschließende Verbindungswände, ausgehend von dem Verbindungsbereich entlang der jeweiligen Wände auf vorgegebener Länge. Anschließend formen Stempel auf dem Umfang der Rollwerkzeuge die Verbindungsbereiche zwischen Seiten- und Verbindungswänden zu den Einprägungen aus.
Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 10 2010 027 053 A1 ein Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug mit einer von Kühlluft anströmbaren Anströmfläche und mit wenigstens einem sich zumindest bereichsweise in der Ebene der Anströmfläche erstreckenden und von einem Wärmetauschermedium durchströmbaren Rohr, welches thermisch mit zumindest einer Kühllamellenanordnung gekoppelt ist, wobei die Kühllamellenanordnung Bereiche unterschiedlicher Geometrie und/oder Kontur aufweist, bekannt.
Darüber hinaus zeigt die Druckschrift DE 10 2010 033 592 A1 einen Luftverteiler für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem von angesaugter Luft durchströmbaren Raum, in welchem zumindest bereichsweise eine von der Luft umströmbare Kühleinrichtung angeordnet ist, und mit wenigstens zwei zumindest bereichsweise fluidisch getrennten und zu jeweils wenigstens einem Einlasskanal der Verbrennungskraftmaschine korrespondierenden Ausströmkanälen, über welche die Luft aus dem Raum ab- und in die Einlasskanäle einführbar ist. Bei diesem Luftverteiler ist weiterhin in Strömungsrichtung der Luft stromauf und/oder stromab der Kühleinrichtung zumindest eine Luftleiteinrichtung vorgesehen, mittels welcher jeweilige, mit den Ausströmkanälen fluidisch kommunizierende und zumindest bereichsweise fluidisch voneinander getrennte Fluten ausgebildet sind.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Wärmeübertrager zur Verfügung zu stellen, bei dem die Leistung verbessert ist, beziehungsweise ein Verfahren und/oder ein Werkzeug zur Herstellung eines Wärmeübertragers zur Verfügung zu stellen, mittels dessen ein Wärmeübertrager mit verbesserter Leistung hergestellt werden kann.
Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen effizienteren Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu ermöglichen und dazu ein verbessertes Saugrohr für eine Verbrennungskraftmaschine, beziehungsweise eine entsprechende Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen.
Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst mit einem Wärmeübertrager gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also ein Wärmeübertrager, insbesondere mit Wasser als Kühlmittel vorgesehen, bei dem zumindest eine der Wellenflanken zur Vermeidung oder Minderung einer Durchströmung geschlossen ausgeführt ist. Dies kann durch die Ausbildung einzelner Wellen ohne Durchbrechung erfolgen und ermöglicht eine Barriere für die Luftströmung im Wärmeübertrager.
Auch bei Wellenflanken, die im Bereich der Durchbrechungen Louver aufweisen, ist die Ausbildung einer derartigen Barriere möglich. Hierzu werden vorhandene Louver zumindest teilweise geschlossen ausgeführt. Louver, die in diesem Sinne teilweise geschlossen sind, haben einen gegenüber den übrigen Louvern desselben Lamellenbleches geringeren Anstellwinkel, was die Durchströmung reduziert und eine Barriere für die Luftströmung im Wärmeübertrager ermöglicht. Ein Louver ist eine Einprägung in der Oberfläche des Bleches oder ein gegenüber der Oberfläche aufgestellter Blechabschnitt und dient der Erzeugung von Wirbeln. Ein als aufgestellter Blechabschnitt gestalteter Louver weist zur Durchströmungsrichtung des Stapels beziehungsweise zur Oberfläche des Bleches einen Winkel auf.
Der Winkel der regulär geöffneten Louver beträgt ungefähr 20 bis 25 Grad zu der Oberfläche der Wellenflanke. Bei einem (wieder) geschlossenen Louver ist der Winkel kleiner, vorzugsweise kleiner als 10 Grad, idealerweise kleiner als 5 Grad.
Durch die Barriere wird verhindert, dass die zu temperierende Luft über einen insbesondere im Randbereich fertigungstechnisch möglichen Bypass strömt. Am Rand des Lamellenpaketes ist dieses als Einheit zwar gegenüber dem Gehäuse abgedichtet, doch erst die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Wärmeübertragers ermöglicht es, einen Bypassstrom zum Lamellenpaket innerhalb des Gehäuses zu verhindern beziehungsweise zu reduzieren, ohne dass weitere Dichtungsmittel in dem Gehäuse vorgesehen werden müssen. Bei einem reduzierten Fertigungsaufwand wird mit der Erfindung die Leistungsfähigkeit des Wärmeübertragers verbessert.
Das Saugrohr und somit das Gehäuse des Wärmeübertragers sind vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt. Dagegen bestehen der Stapel und auch die Dome aus einem Metall, vornehmlich aus Aluminium. Die Wärmedehnung dieser Materialien ist sehr unterschiedlich.
Daher hat es sich als günstig erwiesen, dass der Wärmeübertrager wenigstens eine Dichtungseinrichtung aufweist, welche zwischen dem das Gehäuse des Wärmeübertragers bildenden Saugrohr und dem Stapel positioniert ist. Die Dichtungseinrichtung verhindert, dass die Luft an dem Stapel vorbeiströmt, während die erfindungsgemäß geschlossen ausgeführte Wellenflanke eine Bypassströmung innerhalb des von der Dichtung abgeschlossenen Bereiches verhindert oder reduziert. Mit einer solchen inneren Bypassströmung ist ein Luftstrom gemeint, der nach dem Eintritt in den Stapel eine erste Dichtungseinrichtung passiert und dann den Stapel verlässt, um schließlich vor einer weiteren Dichtungseinrichtung für einen kurzen Weg wieder durch den Stapel zu strömen. Die Dichtungseinrichtung besteht bevorzugt aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi. Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Dichtungseinrichtung als Lippendichtung gestaltet.
Bei einem Wärmeübertrager sind für den Vorlauf beziehungsweise Rücklauf der Kühlmittelleitung zwei Dome vorgesehen. Diese sind beispielsweise beide an einer Seite des Stapels positioniert.
Eine Dichtungseinrichtung übergreift idealerweise stets einen kurzen Abschnitt, insbesondere weniger als 10 Millimeter des Stapels. Die Dichtungseinrichtung ist dabei quer zur Durchströmungsrichtung orientiert. Als vorteilhaft erwiesen hat es sich, dass zumindest eine Dichtungseinrichtung den Bereich der Dome und einen kurzen Abschnitt des Stapels abdeckt.
Die erstgenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 7. Erfindungsgemäß ist dabei ein Verfahren zur Herstellung eines wellenförmig profilierten Bleches vorgesehen, bei dem bei einem Arbeitstakt des die Durchbrechungen erzeugenden Werkzeugs die Anzahl der Wellenflanken, die durch das Werkzeug geführt werden, um wenigstens eins größer ist als die Anzahl der Wellenflanken, in denen von dem Werkzeug Durchbrechungen erzeugt werden. Hierdurch ist es möglich, dass wenigstens eine Wellenflanke keine Durchbrechungen erhält. Diese Wellenflanke wirkt in dem Stapel als Barriere. Zur Herstellung der Durchbrechungen wird ein Schneidstempel verwendet, welcher entweder rotiert oder auch translatorisch zum Blech beweglich sein kann, und bei dem mit jeder vollen Umdrehung eine bestimmte Anzahl von Wellenflanken durch das Werkzeug geführt werden. Ein Arbeitstakt wäre somit eine volle Umdrehung des Werkzeugs. Ein solcher Schneidstempel bearbeitet bei einem Kontakt mit dem Blech gleichzeitig eine oder mehrerer Wellenflanken. Ein Arbeitstakt wird durch eine bestimmte Anzahl von Wellenflanken bestimmt, die das Werkzeug passiert haben. Für die Wellenflanken in denen keine Durchbrechungen erzeugt werden, hat das Schneidwerkzeug keine Schneiden oder das Schneidwerkzeug wird nicht auf diese Wellenflanken bewegt.
Erfindungsgemäß ist darüber hinaus möglich, dass die Louver nach deren Erzeugen an zumindest einer Wellenflanke zurückgebogen werden, sodass die Durchbrechungen an dieser Wellenflanke teilweise oder vollständig geschlossen werden. Unabhängig davon, ob die Louver mit den Durchbrechungen in einem gemeinsamen oder in zwei nachgeordneten Prozessen hergestellt wurden, ermöglicht das spätere Rückformen einiger ausgewählter Louver an einer oder mehreren Wellenflanken die gezielte Ausbildung einer Barriere für eine Luftströmung, eine sogenannte Air-Flow-Barrier.
Die wellenförmige Profilierung, die Durchbrechungen und/oder die Louver werden üblicherweise in einem quasi endlosen Blech erzeugt. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, dass das Rückformen der Louver nach einem Unterteilen des endlosen Bleches in einzelne Abschnitte erfolgt. Die für eine spezifische Ausführungsform eines Wärmeübertragers vorgesehenen Abschnitte können somit auf die spezifische Verwendung hin nachbearbeitet werden. Die Wellen in dem Blech werden auch Windungen genannt.
Die erstgenannte Aufgabe wird auch gelöst mit einem Werkzeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 9. Erfindungsgemäß ist also ein Werkzeug vorgesehen, welches aus zwei ineinandergreifenden Zahnwalzen besteht, zwischen denen das Blech gehalten ist, und bei denen wenigstens ein Zahn eine Schneideinrichtung zur Erzeugung einer Durchbrechung in einer Wellenflanke des Bleches aufweist, wobei die Anzahl der Zähne mit Schneideinrichtung geringer ist als die Menge aller Zähne der Zahnwalzen. Erfindungsgemäß ist auch ein Werkzeug vorgesehen, welches wenigstens einen Zahn aufweist, der gegen eine Wellenflanke des Bleches gepresst den Louver an der Wellenflanke zurückbiegt und so den Öffnungsquerschnitt der Durchbrechung in der Wellenflanke verringert.
Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst mit einem Saugrohr gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 5 beziehungsweise mit einer Verbrennungskraftmaschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 6. Erfindungsgemäß ist somit auch ein Saugrohr beziehungsweise eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, wobei das Saugrohr beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine einen Wärmeübertrager umfasst, welcher gemäß zumindest einem der vorstehend genannten Merkmale ausgeführt ist.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind einige davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
1 eine schematische Darstellung eines Wärmeübertragers in einem Saugrohr einer Verbrennungskraftmaschine;
2 einen vergrößerten Ausschnitt des in 1 gezeigten Wärmeübertragers;
3 einen weiteren vergrößerten Ausschnitt des in 1 gezeigten Wärmeübertragers;
4 eine schematische Darstellung der Luftströmung in einer ersten Ausführungsform eines Wärmeübertragers;
5 eine schematische Darstellung der Luftströmung in einer zweiten Ausführungsform eines Wärmeübertragers;
6 eine schematische Darstellung der Luftströmung in einer dritten Ausführungsform eines Wärmeübertragers;
7 eine schematische Darstellung eines Kühlernetzes eines Wärmeübertragers;
8 eine schematische Darstellung eines wellenförmig profilierten Bleches mit einer Strömungsbarriere;
9 eine schematische Darstellung der Orientierung der Louver bei einem wellenförmig profilierten Blech mit einer Strömungsbarriere;
10 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem wellenförmig profilierten Blech mit Louvern und einer Strömungsbarriere;
11 eine schematische Darstellung der Louver;
12 eine schematische Darstellung der Luftströmung entlang der Louver;
13 eine schematische Darstellung eines Werkzeugs zur Herstellung eines wellenförmig profilierten Bleches;
14 eine schematische Darstellung eines Werkzeugs zur Herstellung einer Strömungsbarriere in dem wellenförmig profilierten Blech.
Die 1, 2 und 3 zeigen ein Saugrohr 1 einer nicht weiter dargestellten Verbrennungskraftmaschine. Das Saugrohr 1 besteht aus Kunststoff. In einem Ladeluftkanal 2 des Saugrohres 1 ist ein Wärmeübertrager 3 positioniert, wobei das Saugrohr 1 das Gehäuse 4 des Wärmeübertragers 3 bildet. Der Wärmeübertrager 3 besteht aus einem Stapel 5 mehrerer, unter anderem in den 7 und 8 dargestellter wellenförmig profilierter Bleche 6 und nicht dargestellten geschlossenen Kühlmittelkanälen. Dieser Stapel 5 wird auch Blechpaket, Paket oder Kühlernetz genannt. Ein derartig aufgebauter Wärmeübertrager 3 wird auch als Plattenwärmeübertrager bezeichnet. Die Kühlmittelkanäle werden von einem Kühlmittel, vorzugsweise Wasser durchströmt. Die Kühlmittelkanäle sind mit zwei Domen 7 verbunden, welche als Sammler und Verteiler dienen und dem Vorlauf beziehungsweise dem Rücklauf des Kühlmittels zugeordnet sind. Die wellenförmig profilierten Bleche 6 bilden einen Hohlraum für eine zu kühlende Luftströmung. Zwischen dem Gehäuse 4 des Wärmeübertragers 3 und dem Stapel 5 sind Dichtungseinrichtungen 8 vorgesehen. Die Dichtungseinrichtungen 8 sind als Lippendichtung ausgeführt und überdecken den Bereich der Dome 7 beziehungsweise einen kleinen Abschnitt des Stapels 5. Die Dome 7 und der Stapel 5 bestehen aus einem Metall, vorzugsweise Edelstahl und/oder Aluminium. Die unter anderem in den 7 und 8 gezeigten Bleche 6 haben an ihren Wellenflanken 9 Durchbrechungen 10. Die Durchbrechungen 10 dienen der Verwirbelung der Luft und der Durchströmung der Wellenflanken 9. Zumindest eine der Wellenflanken 9 ist zur Vermeidung oder Minderung einer Durchströmung geschlossen ausgeführt. Diese geschlossene, strömungsdichte Wellenflanke 9 wird auch als Barriere 11, Air-Flow-Barrier oder Strömungsbarriere bezeichnet.
Die 4, 5 und 6 zeigen schematisch die Strömung 12, 13, 14 der Luft durch den Wärmeübertrager 3. Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform eines Wärmeübertragers 3 sind weder eine Dichtungseinrichtung 8 noch eine Barriere 11 vorgesehen. Die Luft kann somit neben der gewünschten Strömung 12 durch den Stapel 5 beziehungsweise durch das Kühlernetz auch als Bypass zum Wärmetauscher 3 eine Strömung 13 zwischen Stapel 5 und Gehäuse 4 beziehungsweise eine den Stapel 5 seitlich verlassende und/oder seitlich in den Stapel 5 eindringende Strömung 14 ausbilden. Die als Bypass zu der gewünschten Strömung 12 möglichen weiteren Strömungen 13, 14 mindern die Leistungsfähigkeit des Wärmeübertragers 3.
5 zeigt eine Ausführungsform eines Wärmeübertragers 3, bei der zwischen dem Gehäuse 4 und dem Stapel 5 eine Dichtungseinrichtung 8 vorgesehen ist. Die Dichtungseinrichtung 8 verhindert die in 4 gezeigte Strömung 13, welche den Stapel 5 vollständig umgeht. Diese Maßnahme steigert die Effizienz des Wärmeübertragers 3 bereits.
6 zeigt eine Ausführungsform eines Wärmeübertragers 3, bei der zusätzlich zur Dichtungseinrichtung 5 auch noch zwei Barrieren 11 in dem Stapel 5 ausgebildet sind. Die Barrieren 11 verhindern eine Strömung 14 die zumindest zeitweilig ungewollt, insbesondere seitlich aus dem Stapel austritt. Ein Wärmeübertrager 3 mit Dichtungseinrichtung 8 und Barriere 11 erfährt gegenüber der Ausführungsform aus 5 eine weiter verbesserte Leistung des Wärmeübertragers 3.
7 zeigt in einer schematischen Darstellung den Stapel 5 eines Wärmeübertragers 3. Der Stapel 5 besteht aus mehreren in Lagen übereinander positionierten wellenförmig profilierten Blechen 6. Zwischen den Blechen 6 sind hier nicht dargestellte geschlossene Kühlmittelkanäle angeordnet. Die Kühlmittelkanäle liegen dabei an den in den 8 und 10 gezeigten Wellenbergen 16 und Wellentälern 17 der Bleche 6 an.
8 zeigt einen Ausschnitt eines wellenförmig profilierten Bleches 6. In die Wellenflanken 9 des Bleches 6 sind Durchbrechungen 10 eingebracht. Weiterhin weisen die Wellenflanken 9 an jeder Durchbrechung 10 einen Louver 15 auf. Die Wellenflanken 9 der äußersten Welle sind als strömungsdichte Barriere 11 ausgeführt und weisen weder Durchbrechungen 10 noch Louver 15 auf.
Die 9 und 12 zeigen in einer Draufsicht die Ausrichtung der Louver 15. Dabei werden die strömungsdichten Barrieren 11 der beiden äußeren Wellenflanken 9 deutlich. Die Strömung 12 entlang eines solchen Bleches 6 ist in 12 dargestellt.
10 zeigt einen Ausschnitt eines Schnittes durch ein Blech 6. Bis auf zwei Wellenflanken 9 weisen hier alle Wellenflanken 9 Louver 15 auf. Die zwei Wellenflanken 9 ohne Louver 15 sind als eine strömungsdichte beziehungsweise durchströmungsgeminderte Barriere 11 ausgeführt. Bei der Barriere 11 wurden entweder nie Durchbrechungen 10 und/oder Louver 15 erzeugt oder die Louver 15 wurden in einem Arbeitsprozess zurückgebogen und die Durchbrechungen 10 somit größtenteils oder vollständig geschlossen.
11 zeigt in einem weiteren Ausschnitt erneut die Ausrichtung der Louver 15. Die Louver 15 weisen zu der Oberfläche der Wellenflanken 9 einen Anstellwinkel beziehungsweise Winkel W auf. Der Winkel W ist vorzugsweise zwischen 20 Grad und 30 Grad gewählt.
13 zeigt eine exemplarische Vorrichtung 18 zur Herstellung des wellenförmig profilierten Bleches 6. Dabei wird ein quasi endloses ebenes Blech 19 relativ zu einem Werkzeug 20 der Vorrichtung 18 bewegt. Mittels des Werkzeugs 20 wird das Blech 19 wellenförmig profiliert und gleichzeitig werden in den Wellenflanken 9 des profilierten Bleches 6 Durchbrechungen 10 und Louver 15 erzeugt. Das Werkzeug 20 besteht aus zwei ineinandergreifenden Zahnwalzen 21 mit Zähnen 22. Alle bis auf eine Zahnpaarung der Zahnwalzen 21 weisen eine Schneideinrichtung zur Erzeugung der Durchbrechung 10 und des Louvers 15 in einer Wellenflanke 9 auf. Mit jeder vollen Umdrehung der Zahnwalzen 21 wird somit eine Barriere 11, also eine Wellenflanke 9 ohne Durchbrechung 10 erzeugt. Mittels eines Raffmechanismus 24 werden die Abstände zwischen den benachbarten Wellenbergen 16 beziehungsweise Wellentälern 17 verringert. Eine Schneideinheit 25 unterteilt das noch endlose, aber bereits wellenförmig profilierte Blech 6 in Abschnitte begrenzter Länge.
14 zeigt in einer weiteren Ausführungsform ein Werkzeug 23 zum Herstellen einer Barriere 11. Mit diesem Werkzeug 23 werden nach dem Erzeugen der Louver 15 und vor oder nach dem Unterteilen des Bleches 6 in einzelne Abschnitte an zumindest einer der Wellenflanken 9 die Louver 15 zurückgebogen. Die zurückgebogenen Louver 15 schließen die Durchbrechungen 10 an dieser Wellenflanke 9 teilweise oder vollständig. Das Werkzeug 23 weist wenigstens einen Zahn 22 auf, der gegen eine Wellenflanke 9 des Bleches 6 gepresst den Louver 15 zurück zur Ebene der Wellenflanke 9 biegt. Hierdurch wird der Öffnungsquerschnitt der Durchbrechung 10 in der Wellenflanke 9 verringert.
Bezugszeichenliste

1: Saugrohr
2: Ladeluftkanal
3: Wärmeübertrager
4: Gehäuse
5: Stapel
6: Blech
7: Dom
8: Dichtungseinrichtung
9: Wellenflanke
10: Durchbrechung
11: Barriere
12: Strömung (Soll)
13: Strömung (Bypass)
14: Strömung (Bypass)
15: Louver
16: Wellenberg
17: Wellental
18: Vorrichtung
19: ebenes Blech
20: Werkzeug
21: Zahnwalze
22: Zahn
23: Werkzeug
24: Raffmechanismus
25: Schneideinheit
W: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008015064 A1 [0005]
DE 102010027053 A1 [0006]
DE 102010033592 A1 [0007]

Claims

Wärmeübertrager (3) für eine Flüssigkeitskühlung der Ladeluft einer Verbrennungskraftmaschine, positioniert in einem Saugrohr (1) der Verbrennungskraftmaschine, wobei der Wärmeübertrager (3) aus einem Stapel (5) mehrerer in einem Ladeluftkanal (2) positionierter wellenförmig profilierter Bleche (6) und mehreren geschlossenen Kühlmittelkanälen aufgebaut ist, die Kühlmittelkanäle mit zwei Domen (7) verbunden sind und in den Wellenflanken (9) der Bleche (6) Durchbrechungen (10) zur Durchströmung der Wellenflanken (9) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Wellenflanken (9) als eine Barriere (11) zur Vermeidung oder Minderung einer Durchströmung geschlossen ausgeführt ist.
Wärmeübertrager (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenflanken (9) im Bereich der Durchbrechungen (10) Louver (15) aufweisen.
Wärmeübertrager (3) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der geschlossenen Wellenflanke (9) keine Durchbrechungen (10) ausgebildet sind und/oder vorhandene Louver (15) zumindest teilweise geschlossen sind.
Wärmeübertrager (3) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem das Gehäuse (4) des Wärmeübertragers (3) bildenden Saugrohr (1) und dem Stapel (5) eine Dichtungseinrichtung (8) vorgesehen ist.
Saugrohr (1) mit einem Wärmeübertrager (3), welcher gemäß den Merkmalen zumindest eines der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführt ist.
Verbrennungskraftmaschine mit einem in dem Saugrohr (1) der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Wärmeübertrager (3), welcher gemäß den Merkmalen zumindest eines der vorstehend genannten Ansprüche ausgeführt ist.
Verfahren zur Herstellung eines wellenförmig profilierten Bleches (6) mit Durchbrechungen (10) oder mit Durchbrechungen (10) und Louver (15) für einen Wärmeübertrager (3), bei dem ein endloses ebenes Blech (19) relativ zu wenigstens einem ersten Werkzeug (20) bewegt wird, mittels des ersten Werkzeuges (20) das Blech (19) wellenförmig profiliert wird und mittels des ersten Werkzeuges (20) oder eines zweiten Werkzeuges in den Wellenflanken (9) des profilierten Bleches (6) Durchbrechungen (10) oder Durchbrechungen (10) und Louver (15) erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass – bei einem Arbeitstakt des die Durchbrechungen (10) erzeugenden Werkzeugs (20) die Anzahl der Wellenflanken (9), die durch das Werkzeug (20) geführt werden, um wenigstens eins größer ist als die Anzahl der Wellenflanken (9), in denen Durchbrechungen (10) erzeugt werden und/oder – die Louver (15) nach deren Erzeugen mit einem Werkzeug (23) an zumindest einer Wellenflanke (9) zurückgebogen werden, sodass die Durchbrechungen (10) an dieser Wellenflanke (9) teilweise oder vollständig geschlossen werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zurückbiegen der Louver (15) nach dem Unterteilen des endlosen wellenförmig profilierten Bleches (6) in Abschnitte begrenzter Länge erfolgt.
Werkzeug (20, 23) zur Herstellung eines wellenförmig profilierten Bleches (6) mit Durchbrechungen (10) oder mit Durchbrechungen (10) und Louver (15) für einen Wärmeübertrager (3), dadurch gekennzeichnet, dass – das Werkzeug (20) aus zwei ineinandergreifenden Zahnwalzen (21) besteht, zwischen denen das Blech (6) gehalten ist, und wenigstens ein Zahn (22) eine Schneideinrichtung zur Erzeugung einer Durchbrechung (10) in einer Wellenflanke (9) des Bleches (6) aufweist, wobei die Anzahl der Zähne (22) mit Schneideinrichtung geringer ist als die Menge aller Zähne (22) der Zahnwalzen (21) und/oder – das Werkzeug (23) wenigstens einen Zahn (22) aufweist, der gegen eine Wellenflanke (9) des Bleches (6) gepresst den Louver (15) an der Wellenflanke (9) zurückbiegt und so den Öffnungsquerschnitt der Durchbrechung (10) in der Wellenflanke (9) verringert.