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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Gehäuseabschnitt, wobei der Gehäuseabschnitt aus einem Rohrboden und einem kastenartigen Bereich gebildet ist, wobei der kastenartige Bereich einen Fußbereich aufweist und der Rohrboden einen zumindest teilweise umlaufenden aufgestellten Randbereich aufweist, wobei der Fußbereich in einen Aufnahmebereich des Rohrbodens entlang einer Einsetzrichtung einsetzbar ist.
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Stand der Technik
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Wärmeübertrager sind regelmäßig mehrteilig ausgebildet. Insbesondere sind die sogenannten Sammelkästen, in welchen ein Fluid auf eine Mehrzahl von Strömungspfaden aufgeteilt werden kann oder das Fluid aus einer Mehrzahl von Strömungspfaden zusammengeführt werden kann, mehrteilig ausgebildet. Dabei können die Sammelkästen einen Rohrboden aufweisen, welcher Öffnungen aufweist. In diese Öffnungen können beispielsweise Fluidleitungsrohre integriert sein, welche die Strömungspfade ausbilden. Dieser Rohrboden kann dabei mit einem Deckel verbunden werden, welcher oberhalb des Rohrbodens ein Volumen ausbildet, das von dem Fluid durchströmbar ist.
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Um eine möglichst einfache Verbindung zwischen dem Rohrboden und dem kastenartigen Deckel zu erreichen, sind im Stand der Technik unterschiedliche Lösungen bekannt.
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Unter anderem sind Wärmeübertrager bekannt, welche eine sogenannte Well-Schlitz-Bördelung aufweisen, um den Rohrboden mit dem kastenartigen Deckel zu verbinden. Auch sind Schraubelemente und/oder Burg-Zinnen und/oder Nietelemente zu diesem Zweck bekannt.
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Nachteilig an den Verbindungsverfahren zwischen dem Rohrboden und dem kastenartigen Deckel ist insbesondere, dass der Bearbeitungsaufwand Zur Herstellung einer fluiddichten Verbindung sehr hoch ist. Auch sind die Verbindungsmittel derart gestaltet, dass teilweise keine zerstörungsfreie Trennung der verbundenen Elemente erreicht werden kann. Auch kann es vorkommen, dass durch die Verbindung eine Schwächung der Struktur des Rohrbodens und/oder des kastenartigen Deckels entsteht, wodurch die Dauerhaltbarkeit des Wärmeübertragers eingeschränkt wird.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Wärmeübertrager bereitzustellen, welcher eine verbesserte Verbindung zwischen einem Rohrboden und einem kastenartigen Bereich ermöglicht. Gleichzeitig soll der so erzeugte Wärmeübertrager stabiler und länger haltbar sein.
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Die Aufgabe wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Gehäuseabschnitt, wobei der Gehäuseabschnitt aus einem Rohrboden und einem kastenartigen Bereich gebildet ist, wobei der kastenartige Bereich einen Fußbereich aufweist und der Rohrboden einen zumindest teilweise umlaufenden aufgestellten Randbereich aufweist, wobei der Fußbereich in einen Aufnahmebereich des Rohrbodens entlang einer Einsetzrichtung einsetzbar ist, wobei der Fußbereich Elemente aufweist, welche in einer Richtung quer zur Einsetzrichtung vom Fußbereich abragen, wobei der aufgestellte Randbereich Öffnungen aufweist, welche den aufgestellten Randbereich in einer Richtung quer zur Einsetzrichtung durchstoßen, wobei die abragenden Elemente durch die Öffnungen hindurchführbar sind.
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Das Vorsehen von abragenden Elementen am Fußbereich, welche durch die Öffnungen im aufgestellten Randbereich des Rohrbodens greifen können, ist besonders vorteilhaft, da somit eine sichere und gleichzeitig kostengünstige Verbindung geschaffen werden kann. Die Verbindung über ineinander greifende Elemente ist weiterhin vorteilhaft, da sie eine besonders druckfeste Verbindung darstellt, welche den zunehmenden Innendrücken in den Wärmeübertragern besser standhalten kann. Die Einsetzrichtung, in welcher der Fußbereich in den Aufnahmebereich eingesetzt wird, steht dabei regelmäßig als Flächennormale auf der Ebene des Rohrbodens, welche die Öffnungen für die Rohre des Wärmeübertragers aufweist. Der Fußbereich wird somit in einer geradlinigen Bewegung von oben in den U-förmigen Aufnahmebereich eingesetzt. Die Elemente ragen in einer Richtung quer zu dieser Einsetzrichtung ab, um eine bessere Verrastung gegenüber dem Rohrboden zu erzeugen. Alternativ können die Elemente auch in einem von 90° verschiedenen Winkel zur Einsetzrichtung vom Fußbereich abragen. Die Elemente ragen dabei bevorzugt von den nach außen gerichteten Flächen des Fußbereichs ab.
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Der kastenartige Bereich kann dabei sowohl ein Deckelelement sein, welches zusammen mit dem Rohrboden einen Sammelkasten ausbildet, welcher zur Aufteilung eines Fluidstroms auf mehrere Strömungspfade dient oder zur Zusammenführung mehrerer Fluidströme aus unterschiedlichen Strömungspfaden. Alternativ kann der kastenartige Bereich ein Gehäuseabschnitt sein, welcher zusammen mit dem Rohrboden ein durchströmbares Volumen ausbildet. In diesem Volumen kann beispielsweise ein Wärmeübertragerblock angeordnet sein. Dies ist zum Beispiel bei einem Rohrbündelwärmeübertrager der Fall.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn zumindest einzelne der vom Fußbereich abragenden Elemente einen Vorsprung aufweisen, durch welchen der aufgestellte Randbereich hintergreifbar ist. Ein Vorsprung, welcher mit dem abragenden Element durch die Öffnung des Rohrbodens geführt wird und diesen schließlich hintergreift ist vorteilhaft, um eine Fixierung des Rohrbodens gegenüber dem Fußbereich des kastenartigen Bereichs zu erreichen. Die Vorsprünge dienen hierbei als Sicherungselement und verhindern das unbeabsichtigte Lösen des Fußbereichs vom Rohrboden. Zusätzlich wird das unbeabsichtigte Lösen dadurch verhindert, dass der Fußbereich passgenau in den Aufnahmebereich des Rohrbodens eingesetzt ist und in alle vier Richtungen, die quer zur Einsetzrichtung liegen, gegenüber den Innenflächen des Aufnahmebereichs abgestützt ist.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der aufgestellte Randbereich mit dem Rohrboden im Querschnitt einen umlaufenden U-förmigen Aufnahmebereich ausbildet, wobei der aufgestellte Randbereich den nach außen gerichteten Schenkel des U-förmigen Aufnahmebereichs ausbildet. Der Aufnahmebereich ist dabei vorzugsweise derart dimensioniert, dass der Fußbereich passgenau in den Aufnahmebereich einsetzbar ist. Je geringer das Spiel zwischen Rohrboden und Fußbereich ist, umso höher ist die Dichtheit der Verbindung und umso höher ist die mechanische Belastbarkeit der Verbindung.
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Auch ist es zu bevorzugen, wenn der aufgestellte Randbereich federnd verbiegbar gegenüber der Basis und/oder gegenüber des zweiten Schenkels des U-förmigen Aufnahmebereichs ist. Durch das Einsetzen des Fußbereichs und insbesondere durch die abragenden Elemente wird der aufgestellte Randbereich nach außen hin ausgelenkt, wodurch der Öffnungswinkel des U-förmigen Randbereichs vergrößert wird. Dadurch wird das Einsetzen des Fußbereichs erleichtert beziehungsweise überhaupt erst ermöglicht. Nachdem die abragenden Elemente in die Öffnungen eingreifen, federt der aufgestellte Randbereich in seine Ausgangsposition zurück und liegt am Fußbereich des kastenartigen Bereichs an.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die abragenden Elemente des Fußbereichs in den Öffnungen des aufgestellten Randbereichs verrastbar sind. Durch eine Verrastung, also eine Blockierung der Elemente innerhalb der Öffnungen, kann die Verbindung stabilisiert werden. Eine Blockierung der Elemente kann beispielsweise erzeugt werden, indem die Verbindung unter Vorspannung gesetzt wird. Dies kann beispielsweise durch ein der Einsetzrichtung entgegenwirkendes Kraftspeicherelement erreicht werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Öffnungen in dem aufgestellten Randbereich rund und/oder langlochartig und/oder linsenförmig und/oder nierenförmig ausgebildet sind. Die Öffnungen sind vorzugsweise derart geformt, dass nur eine möglichst geringe Schädigung der mechanischen Integrität des Rohrbodens verursacht wird. Insbesondere scharfe Kanten erzeugen hierbei Kerbwirkungen, welche zu einer Schädigung des Rohrbodens führen können.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn die abragenden Elemente des Fußbereichs passgenau in die Öffnungen einführbar sind. Durch einen passgenauen Sitz wird die Festigkeit der Verbindung weiter erhöht. Außerdem wird die Stabilität des Wärmeübertragers dadurch verbessert, da nur eine geringe Relativbewegung zwischen dem Fußbereich und dem Rohrboden entstehen kann.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn in den Aufnahmebereich des Rohrbodens und/oder an den Fußbereich ein Dichtungselement ein- oder auflegbar und/oder anspritzbar ist. Das Dichtungselement kann insbesondere in den Aufnahmebereich eingelegt werden. Dies ist vorteilhaft, da das Dichtungselement dort während des Montageprozesses fixiert ist. Auch kann das Dichtungselement in einer vorteilhaften Ausführung an den Aufnahmebereich und/oder den Fußbereich angespritzt sein. Dies ist vorteilhaft, da die Anzahl der benötigen Komponenten reduziert wird. Auch ist die Herstellung vereinfacht, da das Dichtungselement in einem gemeinsamen Herstellungsprozess bereits am Fußbereich oder im Aufnahmebereich angeordnet werden kann. Bei einem gespritzten Dichtelement wird das Undichtigkeitsrisiko reduziert, weil die Vulkanisierung des Dichtelements auf dem Fußbereich oder auf dem Kastenfuß erfolgt.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Aufnahmebereich des Rohrbodens mit dem Fußbereich verklebbar ist. Durch zusätzliche Verbindungsmaßnahmen kann insgesamt die Verbindung zwischen dem Rohrboden und dem Fußbereich verbessert werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn durch das Verrasten des Fußbereichs im Aufnahmebereich eine Vorspannung auf das Dichtungselement erzeugbar ist. Eine Vorspannung auf das Dichtungselement ist insbesondere vorteilhaft, um die Dichtwirkung zu erhöhen. Dabei ist der Fußbereich bevorzugt derart dimensioniert, dass er sich in endmontierter Position nach oben hin mit den abragenden Elementen gegenüber den Öffnungsrändern der Öffnungen abstützt und nach unten hin gegenüber dem Dichtungselement. Dadurch wird das Dichtungselement entlang der Einsetzrichtung komprimiert und quer zur Einsetzrichtung ausgedehnt, wodurch die Anlagefläche des Dichtungselementes gegenüber den Innenflächen des Aufnahmebereichs und den dem Aufnahmebereich zugewandten Flächen des Fußbereichs vergrößert wird.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der kastenartige Bereich mit dem Rohrboden zusammen ein Gehäuse ausbildet, wobei in dem Gehäuse ein Wärmeübertragerblock aus Rohren und/oder Wärmeübertragungselementen angeordnet ist, wobei der Wärmeübertragerblock von einem ersten Fluid durchströmbar ist und/oder von einem zweiten Fluid innerhalb des Gehäuses umströmbar ist.
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Dies ist besonders vorteilhaft, wenn ein Wärmeübertrager geschaffen werden soll, in welchem vorzugsweise zwei Fluide miteinander in Wärmeaustausch gebracht werden sollen. Vorzugsweise handelt es sich dabei um zwei flüssige Medien, wobei eines der Medien durch einen im Gehäuse angeordneten Wärmeübertragerblock strömbar ist und der Wärmeübertragerblock mit dem zweiten der Medien umströmbar ist.
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Auch ist es zu bevorzugen, wenn der Fußbereich einen parallel zur Einsetzrichtung verlaufenden Fortsatz aufweist. Dadurch weist der Fußbereich im Querschnitt eine L-förmige Form auf, wobei ein in den Aufnahmebereich des Rohrbodens eingelegtes Dichtungselement gegenüber den von der L-förmigen Form gebildeten Außenflächen abgestützt werden kann.
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In einer alternativen Ausführungsform kann der Fußbereich einen U-förmigen Aufnahmebereich ausbilden, der in Richtung des Aufnahmebereichs des Rohrbodens geöffnet ist. Hier kann ein Dichtungselement insbesondere in den U-förmigen Aufnahmebereich des Fußbereichs eingesetzt werden, wodurch eine vorteilhafte Fixierung des Dichtungselementes erreicht wird und gleichzeitig die Dichtwirkung erhöht wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine perspektivische Teilansicht eines Wärmeübertragers mit einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen dem Rohrboden und dem kastenartigen Bereich,
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2 drei Schnittansichten welche nacheinander von links nach rechts den Montagevorgang des Fußbereichs im Rohrboden zeigen,
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3 eine Schnittansicht durch den Verbindungsbereich zwischen Rohrboden und Fußbereich, wobei der Fußbereich des kastenartigen Bereichs einen zusätzlichen Fortsatz aufweist, welcher entlang der Einsetzrichtung verläuft,
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4 eine Schnittansicht durch einen Rohrbündelwärmeübertrager, wobei der Rohrboden mit dem kastenartigen Bereich ein Gehäuse ausbildet, in welchem ein Wärmeübertragerblock angeordnet ist,
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5 eine Ansicht der Verbindungsstelle zwischen dem Rohrboden und dem Fußbereich eines Rohrbündelwärmeübertragers gemäß der 4,
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6 eine Ansicht der Verbindungsstelle gemäß 5 wobei der Rohrboden mit dem Fußbereich verbunden ist,
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7 eine Schnittansicht durch den Verbindungsbereich eines Wärmeübertragers gemäß 3, wobei der Fußbereich einen U-förmigen Aufnahmebereich ausbildet, in welchen ein Dichtungselement eingelegt ist,
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8 eine weitere Schnittansicht gemäß 7 wobei der Fußbereich eine abgeflachte stumpfe Kontaktfläche gegenüber dem eingelegten Dichtungselement aufweist,
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9 eine weitere alternative Schnittansicht gemäß den 7 und 8, wobei das Dichtungselement an den Fußbereich angespritzt ist,
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10 eine weitere alternative Schnittansicht gemäß der 7 bis 9, wobei der Fußbereich länger ausgebildet ist und mit dem Rohrboden verklebt ist,
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11 eine perspektivische Teilansicht eines Wärmeübertragers, wobei der Fußbereich einen entlang der Einsetzrichtung verlaufenden Fortsatz aufweist, welcher zur Fixierung des Dichtungselementes im Aufnahmebereich dient,
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12 eine perspektivische Ansicht eines Rohrbodens und eines kastenartigen Bereichs, wobei die Elemente in getrenntem Zustand dargestellt sind, und
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13 eine Ansicht gemäß 12, wobei der Fußbereich des kastenartigen Bereichs in den Aufnahmebereich des Rohrbodens eingesetzt ist.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt eine Ansicht eines Wärmeübertragers 1. Gezeigt ist insbesondere ein Rohrboden 2, in welchen ein Deckel 3 eingesetzt ist. Der Rohrboden 2 weist an seinem Rand einen aufgestellten Randbereich 5 auf. Dieser bildet mit einer Basis 8 und einem dem aufgestellten Randbereich 5 gegenüberliegenden Schenkel 9 einen U-förmigen Aufnahmebereich 4 aus. In diesen U-förmigen Aufnahmebereich 4 des Rohrbodens 2 ist ein Dichtungselement 10 eingelegt. Der aufgestellte Randbereich 5 weist weiterhin eine Mehrzahl von Öffnungen 5 auf, welche beabstandet zueinander angeordnet sind.
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Der Deckel 3 weist einen nach unten gerichteten Fußbereich 15 auf, welcher eine Mehrzahl von abragenden Elementen 7 aufweist. Der Deckel 3 ist in der 1 insbesondere von oben nach unten in den Aufnahmebereich 4 einsetzbar. Die Elemente 7 ragen dabei insbesondere in eine Richtung quer zur Einsetzrichtung des Deckels 3 ab.
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In 1 ist ein Wärmeübertrager 1 in einem Zustand dargestellt, in welchem der Fußbereich 15 vollständig in den Aufnahmebereich 4 eingesetzt ist. Die abragenden Elemente 7 durchdringen die Öffnungen 6, wodurch insgesamt eine Verrastung zwischen dem Rohrboden 2 und dem Deckel 3 erzeugt ist.
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Der Fußbereich 15 ist innerhalb des Aufnahmebereichs 4 gegenüber der Innenseite des aufgestellten Randbereichs 5 und der dieser Seite gegenüberliegenden Innenseite des Schenkels 9 abgestützt.
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Die 2 zeigt von links nach rechts die Montagereihenfolge des Deckels 3 in den Rohrboden 2. Im linken Bereich ist gezeigt, wie der aufgestellte Randbereich 5 aufgrund des Einsetzens des Deckels 3 entlang der Einsetzrichtung 12 nach außen ausgelenkt ist.
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Die Auslenkung erfolgt hauptsächlich aufgrund der nach links abragenden Elemente 7, welche mit dem Fußbereich 15 des Deckels 3 zusammen ein Übermaß im Vergleich zu dem ausgebildeten Aufnahmebereich 4 erzeugten. Durch das Absenken des Deckels 3 entlang der Einsetzrichtung 12 wird somit der aufgestellte Randbereich 5 nach außen hin verdrängt. Der aufgestellte Randbereich 5 ist insbesondere gegenüber der Basis 8 und dem zweiten Schenkel 9 des U-förmigen Aufnahmebereichs 4 federnd verbiegbar.
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Wie im linken Teil der 2 zu erkennen ist, ist das abragende Element 7 angeschrägt, um insbesondere die Einführung des Deckels 3 zu erleichtern. Ebenso weist der aufgestellte Randbereich 5 an seinem freien Endbereich eine Abwinkelung auf, welche eine Einführschräge bildet, welche ebenfalls das Einführen des Deckels 3 erleichtert.
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Vorzugsweise weist der Rohrboden 2 vollständig umlaufend einen U-förmigen Aufnahmebereich 4 auf. Ebenso weist der Deckel 3 vorzugsweise vollständig umlaufend entlang des Fußbereichs 15 abragende Elemente 7 auf, welche in die korrespondierenden Öffnungen 6 des Rohrbodens 2 einrasten können.
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In der mittleren Abbildung der 2 ist der Deckel 3 so weit eingesetzt, dass die abragenden Elemente 7 die Öffnungen 5 durchstoßen können. Dabei federt der aufgestellte Randbereich 5 zurück in seine Ursprungsposition und liegt schließlich seitlich an dem Fußbereich 15 des Deckels 3 an. Weiterhin ist in der mittleren Abbildung zu erkennen, dass durch das Einsetzen des Deckels 3 eine Deformation des Dichtungselementes 10 verursacht wurde, wodurch sich das Dichtungselement 10 in der Höhe zusammenstaucht und sich in der Breite ausdehnt, wodurch der U-förmige Aufnahmebereich 4 von dem Dichtungselement 10 ausgefüllt wird beziehungsweise die Anlagefläche des Dichtungselementes 10 im Aufnahmebereich 4 erhöht wird.
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Im rechten Teil der 2 ist eine alternative Darstellung des Deckels 3 gezeigt, wobei der Fußbereich 15 des Deckels 3 deutlich schmaler ausgeführt ist als in den vorausgegangenen Figuren. Zur Beibehaltung der Stabilität des Deckels 3 können Rippenelemente 14 vorgesehen werden, welche an der Außenseite des Deckels 3 angeordnet sind. Der aufgestellte Randbereich 5 kann dabei auch mit den Rippenelementen 14 in Anlage geraten.
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Weiterhin ist insbesondere in dem rechten Teil der 2 zu erkennen, dass die abragenden Elemente 7 an ihren nach oben gerichteten Enden einen Vorsprung 11 aufweisen, welcher im montierten Zustand den aufgestellten Randbereich 5 hintergreifen kann. Die Vorsprünge 11 stellen somit eine Montagesicherung dar und verhindern ein ungewolltes Lösen des Deckels 3 aus dem Rohrboden 2.
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Weiterhin ist unterhalb der abragenden Elemente 7 ein Absatz 13 dargestellt, welcher auf dem unteren Rand der Öffnung 6 zu liegen kommt und eine weitere Fixierung des Deckels 3 gegenüber dem Aufnahmebereich 4 erzeugt.
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Die 3 zeigt ein Schnittbild durch einen alternativen Wärmeübertrager 21. Der Wärmeübertrager 21 weist ebenfalls einen Rohrboden 22 auf, welcher einen U-förmigen Aufnahmebereich 24 ausbildet. Dieser ist durch den aufgestellten Randbereich 25, die Basis 28 und den dem aufgestellten Randbereich 25 gegenüberliegenden Schenkel 29 ausgebildet.
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Der Deckel 23 ist in der 3 durch einen kastenartigen Bereich 23 gebildet, welcher zusammen mit dem Rohrboden 22 ein Gehäuse ausbildet. Dieser Deckel 23 weist ebenfalls abragende Elemente 27 auf, welche durch die Öffnungen 26 im aufgestellten Randbereich 25 hindurchführbar sind. Weiterhin weisen die abragenden Elemente 27 jeweils einen Vorsprung 31 auf, welche als Sicherung gegenüber dem Rohrboden 22 dienen. In den Aufnahmebereich 24 ist ein Dichtungselement 30 eingelegt. Dieses ist im Unterschied zu den vorausgegangenen Figuren nicht zwischen dem aufgestellten Randbereich 25 und dem Schenkel 29 fixiert, sondern zwischen dem aufgestellten Randbereich 25 und einem Fortsatz 37 des Fußbereichs 20 des Deckels 23. Der Fußbereich 20 des Deckels 23 liegt somit sowohl in einer Richtung parallel zur Basis 28 als auch in einer Richtung parallel zum aufgestellten Randbereich 25 an dem Dichtungselement 30 an.
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Innerhalb des vom Rohrboden 22 und dem Deckel 23 gebildeten Gehäuses ist ein Wärmeübertragerblock 33 angeordnet ist.
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Die 4 zeigt eine Schnittansicht durch den Wärmeübertrager 21. Der Rohrboden 22 nimmt einerseits den Deckel 23 auf und andererseits einen weiteren Deckel 32, welcher mit dem Rohrboden 22 vorzugsweise verlötet ist. Der gezeigte Wärmeübertrager 21 kann sowohl von einem Fluid entlang der Rohre des Wärmeübertragerblocks 33 durchströmt werden als auch durch das Volumen, welches zwischen dem Wärmeübertragerblock 33 und dem Deckel 23 und dem Rohrboden 22 ausgebildet ist.
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Die 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Rohrbündelwärmeübertragers, wie er bereits in den vorausgegangen 3 und 4 gezeigt wurde. Es ist zu erkennen, dass der Rohrboden 22 einen umlaufend aufgestellten Randbereich 25 aufweist, in welchem eine Mehrzahl von Öffnungen 26 angeordnet ist. Weiterhin ist in der perspektivischen Ansicht der Deckel 32 dargestellt, welcher vorzugsweise mit dem Rohrboden 22 verlötet ist. Der Deckel 32 weist in der Ausführung der 5 zwei Fluidanschlüsse 34 auf, durch welche ein Fluid in den Wärmeübertrager 21 einströmen kann beziehungsweise aus diesem ausströmen kann. In dem Rohrboden 22 sind die Rohre des Wärmeübertragerblocks 33 aufgenommen.
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Der Deckel 23 weist einen Fußbereich 20 auf, welcher seitlich umlaufend angeordnet mehrere abragende Elemente 27 aufweist, welche in die Öffnungen 26 einführbar sind.
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Die 6 zeigt eine Ansicht des Wärmeübertragers 21 der 5 im montierten Zustand. Die abragenden Elemente 27 durchgreifen dabei die Öffnungen 26, wodurch der Rohrboden 22 gegenüber dem Deckel 23 fixiert wird. Zwischen dem Rohrboden 22 und dem Deckel 23 ist vorzugsweise, wie bereits gezeigt, ein Dichtungselement angeordnet, welches eine fluiddichte Verbindung des Deckels 23 mit dem Rohrboden 22 ermöglicht.
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Die 7 zeigt eine weitere alternative Ausführung des Wärmeübertragers 21, wie er bereits in 3 gezeigt wurde. Die Bezugszeichen stimmen, soweit identische Teile dargestellt sind, mit denen der 3 überein. Im Unterschied zur 3 weist der Fußbereich 43 des Deckels 23 nun ebenfalls einen U-förmigen Aufnahmebereich 36 auf. Dieser ist gegensinnig zum U-förmigen Aufnahmebereich 24 ausgerichtet und dient zur Aufnahme des Dichtungselementes 35. Dieses ist im Querschnitt stiftartig ausgebildet und ist zwischen den beiden vom U-förmigen Aufnahmebereich 36 ausgebildeten Flanken fest aufgenommen und stützt sich weiterhin an der Basis 28 des Aufnahmebereichs 24 ab. Durch die Abstützung der abragenden Elemente 27 in den Öffnungen 26 und des Dichtungselementes 35 gegenüber der Basis 28 ist insgesamt eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Rohrboden 22 und dem Deckel 23 erzeugt.
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Die 8 zeigt eine weitere alternative Anordnung eines Dichtungselementes 38. Dieses weist im montierten Zustand einen ellipsenförmigen Querschnitt auf. Der Fußbereich 42 des Deckels 23 ist deutlicher kürzer ausgebildet als der Fußbereich 43 der 7 und weist insbesondere eine flache, parallel zur Basis 28 verlaufende Fläche auf, welche im montierten Zustand in flächigem Kontakt mit dem Dichtungselement 38 steht. Das Dichtungselement 38 ist somit insbesondere zwischen dem parallel zur Basis 28 verlaufenden Fußbereich 42 und der Basis 28 eingeklemmt. Die Dichtung 38 der 8 ist vor der Montage in den Aufnahmebereich 24 des Deckels 23 eingelegt.
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Die 9 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform mit einem Dichtungselement 39. Das Dichtungselement 39 ist an den Fußbereich 42 des Deckels 23 im Vorfeld der Montage angespritzt und somit einteilig mit dem Deckel 23 ausgeführt. Der Fußbereich 42 des Deckels 23 ist identisch mit dem Fußbereich 42 der 8 ausgebildet. In einer alternativen Ausführungsform kann das Dichtungselement auch in den Aufnahmebereich 24 eingespritzt sein.
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Die 10 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung mit einem Dichtungselement 40. Dieses Dichtungselement 40 ist vorzugsweise durch eine Klebeschicht gebildet. Diese kann entweder auf den Fußbereich 41 des Deckels 23 aufgetragen sein und/oder auf den Aufnahmebereich 24. Der Fußbereich 41 ist deutlich länger ausgeführt als der Fußbereich 42. Durch die längere Ausführung des Fußbereichs 41 wird insbesondere die geringere Dicke der Dichtung kompensiert, da das Dichtungselement 40 wesentlich dünner ausgebildet ist als die vorangegangenen Dichtungselemente 38 und 39. In einer alternativen Ausführungsform kann insbesondere auch der Schenkel 29 am Fußbereich 41 anliegen, wodurch insbesondere bei einer Verklebung eine weitere Abdichtung erzeugt werden kann. Weiterhin kann das Dichtungselement, wie es in den 7 bis 10 gezeigt ist, von korrosiven Einflüssen besser geschützt werden.
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Die 11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers 61. Der Deckel 63 weist insbesondere einen Fußbereich 71 auf, welcher einen Fortsatz ausbildet, der entlang der Einsetzrichtung verläuft. Das Dichtungselement im Aufnahmebereich 64 wird somit insbesondere zwischen dem parallel zur Basis 68 verlaufenden Bereich des Fußbereichs 71 und dem senkrecht zur Basis 68 verlaufenden Fortsatz des Fußbereichs 71 gehalten.
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Der Schenkel, gegen welchen der Deckel 63 abgestützt ist, ist im Ausführungsbeispiel der 11 durch ein zweites Element gebildet, welches jedoch mit dem Rohrboden 62 fest verbunden ist. Ebenso ist unterhalb des Rohrbodens 62 ein Deckel 70 angeordnet, welcher ebenfalls fest mit dem Rohrboden 62 verbunden ist. Der U-förmige Aufnahmebereich 64 ist somit in der 11 mehrteilig ausgebildet.
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Der aufgestellte Randbereich 65 weist ebenfalls Öffnungen 66 auf, welche durch abragende Elemente 67 des Deckels 63 durchgriffen werden können. Wie in einzelnen vorangegangen Figuren bereits angedeutet, sind an der nach außen gerichteten Fläche des Deckels 63 mehrere Rippenelemente angeordnet, welche insgesamt zu einer dünneren Wandausführung des Deckels beitragen. Gleichzeitig wird die Stabilität des Deckels 63 durch die Rippenelemente erhöht.
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Die 12 zeigt eine weitere Ansicht eines Wärmeübertragers 81. Insbesondere ist der Boden 82 dargestellt, welcher umlaufend vier Teilabschnitte des aufgestellten Randbereichs 85 zeigt. An den Stoßstellen zwischen diesen einzelnen Teilabschnitten ist zu erkennen, dass der aufgestellte Randbereich 85 jeweils aus vier einzelnen Randabschnitten des Rohrbodens 82 durch Umbiegen erzeugt ist. Es bleibt ein Spalt zwischen den aufgestellten Randbereichen 85 der einzelnen Teilabschnitte bestehen.
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Der aufgestellte Randbereich 85 weist ebenfalls Öffnungen 86 auf, in welche die abragenden Elemente 87 des Deckels 83 eingeführt werden können. In der Darstellung der 12 sind sowohl die Öffnungen 86 als auch die abragenden Elemente 87 mit einem kreisrunden Querschnitt dargestellt. In alternativen Ausführungsformen können insbesondere langlochartige, ellipsenförmige, linsenförmige oder nierenförmige Formen für die abragenden Elementen und die Öffnungen vorgesehen werden. Vorzugsweise sind die Öffnungen und die abragenden Elemente derart aufeinander abgestimmt, dass ein spielfreier Sitz erzeugt werden kann. Dies ist insbesondere der Abdichtung des Wärmeübertragers 81 dienlich. Die 12 zeigt einen unmontierten Zustand des Wärmeübertragers 81.
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Die 13 zeigt eine Ansicht des Wärmeübertragers 81, wobei der Deckel 83 vollständig in den Rohrboden 82 beziehungsweise den Aufnahmebereich 84 eingesetzt ist. Die Öffnungen 86 sind von den abragenden Elementen 87 durchdrungen, wodurch eine Verrastung des Deckels 83 gegenüber dem Rohrboden 82 erzeugt ist.
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Wie in der Darstellung der 13 besonders gut zu erkennen ist, ist der Schlitz an der Stoßstelle zwischen den Teilabschnitten des aufgestellten Randbereichs 85 besonders dienlich, um eine ausreichende Ausweichbewegung des aufgestellten Randbereichs 85 beim Einschieben des Deckels 83 zu gewährleisten. Jeder der gezeigten Teilabschnitte wird für sich von dem Deckel 83 beziehungsweise den abragenden Elementen 87 federnd nach außen verbogen.
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Die in den vorausgegangenen Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele dienen der Verdeutlichung des Erfindungsgedankens. Sie haben insbesondere hinsichtlich der verwendeten Materialien für den Rohrboden und/oder den Deckel keine beschränkende Wirkung. Das Verschlussprinzip kann insbesondere auch auf andersartig ausgeführte Wärmeübertrager übertragen werden. Die in den 1 bis 13 gezeigten Wärmeübertrager sind lediglich beispielhaft.
