-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Abgaskühler sowie ein Verfahren und ein Montagewerkzeug zur Einbringung von Kühlrippen in einen zylindrischen Abgaskühler.
-
Im Umfeld von Verbrennungsmotoren ist es üblich, Abgaskühler vorzusehen, zum einen um die von dem Abgas abgegebene Wärme beispielsweise für die Innenraumheizung zu nutzen, und zum anderen um in den Verbrennungsraum rückgeführtes Abgas zu kühlen, was den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen senkt.
-
STAND DER TECHNIK
-
Als Vorbenutzungsgegenstände sind weitgehend quaderförmige Abgaskühler bekannt, in denen im Wesentlichen in gestapelter Anordnung Platten zur Abgrenzung von Strömungskanälen für das Abgas und Kühlrippen vorhanden sind, um die Wärmeübertragung auf ein üblicherweise flüssiges Kühlmedium, das den beschriebenen Stapel umgibt, zu verbessern.
-
Ferner geht beispielsweise aus der
US 8,485,246 B2 ein Wärmetauscher mit spiralförmigen Strömungspfaden hervor.
-
Dies gilt in ähnlicher Weise für den Gegenstand der
US 2011/0223067 A1 , der durch Rollen eines gewellten Blechs hergestellt wird.
-
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen im Wesentlichen zylindrischen Abgaskühler zu schaffen, der im Hinblick auf die Kosten und/oder die Wärmeübertragung Vorteile bietet.
-
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt zum einen durch den im Patentanspruch 1 beschriebenen zylindrischen Abgaskühler.
-
Demzufolge weist dieser ein Gehäuse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sowie Kühlrippen auf, die auch als Finnen, Stege oder Lamellen bezeichnet werden können. Unter „zylindrisch“ wird in diesem Zusammenhang und zur Abgrenzung von im Wesentlichen quaderförmigen Abgaskühlern eine Gestaltung verstanden, die beispielsweise einen Kreiszylinder, einem Zylinder mit einer Ellipse als Grundfläche oder einem Prisma mit einer Grundfläche entspricht, die zahlreiche Ecken, insbesondere mehr als 5 Ecken aufweist, so dass eine zylinderähnliche Form entsteht. Dies gilt gleichermaßen für eine eckige Grundfläche, die insbesondere auch vier oder weniger Ecken aufweisen kann und bevorzugt gerundete Ecken, insbesondere mit vergleichsweise großen Radien aufweist. Im Bereich der nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläuterten Zu- und Abflüsse für das Kühlmittel kann, im Querschnitt gesehen, ein gerader Abschnitt oder eine geeignete Ausstülpung ausgebildet sein, um eine in Axialrichtung des Kühlers verlaufende weitgehend ebene Fläche zu erzeugen, an der, unter Einsparung von Fräsarbeiten, die Zu- und Abflüsse in einfacher Weise angebracht werden können. Allgemein wird für den Querschnitt des Gehäuses des erfindungsgemäßen Kühlers bevorzugt, eine stranggießbare Form zu verwenden. Die zylindrische Gestaltung ermöglicht in vorteilhafter Weise die Integration in das Gehäuse eines Dieselpartikelfilters oder eines Abgaskatalysators.
-
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Kühlrippen sorgen für eine gute Wärmeübertragung. Darüber hinaus kann durch die Verwendung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für das Gehäuse ein Kostenvorteil erreicht werden. Insbesondere sind für die genannten Materialien Herstellungsverfahren bekannt, die in besonders einfacher und effizienter Art und Weise die Ausbildung von vergleichsweise dünnen Wanddicken und/oder eine integrale Ausbildung der notwendigen Strömungspfade und gegebenenfalls der Kühlrippen ermöglichen.
-
Darüber hinaus haben erste Überlegungen zu dem erfindungsgemäßen Abgaskühler ergeben, dass die oben genannten Vorteile mit einem vergleichsweise geringen Druckabfall kombiniert werden können.
-
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
-
Für das Herstellungsverfahren des Gehäuses wird derzeit bevorzugt, dass Stranggießen verwendet wird. Hierdurch können Wanddicken von 1 mm oder weniger erreicht werden, was demnach für zumindest einen Teil der Wände des Gehäuses des erfindungsgemäßen Abgaskühlers bevorzugt wird. Somit können mittels eines stranggegossenen Gehäuses besonders hohe Wärmeübertragungsraten erreicht werden.
-
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Abgaskühlers kann dadurch besonders einfach gestaltet werden, dass die Kühlrippen mit dem Gehäuse einstückig ausgebildet werden, was in vorteilhafter Weise beispielsweise durch (Strang)gießen möglich ist. In bestimmten Anwendungsfällen bietet es jedoch Vorteile, wenn die Kühlrippen von dem Gehäuse getrennt vorgesehen sind. In diesem Zusammenhang ist die Verwendung von Stahl für die Kühlrippen möglich, es wird jedoch Aluminium oder eine Aluminiumlegierung bevorzugt. Bei Verwendung von Stahl ist es denkbar, ein sogenanntes Rippenblech, das, wie nachfolgend genauer beschrieben, zahlreiche Rippen bildet, in einem Strömungspfad für das Abgas anzuordnen, und eine Fixierung des Rippenblechs aus Stahl dadurch zu erreichen, dass sich dieses infolge der Durchströmung des Kühlers mit heißem Abgas ausdehnt. Die Verbindung zwischen dem Rippenblech und dem Gehäuse, und damit die Wärmeübertragung, ist jedoch besser, wenn für das Rippenblech Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet wird, und dieses mit dem Gehäuse durch Löten verbunden werden kann. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch vorgesehen werden, dass das Lot insbesondere auf beiden Seiten des Rippenblechs bereits eingewalzt, mit anderen Worten das Blech „platiniert“ ist, so dass in einem Lötofen eine zuverlässige Verbindung ausgebildet werden kann.,
-
Um die Wärmeübertragungsrate weiter zu verbessern, können die Kühlrippen insbesondere dann, wenn sie von dem Gehäuse getrennt vorgesehen werden, in Axialrichtung des Kühlers wellenförmig ausgebildet sein. Dies wird dadurch erreicht, dass der Turbulenzgrad erhöht wird, und dadurch die Wärmeübertragung verbessert wird.
-
Für die effiziente Nutzung des Innenraumes des zylindrischen Abgaskühlers bietet es Vorteile, wenn das Gehäuse zumindest je einen spiralförmigen Pfad für Kühlmittel und die Aufnahme zahlreicher Kühlrippen aufweist. Die Kühlrippen werden im Betrieb zur Ableitung der Wärme von Abgas genutzt, das im Wesentlichen in Axialrichtung durch den Abgaskühler geführt wird.
-
In vorteilhafter Weise wird das Gehäuse bevorzugt mit zumindest einer Endabdeckung und/oder zumindest einer Trennwand kombiniert. Ein an einer geeigneten Stelle in Axialrichtung vorgesehene Trennwand kann von der spiralförmigen Bahn einen (in Axialrichtung) ersten Bereich des Kühlers abgrenzen, so dass das Kühlmedium spiralförmig ins Innere strömt. Im Inneren, wo die Trennwand zu diesem Zweck ausgespart ist, mit anderen Worten, die Strömung nicht begrenzt, tritt das Kühlmedium in Axialrichtung in einen nächsten Bereich des Kühlers und von dort spiralförmig wieder nach außen, um nach der Wärmeaufnahme abgeführt zu werden.
-
Für die zuverlässige Positionierung zumindest einer Trennwand und/oder zumindest einer Endabdeckung bietet es Vorteile, wenn diese zumindest eine Positionierkontur, wie beispielsweise eine Öffnung, eine Kante, einen Absatz oder dergleichen aufweist. Eine derartige Positionierkontur kann in vorteilhafter Weise unmittelbar beim Stranggießen ausgebildet werden.
-
Ferner kann die Anzahl der notwendigen Bauteile geringgehalten werden, wenn zumindest eine Endabdeckung zumindest einen Befestigungsflansch zur Anbringung an ein oder mehrere umliegende Bauteile aufweist.
-
Schließlich kann das Gehäuse zur erfindungsgemäßen Abgaskühlung in vorteilhafter Weise segmentiert ausgebildet werden, so dass beispielsweise die Anbringung einer oder mehrerer Trennwände im Inneren, nämlich bevorzugt am Beginn und/oder Anfang eines Segments erleichtert wird. Ferner können Zu- und Abflüsse für das Kühlmedium an einzelnen Segmenten vorgesehen werden, und ein oder mehrere Segmente können in vorteilhafter Weise von Zu- und Abflüssen frei sein. Hierdurch lässt sich der erfindungsgemäße Abgaskühler insgesamt modular aufbauen, und mit einigen wenigen, standardisierten Segmenten sind unterschiedlichste Größen und Ausgestaltungen möglich. Durch die segmentierte Gestaltung ergibt sich eine Vereinfachung im Hinblick auf die Gestaltung der einzelnen Segmente. Beispielsweise können einheitliche Segmente ohne Zu- und Abfluss vorgesehen werden, und die Konturen für die Anbringung von Zu- und Abfluss können durch geeignete Bearbeitung an diesen „Standard“-Segmenten ausgebildet werden.
-
Durch die Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Einbringung von Kühlrippen in einen zylindrischen Abgaskühler gemäß dem Patentanspruch 9 vorgestellt. Demzufolge werden die Kühlrippen tangential in eine spiralförmige Bahn eines Montagewerkzeugs eingeführt, und anschließend axial in den neben, insbesondere unmittelbar angrenzend, an das Montagewerkzeug angeordneten Kühler eingeführt. Als Alternative zu dem erstgenannten Schritt ist es denkbar, ein Montagewerkzeug zu drehen und zu den Kühlrippen zu bewegen, so dass diese insgesamt spiralförmig in dem Montagewerkzeug aufgenommen sind und in gleicher Weise axial in den Kühler eingeführt werden können.
-
Dementsprechend stellt die Erfindung auch ein Montagewerkzeug zur Einbringung von Kühlrippen in einen zylindrischen Abgaskühler mit zumindest einer spiralförmigen Bahn zur Verfügung. Für diese Bahn wird bevorzugt, dass sie eine größere lichte Weite aufweist als diejenige der spiralförmigen Bahn eines Kühlers, in den die Kühlrippen einzubringen sind. Hierdurch wird die Anordnung der Kühlrippen in dem Montagewerkzeug erleichtert. Dies gilt ferner für die Einbringung der Kühlrippen in den Kühler in axialer Richtung, indem sich die lichte Weite der spiralförmigen Bahn des Montagewerkzeugs in axialer, mit anderen Worten in Einbringrichtung allmählich auf dasjenige Maß oder etwas weniger verkleinert, das die lichte Weite der spiralförmigen Bahn für die Aufnahme der Kühlrippen in dem Kühler ausmacht.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Abgaskühlers in einer ersten Ausführungsform;
-
2 eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Abgaskühlers in einer zweiten Ausführungsform;
-
3 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Abgaskühlers in einer dritten Ausführungsform;
-
4 ein erfindungsgemäßes Montagewerkzeug in einer ersten Ausführungsform;
-
5 ein erfindungsgemäßes Montagewerkzeug in einer zweiten Ausführungsform;
-
6 eine Schnittdarstellung des Inneren eines Montagewerkzeugs;
-
7 eine Endansicht des Gehäuses des erfindungsgemäßen Abgaskühlers in einer vierten Ausführungsform;
-
8 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Abgaskühlers in einer fünften Ausführungsform; und
-
9 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Abgaskühlers in einer sechsten Ausführungsform.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER
-
ERFINDUNG
-
Wie in 1 zu erkennen ist, weist der erfindungsgemäße Abgaskühler im Wesentlichen ein Gehäuse 10 mit zwei spiralförmigen Strömungspfaden auf, die nachfolgend noch genauer erläutert werden. Das Gehäuse ist im Wesentlichen zylindrisch und in der gezeigten Ausführungsform stranggegossen, so dass es günstig aus Aluminium herstellbar ist. Insbesondere kann das Gehäuse in diesem Zusammenhang nach dem Stranggießen in einfacher Art und Weise auf die richtige Länge geschnitten werden. Bei der in 1 gezeigten Ausrichtung beginnt an der Oberseite ein erster Strömungspfad 12 für typischerweise flüssiges Kühlmedium, das durch einen Zufluss 14 zu- und durch einen Abfluss 16 abgeführt wird. Zur zuverlässigen und dichten Verbindung von Zu- 14 und Abfluss 16 mit dem Gehäuse ist dieses an seiner Außenseite an den mit 18 bezeichneten Stellen in geeigneter Weise bearbeitet. Insbesondere werden hier ebene, im Wesentlichen kreisringförmige Anlageflächen für das jeweilige Ende des Zu- 14 oder Abflusses 16 geschaffen. Wie oben erwähnt kann eine derartige Anlagefläche bereits beim Stranggießen vorgesehen werden, so dass lediglich die Ein- und Austrittsöffnungen des Gehäuses bearbeitet werden müssen. Der Zu- 14 und Abfluss 16 kann in vorteilhafter Weise eingelötet sein. Bei der gezeigten Ausführungsform sind Zu- 14 und Abfluss 16 nahe ihres zu dem Gehäuse 10 weisenden Endes jeweils mit einer Wulst 20 versehen, um für eine definierte Anordnung in Axialrichtung des Zu- 14 oder Abflusses 16 zu sorgen, indem die jeweilige Wulst an der beschriebenen kreisringförmigen Anlagefläche anliegt. Zu- 14 und Abfluss 16 sind bei der gezeigten Ausführungsform, mit Ausnahme der in dem gezeigten Fall nahe beider Enden vorgesehenen Wülste 20 kreiszylindrisch ausgebildet.
-
Um zu verhindern, dass in radialer Richtung zugeführtes Kühlmittel unmittelbar in Axialrichtung strömt, und den Kühler schnell wieder verlässt, ist zwischen Zu- und Auslass eine nachfolgend genauer erläuterte und im rechten Bereich zusammen mit anderen Komponenten erkennbare Trennwand 22 vorgesehen. Die Trennwand 22 sorgt im Wesentlichen dafür, dass das Kühlmittel zunächst die spiralförmige Bahn bis ins Innere des Gehäuses durchläuft, sich erst dann in Axialrichtung bewegt, und nach Durchströmen des spiralförmigen Strömungspfades in einem (axial) anderen Bereich des Kühlers und von innen nach außen diesen wieder verlässt. Die Form der Trennplatte 22 entspricht im Wesentlichen derjenigen des (außen beginnenden) Strömungspfades 12 für das Kühlmittel mit der in 2 erkennbaren Besonderheit, dass im Wesentlichen in der Mitte eine Aussparung oder Öffnung 26 vorgesehen ist, welche die beschriebene Strömung in Axialrichtung ermöglicht. Im Übrigen entspricht die Form der Trennwand 22 im Wesentlichen derjenigen der in 1 zu erkennenden Endbegrenzungen 24, die am (axialen) Anfang und Ende des Gehäuses vorgesehen sind, um den Strömungspfad für das Kühlmittel an diesen Enden abzudecken und im Wesentlichen zu verhindern, dass Kühlmittel in axialer Richtung austritt. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform wird die Trennwand 22 im Wesentlichen axial in den Strömungspfad 12 geschoben, während sie bei der Ausführungsform von 2 zwischen zwei Segmenten, wie nachfolgend genauer erläutert, vorgesehen wird.
-
An den Enden geöffnet verbleibt in beiden Fällen ein ebenfalls spiralförmiger Strömungspfad 28 für die axiale Strömung des Abgases. Um eine besonders gute Wärmeübertragung zu gewährleisten, ist dieser spiralförmige Strömungspfad für das Abgas, der jedoch axial durchströmt wird, mit zahlreichen Kühlrippen 30 versehen, die, wie nachfolgend genauer erläutert, in diesen Strömungspfad eingeführt sind. In 2 ist eine derartige spiralförmige Wicklung der Kühlrippen 30 zu erkennen. Die Kühlrippen ergeben sich im Wesentlichen durch eine wellenförmige Gestaltung eines Blechs oder eine „eckige“ wellenförmige Gestaltung in Form alternierender „U“s und auf den kopfstehender „U“s, wobei die vertikalen Schenkel eines betrachteten „U“s gleichzeitig die vertikalen Schenkel der zu beiden Seiten vorhandenen, auf dem Kopf stehenden „U“s bilden. Die Kühlrippen können grundsätzlich aus Stahl ausgeführt sein, jedoch wird Aluminium oder eine Aluminiumlegierung bevorzugt, so dass die Kühlrippen in vorteilhafter Weise mit dem Gehäuse verlötet werden können. Stahlrippen haben demgegenüber den Vorteil besserer Gleiteigenschaften bezüglich eines Gehäuses aus Aluminium, was beim Einführen der Rippen in das Stahlgehäuse, wie nachfolgend beschrieben, genutzt werden kann.
-
In Axialrichtung können diese durch die beschriebene Gestaltung entstehenden, und sich im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckenden Kühlrippen wellenförmig sein, wie dies insbesondere in 1 zu erkennen ist. Mit anderen Worten oszillieren die Kühlrippen in der Axialrichtung betrachtet zumindest in geringem Umfang in Umfangsrichtung. Es sei erwähnt, dass ähnliche, jedoch nicht in Umfangsrichtung gewellte Rippen ausgebildet werden können, indem beispielsweise durch Strangpressen, das in 1 erkennbare Gehäuse 10 im Bereich des Strömungspfades 28 für das Abgas mit mehreren, sich gerade in Axialrichtung versehenen Kühlrippen ausgebildet werden kann, wie in 7 gezeigt ist, die im Übrigen der Ausführungsform von 1 entspricht.
-
Zu den Strömungspfaden sei noch erwähnt, dass diese bevorzugt sowohl in Axialrichtung, als auch in ihrem spiralförmigen Verlauf einen im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen. Hierbei ist die radiale Erstreckung des (mit den Kühlrippen 30 gefüllten) Strömungspfades für das Abgas zumindest etwa doppelt so groß wie diejenige des Strömungspfades für das Kühlmedium. Ferner beginnt an der Außenseite der Strömungspfad 28 für das Abgas um etwa 45 Grad versetzt zu demjenigen 12 für das Kühlmedium. Der gleichbleibende Querschnitt gilt insbesondere mit Ausnahme des Beginns (das äußere Ende der Spirale) und des Endes des Strömungspfades für das Kühlmedium. Dementsprechend haben die am axialen Beginn und Ende in den Strömungspfad für das Kühlmedium eingesetzten Endabdeckungen 24 eine hierzu passende Form mit Verbreiterungen am Beginn und am Ende, wie im rechten Bereich der 1 erkennbar. Dies gilt gleichermaßen für die Trennwand 22 mit Ausnahme der axialen Öffnung im Inneren.
-
Aufgrund der spiralförmigen Strömung des Kühlmediums und der axialen Strömung des Abgases kann der erfindungsgemäße Kühler als Querströmungs-Wärmetauscher bezeichnet werden. Zur Befestigung der Kühlrippen 30 können diese mit geeignetem Lötmaterial versehen, insbesondere platiniert sein, um nach der Einbringung in einem Lötofen fest mit dem Gehäuse verbunden zu werden.
-
Die Ausführungsform von 2 ist mit folgenden Besonderheiten zu derjenigen von 1 ähnlich. Zum einen ist das Gehäuse 10 segmentiert, mit anderen Worten sind in dieser Ausführungsform zwei Segmente 32 vorgesehen, die sich im Wesentlichen dadurch ergeben, dass das in 1 gezeigte Gehäuse an einer Stelle etwa in der (axialen) Mitte durchtrennt ist. Zwischen den beiden Segmenten 32 ist bei dieser Ausführungsform eine Trennwand 22 vorgesehen, die ähnlich zu derjenigen von 1 den Strömungspfad für das Kühlmedium mit Ausnahme der Öffnung 26 in der Mitte verschließt, und den Strömungspfad für das Abgas offenlässt. Die Trennwand 22 ist jedoch nicht in den Strömungspfad 12 für das Kühlmedium eingeführt sondern wird gewissermaßen als Zwischenplatte zwischen den beiden Segmenten 32 vorgesehen. Mit anderen Worten entspricht ihre Außenkontur im Wesentlichen derjenigen der Segmente 32, und sie kann mit den Segmenten 32 beispielsweise durch Löten verbunden werden, indem sie aus einem mit Lötpaste versehenen oder, wie oben beschrieben, bereits platinierten Aluminiumblech besteht. Dies gilt in gleicher Weise für die erkennbaren Endabdeckungen 24, die mit Ausnahme der Tatsache, dass bei den Endabdeckungen 24 auch die Mitte verschlossen ist, der Gestalt der Trennwand 22 entsprechen. Ergänzend sei erwähnt, dass sowohl die Endabdeckungen 24, als auch die Segmente 32 als auch die Trennwand 22 in dem gezeigten Fall Positionierkonturen in Form von Öffnungen 34 aufweisen, so dass die genannten Komponenten zuverlässig bezüglich einander angeordnet werden können.
-
Mit Verweis auf 8 sei erwähnt, dass durch axiale Hintereinanderanordnung zweier Kühler gemäß 2, wobei in der Mitte eine Endabdeckung 24 eingespart werden kann, ein zweistufiger Kühler ausgebildet werden kann. Ein deraritger Kühler verfügt über zwei getrennte Kühlkreisläufe. In diesem Fall kann die Kühlung in vorteilhafter Weise reguliert werden, indem beispielsweise ein Kühlkreislauf, bevorzugt der bezüglich des Abgasstromes stromabwärtige Kühlkreislauf zuoder abgeschaltet wird. In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, den stromabwärts befindlichen Kühlkreislauf mit einem anderen Kühlmittel, beispielsweise dem Kühlmittel aus einem Niedertemperaturkreislauf des Fahrzeugs zu betreiben, so dass eine maximale Abgaskühlung erreicht werden kann. Mit anderen Worten wird der überwiegende Teil der Abgaswärme durch den ersten Kühlkreislauf abgeführt, während in den nachgeschalteten Kühler in vorteilhafter Weise weniger Wärme in den Niedertemperaturkreislauf eingebracht wird, da diese Kühlung „teuer“ erkauft wird. Somit werden in diesem Kühlkreislauf nur einige wenige zusätzliche Grad Temperatursenkung erzeugt. In jedem Fall wird durch die Endabdeckung in der axialen Mitte des Kühlers eine vollständige Trennung der beiden Stufen des Kühlers erreicht.
-
Ferner ist es, wie in 9 gezeigt, denkbar, durch einen segmentierten Aufbau, wobei mittlere Segmente keine Zu- oder Abflüsse aufweisen, einen axial längeren Kühler vorzusehen. In diesem Fall sind zwischen dem ersten und zweiten, dem zweiten und dritten und dem dritten und vierten Segment Trennwände 22 wie in 2 gezeigt vorgesehen. Die Endabdeckungen 24 entsprechen denjenigen von 2. Durch eine Art „Baukasten“ mit einheitlichen Segmenten kann der Kühler je nach notwendiger Kühlleistung eine geeignete Anzahl von Segmenten aufweisen. Eine Segmentierung bietet ferner den Vorteil, dass bei einem vergleichsweise langen Kühler im Vergleich zu zwei vergleichsweise langen Segmenten eine bessere Verteilung des Kühlmittels über die Länge erreicht werden kann, indem dieses mehrfach von außen nach innen und von innen nach außen, und von dort wieder von außen nach innen strömt usw. Dies wird durch einen axialen Durchfluss an der Außenseite des mittleren Trennblechs bei dem Kühler gemäß 9, etwa an der Verlängerung der zur Referenznummer 22 führenden Linie in 2 erreicht. Im Gegensatz zu der Ausführungsform von 8 findet sich hier somit keine Trennung von zwei Kühlkreisläufen, sondern eine mehrfache von außen nach innen und von innen nach außen Strömung.
-
Die in 3 gezeigte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen derjenigen von 2 mit der Besonderheit, dass in diesem Fall beide Endabdeckungen 24 einen Befestigungsflansch zur Anbringung an umgebende Bauteile aufweisen, oder insgesamt als Befestigungsflansch gestaltet sind. Dies äußert sich insbesondere darin, dass entlang des äußeren Umfangs zahlreiche Befestigungsöffnungen 36 vorgesehen sind. Wie in 3 gezeigt, kann das Material jeweils zwischen den Befestigungsöffnungen 36 ausgespart sein, so dass sich hier konkave Rundungen ergeben.
-
In 4 ist gezeigt, wie unter Verwendung eines Montagewerkzeugs 38 das Rippenblech 40 in das Gehäuse 10 des Kühlers eingebracht werden kann. Das Montagewerkzeug 38 weist im Wesentlichen in seinem gemäß 4 linken Bereich eine Schiene zur Aufnahme des Rippenblechs 40 auf, die in einer im Wesentlichen tangentialen Richtung mit einer Spiralbahn 42 des Montagewerkzeugs 38 verbunden ist. Die Spiralbahn 42 entspricht im Wesentlichen derjenigen des Gehäuses 10 des Kühlers. Zur Erleichterung des Einführens des Rippenbleches 40 in die Spiralbahn 42 kann die lichte Weite der Spiralbahn 42 etwas größer sein als die entsprechende Höhe der Kühlrippen. Das Rippenblech 40 wird zunächst quer zur Richtung der Schiene, d. h. in einer Richtung von links unten nach rechts oben gemäß 4 in die Schiene eingeführt. Zu diesem Zweck ist die Schiene bevorzugt an der vom Betrachter der 4 abgewandten Seite geschlossen. Nachdem sich das Rippenblech in der Schiene befindet, wird es in Richtung der Spiralbahn 42 geschoben, bis es vollständig in dieser aufgenommen ist. In dieser Position wird der in 4 rechts erkennbare Kühler unmittelbar angrenzend an das Montagewerkzeug angeordnet, und das spiralförmige Rippenblech 40 wird in Axialrichtung in die entsprechende spiralförmige Bahn in dem Kühler geschoben.
-
Diesbezüglich ist in 6 gezeigt, dass sich die lichte Weite der Spiralbahn des Montagewerkzeugs in Einführrichtung (nach rechts gemäß 6) verringern kann, um ein zuverlässiges Einführen des in 6 nicht dargestellten Rippenblechs in den Kühler zu ermöglichen. In vorteilhafter Weise verringert sich die lichte Weite der Spiralbahn allmählich, mit anderen Worten über einen (gemäß 6 von links nach rechts) schrägen Verlauf, der besonders bevorzugt so von der Unter- als auch der Oberseite her ausgebildet ist.
-
In 5 ist eine alternative Ausführungsform eines Montagewerkzeugs 38 gezeigt, das wieder eine Spiralbahn 42 aufweist, jedoch an seinem in 5 oben erkennbaren Ende mit einem zunehmend verringerten Durchmesser versehen ist. Hierdurch kann das Ende des Rippenblechs 40 in eine geeignete Kontur in Form einer kanalförmigen Aussparung 44 am Ende des Montagewerkzeugs 38 eingesetzt werden.
-
Nachfolgend wird das Montagewerkzeug 38 gemäß 5 gedreht, gemäß 5 in Richtung des Uhrzeigersinns, und gleichzeitig in Richtung des Rippenblechs 40 bewegt. Alternativ kann sich das Rippenblech 40 selbstverständlich auch in Richtung des Montagewerkzeugs 38 bewegen. In jedem Fall wird das Rippenblech in dieser Weise nach und nach in der Spiralbahn 42 aufgenommen und nachfolgend in axialer Richtung in das Kühlgehäuse 10 eingeführt, wie dies vorangehend unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben wurde. Für beide beschriebenen Montagewerkzeuge ist es denkbar, für die korrekte Positionierung bezüglich des Gehäuses 10 die unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Positionierkonturen 34 zu nutzen.
-
Es versteht sich, dass die Merkmale sämtlicher Ausführungsformen und Ansprüche miteinander kombiniert werden können, soweit sie sich nicht widersprechen. Beispielsweise können auch bei der segmentierten Gestaltung gemäß 2, 8 und 9 die einstückigen Kühlrippen gemäß 7 vorgesehen sein. Die in 2 erkennbaren, getrennten Rippenbleche mit den Kühlrippen 30 können ebenso in der Ausführungsform gemäß 1 vorgesehen sein, es kann jedoch auch ein einziges, in Axialrichtung längeres Rippenblech verwendet werden. Die Ausführungsform von 8 kann auch drei- oder mehrstufig vorgesehen sein. In einer oder mehreren Stufen können Segmente ohne Zu- und Abfluss, wie in 9 gezeigt, vorgesehen sein, und die Ausführungsform von 9 kann mehr als zwei solche Segmente enthalten.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 8485246 B2 [0004]
- US 2011/0223067 A1 [0005]
