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Die Erfindung betrifft einen Sammler für ein Wärmeübertragungsmodul eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Eindrehen und Lösen des Stopfens des Sammlers mithilfe eines Werkzeugs als auch die Verwendung eines Wärmeübertragungsmoduls in einem Kältemittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs.
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Die Druckschrift
DE 10 2019 210 022 A1 beschreibt einen Sammler in Verbindung mit einem Wärmeübertragungsmodul. Der Sammler bildet zusammen mit einem inneren Wärmeübertrager das Wärmeübertragungsmodul. Dieses Wärmeübertragungsmodul kann in einem Kältemittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Das Kältemittel wird im Sammler gesammelt, getrocknet und bevorratet. Im Sammler können ein Filter, ein Trockensäckchen und ein Verteiler angeordnet sein. Der Sammler umfasst ein Gehäuse mit hohlzylindrischer Wandung, einen Boden und einen Stopfen. Der Boden und Stopfen verschließen die hohlzylindrische Wandung des Gehäuses fluiddicht axial. Die Wandung wird durch den Stopfen fluiddicht axial verschlossen. Der Stopfen und die Wandung des Gehäuses sind formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden. Nachteilig ist, dass die Verbindung zwischen dem Stopfen und der Wandung des Gehäuses nicht mehr ohne Beschädigung oder Zerstörung der beiden Bausteile gelöst werden kann.
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Offenbart wird in der Druckschrift
JP 2009 -
121 783 A ein Wärmeübertrager bestehend aus Flachrohren. Zwischen den Flachrohren sind Rippen angeordnet. Der offenbarte Wärmeübertrager soll den benötigten Bauraum verkleinern und soll die Leistung des Kältekreises verbessern. Links und rechts weist der beschriebene Wärmeübertrager jeweils einen Tank auf. An dem linken Tank ist ein Sammler befestigt. Der Sammler weist einen zylindrischen Körper mit zwei offenen Enden oben und unten auf. Ein zylindrischer Stopfen ist mittels einer Schraubverbindung am oberen Ende mit dem zylindrischen Körper verbunden. Der offenbarte Stopfen weist einen genormtes Antriebselement auf. Das genormte Antriebselement ist als Schraubenkopfantrieb (Sechskantschraubenkopfantrieb) ausgeführt, in den kann ein Sechskantschlüssel oder ein Drehmomentschlüssel eingesetzt werden. Der beschriebene Stopfen zeigt einen genormtes Antriebselement (Sechskantschraubenkopfantrieb) und besteht aus einem synthetischen Harz (Kunststoff). Ein synthetisches Harz kann reißen, wenn eine Kraft eingeleitet wird. Beim Eindrehen oder Losdrehen des beschriebenen Stopfens in das Gehäuse können die in den Stopfen eingeleiteten Kräfte den offenbarten Stopfen in nachteiliger Weise dauerhaft verformen. Dieser Nachteil besteht besonders bei größeren Durchmessern des offenbarten Gehäuses bzw. Stopfens.
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Die Druckschrift
KR 10 2004 0 008 964 A zeigt einen Wärmeübertrager und einen Sammler verbunden mit einem Tank. Der offenbarte Sammler weist einen Körper mit einem Gewinde auf. Der beschriebene Stopfen weist ein Gewinde auf und ist mit dem Gewinde in das Gewinde des Körpers eingeschraubt. Auf diese Weise entsteht eine Schraubverbindung zwischen Stopfen und dem Körper. Der offenbarte Stopfen weist genormtes Antriebselement auf. Das genormte Antriebselement ist als Schraubenkopfantrieb (Sechskantschraubenkopfantrieb) ausgeführt und der beschriebene Stopfen zeigt einen genormtes Antriebselement (Sechskantschraubenkopfantrieb). Durch die Verwendung der Schraubverbindung zusammen mit einem Dichtelement sollen möglicherweise auftretende Leckagen vermieden werden und die Herstellungskosten reduziert werden. Beim Eindrehen oder Losdrehen des beschriebenen Stopfens in das Gehäuse können die in den Stopfen eingeleiteten Kräfte den Stopfen in nachteiliger Weise dauerhaft verformen. Dieser Nachteil besteht besonders bei größeren Durchmessern des Gehäuses.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Verbindung zwischen Stopfen und Wandung des Gehäuses wieder zerstörungsfrei gelöst werden kann. So kann im Servicefall des Kältemittelkreislaufes in vorteilshafterweise der Filter, das Trockensäckchen oder auch beides zusammen ausgewechselt werden, ohne dass der gesamte Sammer ausgetauscht werden muss. In vorteilshafterweise kann so die Herstellung eines Ersatzteils, das den kompletten Sammler mit Filter, Trockensäckchen, Gehäuse, Boden und Stopfen umfasst, vermieden werden. Nur die Herstellung des Filters und/ oder des Trockensäckchens ist noch notwendig. Häufig möchten Fahrzeughersteller während der Entwicklungsphase eines Kältemittelkreises in einem Kraftfahrzeug verschiedene Varianten oder Kombinationen von Filter und/ oder Trockensäcken ausprobieren. Diese Varianten oder Kombinationen können nun zusammen mit einem einzelnen Sammler den Fahrzeugherstellern zu Verfügung gestellt werden. Da der Sammler wieder zu öffnen ist, können die Fahrzeughersteller selbstständig die Varianten oder Kombinationen von Filter und/ oder Trockensäckchen auswechseln und dann ausprobieren.
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Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Sammler für ein Wärmeübertragungsmodul für einen Kältemittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs. Der Sammler kann insbesondere für ein Wärmeübertragungsmodul eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Der Sammler ist zum Sammeln, zum Trocknen und zum Bevorraten von Kältemittel. Wobei der Sammler aus einem Boden, einem Gehäuse mit einer hohlzylindrischen Wandung sowie einem Stopfen gebildet wird. Die hohlzylindrische Wandung grenzt das Gehäuse nach innen ab. Wobei der Stopfen und die hohlzylindrische Wandung des Gehäuses jeweils ein Gewinde mit gleichen Nenndurchmesser aufweisen. Das Gewinde der Wandung des Gehäuses und das Gewinde des Stopfens bilden ein zueinander passendes Paar. Dabei kann das Gewinde der hohlzylindrischen Wandung des Gehäuses als Innengewinde ausgeführt sein. Der Stopfen kann dazu entsprechend ein Ausgewinde aufweisen. Für Paare von Gewinden existieren verbindliche Definitionen von Kenngrößen. Eine wichtige Kenngröße ist der Nenndurchmesser des Gewindes. Der Nenndurchmesser gibt den größten Durchmesser des Gewindes an. Der Boden verschließt zusammen mit dem Stopfen die Wandung des Gehäuses axial. Der Boden und das Gehäuse können stoffschlüssig verbinden sein. Der Stopfen ist mit der Wandung des Gehäuses durch eine Schraubverbindung verbunden, wobei der Stopfen mindestens ein Antriebselement aufweist. Es kann zwei verschiedene Arten von Antriebselementen geben. Mithilfe eines der zwei Arten von Antriebselementen oder der Kombination der zwei Arten von Antriebselementen kann der Stopfen in die Wandung eingeschraubt oder gelöst werden. Die Verwendung einer Schraubverbindung zwischen dem Stopfen und Wandung des Gehäuses kann auch kostengünstiger in der Herstellung sein als die Herstellung einer schon im Stand der Technik bekannten, nicht mehr lösbaren kraftschlüssigen oder formschlüssigen Verbindung.
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Der Stopfen kann mindestens ein Dichtelement aufweisen. Um den Sammler axial fluiddicht zu verschließen, ist mindestens ein Dichtelement am Stopfen notwendig. Unter einer fluiddichten Verbindung wird eine gasdichte sowie flüssigkeitsdichte Verbindung verstanden, dass bedeutet, es treten allenfalls vernachlässigbare Mengen an Fluid durch diese Verbindung. Es ist denkbar, dass Dichtelement als eine Radialdichtung mit einer Ausdehnung in axialer Richtung von mehreren Millimetern, vorzugweise 3,5 mm auszuführen. Vorstellbar ist auch, zusätzlich ein zweites Dichtelement zu verwenden. Dieses zusätzlich zweite Dichtelement kann das Eindringen von Schmutz in den Sammler verhindern. Angeordnet kann das zusätzliche zweite Dichtelement vor zwischen der Radialdichtung in axialer Richtung zum Boden. Durch die stoffschlüssige Verbindung von Boden und Gehäuse verschließt der Boden das Gehäuse fluiddicht.
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In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung kann das erste Antriebselement des Stopfens durch einen Kopf und mindestens zwei Materialaussparungen gebildet werden. Beim Eindrehen oder Losdrehen des Stopfens in das Gehäuse ist ein Drehmoment notwendig. Der Stopfen kann aus einem Kunststoff hergestellt sein. Durch die Materialaussparungen wird das Drehmoment aufgeteilt auf mehrere Kräfte an Kontaktstellen in den Materialaussparungen in dem Stopfen eingeleitet. Diese eingeleiteten Kräfte sind kleiner als die notwendige Kraft, den Stopfen dauerhaft zu verformen. Denkbar ist es, dass das erste Antriebselement mit zwei, drei oder mehr Materialaussparungen, vorzugsweise mit sechs Materialaussparungen ausgeführt ist. Vorstellbar ist es, dass die Materialaussparungen als Sacklochbohrungen ausgeführt sind. Alternativ sind auch andere Querschnittsformen denkbar wie eine rechteckige oder dreieckige Form. Da der Stopfen aus einem Kunststoff sein kann, sind in diesem Fall verschieden Formen als Spritzgussteil einfach zu realisieren. Vorstellbar ist es, den Kopf des Antriebselements der ersten Art durch Rotation einer erzeugenden Kurve, um die axiale Achse des Stopfens zu erzeugen. Diese erzeugende Kurve kann aus Bögen und Graden gebildet sein. Alternativ ist es vorstellbar, dass der Kopf bei einer rotationssymmetrischen Grundform zusätzliche Aussparungen oder überstehende Kanten enthält.
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Der Nenndurchmesser des Gewindes des Stopfens sowie der Wandung kann größer gleich 45 mm sein, wenn der Stopfen ein Antriebselement der ersten Art aufweist.
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Es ist möglich, dass Antriebselement der zweiten Art des Stopfens durch einen genormten Schraubenkopfantrieb gebildet werden. Wobei der Schraubenkopfantrieb als Innensechsrund oder als Innensechskant ausgebildet sein kann. In der zweiten erfindungsgemäßen Ausführung kann das Antriebselement der zweiten Art des Stopfens als Innensechsrund ausgebildet sein. Das Antriebselement der zweiten Art des Stopfens kann als Innensechskant ausgebildet sein. Aus dem Stand der Technik sind Schrauben-kopfantriebe bekannt, die aus einem Profil für die Mitnahme der Schraube bestehen. In internationalen sowie nationalen Normen, wie zum Beispiel ISO-Norm oder der DIN-Norm werden Schraubenkopfantriebe beschrieben. In der DIN-Norm für Schraubenkopfantriebe sind Innensechsrund und Innensechskant beschrieben. Es ist denkbar, dass der Stopfen als einem Kunststoff hergestellt ist. In diesem Fall wäre ein Stopfen mit einem Antriebselement der zweiten Art als Spritzgussteil einfach herzustellen.
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Der Nenndurchmesser des Gewindes des Stopfens sowie der Wandung kann kleiner als 45 mm sein, wenn der Stopfen ein Antriebselement der zweiten Art aufweist. Bis zu diesem Nenndurchmesser des Gewindes sind die durch das Eindrehen oder Losdrehen eingeleiteten Kräfte in den Stopfen kleiner als die notwendige Kraft, um einen möglicherweise aus Kunststoff bestehenden Stopfen dauerhaft zu verformen.
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In einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung kann der Stopfen ein Antriebselement der ersten Art und auch ein Antriebselement der zweiten Art aufweisen. Das notwendige Drehmoment, um den Stopfen in die Wandung des Gehäuses einzudrehen oder auszudrehen, wird über das Antriebselement der ersten Art in den Stopfen eingeleitet. Das Antriebselement der zweiten Art kann dazu dienen, den Stopfen vor dem Montagevorgang zu orientieren und zu positionieren. Dann kann die Verbindung von Stopfen und Gehäuse mittels des Antriebselements der ersten Art angezogen werden. Auf diese Weise können Fehler wie Fressen oder Verkanten des Stopfens vermieden, insbesondere bei der Verwendung von Schraubautomaten. Der Durchmesser des Stopfens kann größer gleich 45 mm sein. Der Stopfen kann aus einem Kunststoff hergestellt sein.
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Der erfindungsgemäße Stopfen kann aus einem Kunststoff ausgebildet sein. Der Boden und das Gehäuse können aus einem Metallwerkstoff bestehen. Vorstellbar ist es, dass Boden und Gehäuse aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind. Die Wandung des Gehäuses kann zum Beispiel extrudiert sein. Boden und Gehäuse können zum Beispiel stoffschlüssig verbunden sein. Vorstellbar ist es, Boden und Gehäuse mit einer Lötverbindung zu verbinden.
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Das erfindungsgemäße Wärmeübertragungsmodul kann für einen Kältemittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Wobei das Wärmeübertragungsmodul einen inneren Wärmeübertrager sowie einen Sammler aufweisen kann. Der innere Wärmeübertrager kann zum Kühlen von Kältemittel verwendet werden. Ein innerer Wärmeübertrager überträgt Wärme innerhalb eines Kältemittelkreislaufes. Im Sammler kann das Kältemittel gesammelt, getrocknet und bevorratet werden. Der innere Wärmeübertrager kann aus aufeinandergestapelten miteinanderverbundenen Platten bestehen. Alternativ wäre es denkbar, dass die Platten nebeneinander angeordnet sind. Wobei die Platten zwischen einer ersten Grundplatte und einer zweiten Grundplatte angeordnet sein können. Die Platten des inneren Wärmeübertragers können aus einer Aluminiumlegierung bestehen. Alternativ ist die Verwendung von Edelstahl für die Platten denkbar. Vorstellbar ist es, die Platten mit einem stoffschlüssigen Verfahren zu verbinden. Denkbar ist es, eines der folgenden Verfahren zu verwenden: Lötverfahren, Schweißverfahren oder Klebeverfahren. Das Gehäuse des Sammlers kann mit der zweiten Grundplatte des inneren Wärmeübertragers verbunden sein. Vorstellbar ist es, dass das Gehäuse des Sammlers und die zweite Grundplatte des inneren Wärmeübertragers stoffschlüssig verbunden ist. Denkbar ist es, eines der folgenden stoffschlüssigen Verfahren zu verwenden: Lötverfahren, Schweißverfahren oder Klebeverfahren. Alternativ dazu ist denkbar, eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung zu verwenden. Wie beispielweise eine Schraubverbindung oder Passverbindung. Bei Fahrzeugen mit einem zumindest teilweisen elektrischen Antrieb steht nur ein sehr begrenzter Bauraum für die notwendigen Bauteile für den Klimakreislauf des Fahrzeugs zur Verfügung. Durch die Kombination von inneren Wärmeübertrager und dem erfindungsgemäßen Sammler zu einem Wärmeübertragungsmodul wird nur noch ein deutlicher kleiner Bauraum benötigt, als wenn die beiden Bauteile als Einzelteile im Fahrzeug angeordnet werden. Sind innerer Wärmeübertrager und Sammler zu einem Wärmeübertragungsmodul zusammengefasst, können auch lange Verbindungsleitungen zwischen beiden Bauteilen entfallen. Falls innerer Wärmeübertrager und Sammler nicht zu einem Bauteil zusammengefasst sind, können die Verbindungsleitungen zwischen den beiden Bauteilen beispielsweise durch direkte Schlauchverbindungen oder Rohrverbindungen dargestellt sein. Alternativ ist es denkbar, die Verbindungsleitungen zum Teil oder ganz in zusätzlichen Platten als Kanäle auszuführen. So kann der Forderung, die notwendigen Bauteile für die Klimatisierung des Fahrzeugs auf einen möglichst kleinen Bauraum unterzubringen, entsprochen werden. Durch den Entfall der langen Verbindungsleitungen kann zusätzlich Material und Kosten eingespart werden.
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Zum Eindrehen oder Losdrehen des Stopfens in die Wandung des Gehäuses kann ein Werkzeug verwendet werden. Das Werkzeug kann in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung einen Abtrieb passend zum Antrieb der ersten Art des Stopfens aufweisen. Die Kraftübertragung zwischen dem Werkzeug und dem Stopfen kann formschlüssig sein. Wobei der Abtrieb des Werkzeugs durch eine Aussparung sowie mindestens zwei Elemente gebildet sein kann. Es ist denkbar, dass das Werkzeug gleichviele Elemente wie der Stopfen Materialaussparungen. aufweist. Vorzugsweise kann das Werkzeug sechs Elemente und auch der Stopfen sechs Materialaussparungen aufweisen. Die sechs Elemente des Werkzeugs passen zu den sechs Materialaussparungen des Stopfens sowie die Aussparung des Werkzeugs zu dem Kopf des Stopfens passt. Vorstellbar ist es, die Elemente des Stopfens als Zylinderstifte auszuführen. Alternativ sind andere Querschnittsformen der Elemente denkbar, wie beispielsweise eine rechteckige oder dreieckige Form.
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Die Aussparung des Werkzeugs kann den Kopf des Antriebs der ersten Art aufnehmen, sodass die vorzugsweise sechs Zylinderstifte in die sechs Sacklochbohren eintauchen können. Auf diese Weise kann eine formschlüssige Kraftübertragung zwischen dem Werkzeug und dem Stopfen zustande kommen. Das Werkzeug kann auf einem Metallwerkstoff, vorzugsweise einem Werkzeugstahl hergestellt sein. Auf diese Weise kann ein übermäßiger Verschleiß des Werkzeugs vermieden werden.
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In einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung kann das Werkzeug zusätzlich zu Abtrieb passend zum Antrieb der ersten Art des Stopfens noch einen zweiten Abtrieb passen zum Antrieb der zweiten Art des Stopfens aufweisen. Dieser zweite Abtrieb kann den Innensechskant oder Innensechsrund eintauchen. Das notwendige Drehmoment, um den Stopfen in die Wandung des Gehäuses einzudrehen oder auszudrehen, wird über den Abtrieb, passen zum Antriebselement der ersten Art in den Stopfen eingeleitet. Der Abtrieb, passend zum Antriebselement der zweiten Art, kann dazu dienen den Stopfen vor dem Montagevorgang zu orientieren und zu positionieren. Dann kann die Verbindung von Stopfen und Gehäuse mittels des Antriebselements der ersten Art angezogen werden. Auf diese Weise können Fehler wie Fressen oder Verkanten des Stopfens vermieden, insbesondere bei der Verwendung von Schraubautomaten.
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Die Schraubverbindung zwischen Stopfen und hohlzylindrischer Wandung des Gehäuses muss fluiddicht sein. In einer Serienfertigung kann zum Herstellen der Schraubverbindung ein Schraubautomat verwendet werden. Beim Herstellen der Schraubverbindung wird eine Vorspannkraft aufgebracht. Diese Vorspannkraft soll sicherstellen, dass die Verbindung zwischen Stopfen und hohlzylindrischer Wandung fluiddicht ist, aber der Stopfen als Kunststoff auch nicht durch zu hohe Kräfte dauerhaft verformt wird. Ein Verfahren zur Montage des Stopfens mit dem Werkzeug nach Anspruch 9 kann die folgenden Verfahrensschritte aufweisen: Greifen des Stopfens, Zentrieren oder Fixieren des Stopfens im Gewinde der hohlzylindrischen Wandung des Gehäuses, Ansetzen oder Fixieren des Werkzeugs am Stopfen, Eindrehen des Stopfens in das Gewinde der hohlzylindrischen Wandung des Gehäuses, bis ein vordefiniertes Drehmoment erreicht ist und/ oder ein vordefinierter Drehwinkel erreicht ist oder eine vordefinierte Länge in axialer Richtung des Stopfens erreicht ist. In einer Serienfertigung ist eine aufgebrachte Vorspannkraft der Schraubverbindung nur sehr aufwendig zu ermitteln. Es können deswegen indirekte Messgrößen wie ein Drehmoment, Drehwinkel oder Länge in axialer Richtung des Stopfens verwendet werden. Es ist denkbar, dass vorzugsweise der Stopfen so lange in die hohlzylindrische Wandung des Gehäuses eingedreht wird, bis ein definiertes Drehmoment erreicht wird. Dieses Drehmoment kann beispielweise mit einem Drehmomentsensor im Schraubautomat gemessen werden.
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In der Zeichnung wird die Erfindung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 erfindungsgemäßen Sammler 100
- 2 Schnitt eines erfindungsgemäßen Sammlers (100) mit Nenndurchmesser D
- 3a Draufsicht des erfindungsgemäßen Antriebselements AN1
- 3b Schnitt eines erfindungsgemäßen Stopfen ST mit dem Antriebselement AN1
- 4a Draufsicht des bekannten Antriebselements AN2 mit Innensechsrund IS
- 4b Draufsicht des bekannten Antriebselements AN2 mit Innensechskant IK
- 5 Wärmeübertragungsmodul 500 bestehen aus dem inneren Wärmeübertrager 501 und dem erfindungsgemäßen Sammler 100
- 6 Schnitt eines erfindungsgemäßen Sammlers 100 mit Gehäuse GE für das Wärmeübertragungsmodul 500
- 7a Draufsicht des Antriebselements AN1 und Untersicht des Werkzeugs WK
- 7b erfindungsgemäßer Stopfen ST mit Antriebselement AN1 und dem dazu passendem Werkzeug WK
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Die 1 zeigt den Sammler 100 in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung. Der Stopfen weist ein Antriebselement AN1 auf. Dargestellt ist der Sammler 100 im Zusammenbauzustand. Der Sammler 100 dient zum Sammeln, zum Trocknen und zum Bevorraten von Kältemittel. Der Sammler 100 kann einen Filter, ein Trockensäckchen und einen Verteiler kann enthalten. Der Sammler 100 besteht aus einem Boden BO, einem Gehäuse GE mit einer hohlzylindrischen Wandung WA und einem Stopfen ST. Mit einer Schraubverbindung ist der Stopfen ST mit der hohlzylindrischen Wandung WA des Gehäuses GE verbunden. Der Stopfen kann mit einem Dichtelement fluiddicht abgedichtet sein. Es ist vorstellbar, dass ein radiales Dichtelement wie ein O-Ring verwendet wird. Die Wandung WA ist durch den Boden BO und den Stopfen ST axial fluiddicht verschlossen. Der Stopfen ST kann aus einem Kunststoff hergestellt sein. Es ist denkbar, dass Boden BO sowie Gehäuse GE aus einem Metallwerkstoff hergestellt sind, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung. Boden BO und Gehäuse GE können stoffschlüssig verbunden sein.
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Ein Schnitt des erfindungsgemäßen Sammlers 100 ist in 2 dargestellt. Das Gehäuse GE weist die hohlzylindrische Wandung WA auf. Der Nenndurchmesser D beschreibt eine wesentliche Kenngröße des hier nicht dargestellten Gewindes der Wandung WA des Gehäuses GE. Es ist vorstellbar, dass das Gehäuse GE extrudiert wird.
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3a zeigt die Draufsicht des Stopfens ST in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung. Der Stopfen ST weist das erste Antriebselement AN1 auf. Verwendet wird das erste Antriebselement AN1 zum Eindrehen oder Losdrehen des Stopfens ST. Das erste Antriebselement AN1 kann den Kopf KO und sechs Materialaussparungen MA aufweisen. In der hier dargestellten Ausführung sind die sechs Materialaussparungen als Sacklochbohrungen ausgeführt.
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Ein Schnitt des Stopfens ST in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung mit dem ersten Antriebselement AN1 ist in 3b dargestellt. In der hier dargestellten Ausführung sind die Materialaussparungen als Sacklochbohrungen ausgeführt. Der Kopf KO kann durch die Rotation einer erzeugenden Kurve um die Rotationsachse gebildet werden. Die erzeugende Kurve für den Kopf KO kann aus Bögen und Geraden bestehen. Die Rotationsachse fällt mit der axialen Achse des Stopfens ST zusammen. Der Nenndurchmesser D beschreibt eine wesentliche Kenngröße des hier nicht dargestellten Gewindes.
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In den 4a/ 4b ist ein Stopfen ST aufweisend das zweite Antriebselement AN2 nach Stand der Technik abgebildet. In internationalen sowie nationalen Normen, wie zum Beispiel ISO-Norm oder der DIN-Norm werden Schraubenkopfantriebe beschrieben. Der Schraubenkopfantrieb IS, IK des Antriebselements AN2 kann in der DIN-Norm beschrieben sein. Der obere Teil des Stopfens kann entsprechend dem Kopf einer genormten Schraube nach DIN-Norm gestaltet sein. In 4a ist das Antriebselement AN2 als Innensechsrund IS ausgebildet und in 4b ist das Antriebselement AN2 als Innensechskant IK ausgebildet.
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Die 5 zeigt das Wärmeübertragungsmodul 500 im Zusammenbauzustand. Das Wärmeübertragungsmodul 500 kann aus einem inneren Wärmeübertrager 501 und dem erfindungsgemäßen Sammler 100 gebildet sein. Der innere Wärmeübertrager 501 besteht aus übereinandergestapelten oder nebeneinanderanordneten miteinanderverbundenen Platten 504. Die Platten 504 sind zwischen einer ersten Grundplatte 502 und einer zweiten Grundplatte 503 angeordnet. Das Gehäuse GE des Sammlers 100 ist mit der zweiten Grundplatte 503 stoffschlüssig verbunden. Die erste Grundplatte 502, die zweite Grundplatte 503 und die Platten 504 des inneren Wärmeübertragers 501 können aus einer Aluminiumlegierung bestehen und stoffschlüssig verbunden sein. Es ist denkbar, die erste Grundplatte 502, die zweite Grundplatte 503 und die Platten 504 mittels einem Lötverfahren zu verbinden, vorzugsweise hartlöten. Der in 5 dargestellte Stopfen ST weist ein Antriebselement AN1 der ersten Art auf das mit sechs Sachlochbohrungen ausgeführt ist.
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Ein Schnitt des Gehäuses GE mit hohlzylindrischen Wandung WA ist in 6 dargestellt. Der Nenndurchmesser D beschreibt eine wesentliche Kenngröße des hier nichtdargestellten Gewindes der hohlzylindrischen Wandung WA des Gehäuses GE. Das Gehäuse GE kann derart geformt sein, dass eine möglichst einfache Verbindung zwischen Gehäuse GE und einer hier nicht dargestellten Grundplatte des ebenso nichtdargestellten inneren Wärmeübertragers ermöglicht wird. Dafür kann das Gehäuse GE einen T-förmigen Fortsatz KV aufweisen. Der Fortsatz KV weist beispielsweise eine ebene Anlagefläche AF auf, an der der hier nicht dargestellte innere Wärmeübertrager mit seiner zumindest teilweise eben ausgeführten, ebenfalls nicht dargestellten Grundplatte anliegen kann. An diesem Fortsatz KV kann der hier nicht dargestellte innere Wärmeübertrager stoffschlüssig mittels Schweiß-, Löt- oder Klebeverbindung oder auch form- bzw. reibschlüssig in Form von beispielsweise Schrauben angebunden sein. In dem Fortsatz können dann auch die notwendigen Verbindungen zwischen dem nicht dargestellten inneren Wärmeübertrager und dem Sammler 100 ausgeführt sein, damit Kältemittel in den Sammler 100 ein- bzw. ausgeleitet werden kann. Diese Ein- und Auslässe können aber auch an einer anderen Stelle des Gehäuses GE angeordnet sein.
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Der Stopfen ST mit Antriebselement AN1 ist zusammen mit dem Werkzeug WK in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung mit dem Abtrieb AB in den 7a/ 7b abgebildet. In 7a ist der Stopfen ST mit dem Antrieb AN1 mit Kopf KO und sechs Materialaussparungen MA in der Draufsicht abgebildet. Die sechs Materialaussparungen MA können als Sacklöcher ausgeführt ein. Dazu ist das Werkzeug WK mit dem Abtrieb AB dargestellt. Der Abtrieb AB weist die Aussparung AU und sechs Elemente EL auf. Die sechs Elemente EL können als Zylinderstifte ausgeführt sein. Die Aussparung AU des Werkzeugs WK kann durch die Rotation einer erzeugenden Kurve um die Rotationsachse gebildet werden. Die erzeugende Kurve für die Aussparung AU kann aus Bögen und Geraden bestehen. Die Rotationsachse fällt mit der axialen Achse des Werkzeugs WK zusammen. Dabei ist die Aussparung AU derart ausgebildet, dass die Aussparung AU den entsprechenden Kopf KO des Stopfens ST zumindest teilweise aufnehmen kann. Somit können die sechs Element EL in die sechs Materialaussparungen MA eingreifen. Es ist vorstellbar, dass das Werkzeug auf einem Metallwerkstoff besteht, vorzugsweise aus einem Werkzeugstahl.
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In der 7b ist das Werkzeug WK im Eingriff mit dem Stopfen ST dargestellt. Der Stopfen weist das Gewinde GW auf. Es ist denkbar, dass das Gewinde GW als Feingewinde ausgeführt wird. Die formschlüssige Verbindung zwischen Stopfen ST und Werkzeug WK kommt zustande, wenn die Elemente EL in den Materialaussparungen MA eintauchen sowie der Kopf KO des Stopfens ST in die Aussparung AU, hier angedeutet, des Werkzeugs WK eintaucht. Die Materialaussparungen MA können als Sacklöcher ausgeführt sein. Es ist denkbar, die Elemente EL als Zylinderstifte auszuführen. Zum Eindrehen des Stopfens ST in die hier nicht dargestellte hohlzylindrische Wandung wird, das notwendige Drehmoment über die formschlüssige Verbindung übertragen. Auch zum Losdrehen des Stopfens ST, aus der hier nicht dargestellten hohlzylindrische Wandung, wird das notwendige Drehmoment über die formschlüssige Verbindung übertragen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- erfindungsgemäßer Sammler
- 500
- erfindungsgemäßes Wärmeübertragungsmodul
- 501
- innerer Wärmeübertrager des erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsmoduls
- 502
- erste Grundplatte des inneren Wärmeübertragers
- 503
- zweite Grundplatte des inneren Wärmeübertragers
- 504
- Platte des innen Wärmeübertragers
- ST
- erfindungsgemäßer Stopfen des Sammlers
- GE
- erfindungsgemäßes Gehäuse des Sammlers
- WA
- hohlzylindrischen Wandung des Gehäuses des Sammlers
- BO
- Boden des erfindungsgemäßen Sammlers
- GW
- Gewinde der Schraubverbindung
- D
- Nenndurchmesser des Gewindes des Stopfens bzw. der Wandung
- AN1
- erfindungsgemäßes Antriebselement der ersten Art
- AN2
- Antriebselement der zweiten Art nach Stand der Technik
- KO
- erfindungsgemäßer Kopf des Antriebselements der ersten Art
- MA
- erfindungsgemäße Materialaussparung des Antriebselements der ersten Art
- WK
- erfindungsgemäßes Werkzeug, zum Eindrehen/ Lösen des Stopfens unter Verwendung des Antriebselements AN1
- AB
- Abtrieb des erfindungsgemäßen Werkzeugs zum Antrieb des Antriebselement AN1
- AU
- Aussparung am Werkzeug, passend zum Kopf KF des Stopfens ST
- EL
- Element am Werkzeug, passend den Materialeinsparungen MA des Stopfen ST
- IS
- genormter Schraubenkopfantrieb in Form eines Innensechsrundes
- IK
- genormter Schraubenkopfantrieb in Form eines Innensechskants
- KV
- Körper um den erfindungsgemäßen Sammler und die zweite Grundplatte des inneren Wärmeübertragers zu Verbinden
- AF
- Anlagefläche des Gehäuses für den inneren Wärmeübertrager
