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Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit
einer Dichtung etwa reckteckiger Kontur, die zwischen dem Rohrboden
und dem Sammelkasten angeordnet ist und mit weiteren Merkmalen aus
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Der Wärmetauscher ist aus der
DE 42 43 495 A1 bekannt.
Der bekannte Wärmetauscher
besitzt Markierungsfähnchen
(dort nur beschrieben, nicht abgebildet) an über die Ecken des Rohrbodens hervorstehenden Ösen, die
an der Dichtung angeformt sind. Anhand dieser Markierungsfähnchen kann überprüft werden,
ob die Dichtung mit richtiger Orientierung in die Umrandung des
Rohrbodens eingelegt wurde. Die Markierungsfähnchen gestatten deshalb, eine
einfache visuelle Qualitätskontrolle
am fertigen Wärmetauscher
durchzuführen.
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Diese Markierungsfähnchen können jedoch nicht
verhindern, dass eine Dichtung mit falscher Orientierung eingelegt
wird, sondern sie zeigen lediglich an – zu einem Zeitpunkt des Fertigungsablaufs,
in dem es möglicherweise
bereits zu spät
ist – dass
ein Fehler aufgetreten ist. Ferner kann auch nicht verhindert werden,
dass der Sammelkasten mit falscher Orientierung angelegt und die
Verklammerung durchgeführt
wird. Solche zu spät
festgestellten Fehler lassen sich mit vertretbarem Aufwand oft nicht
mehr korrigieren, so dass die Ausschussrate relativ hoch ausfallen
kann.
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Im übrigen handelt es sich beim
vorliegenden Gegenstand um ein seit langem stark frequentiertes
Gebiet der Technik, dass durch zahlreiche Veröffentlichungen gekennzeichnet
ist, die sich oft nur geringfügig
unterscheiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Wärmetauscher
mit einer Dichtung vorzuschlagen, bzw. derart weiterzubilden, dass
Montagefehlern vorgebeugt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Lösung wird mittels der kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
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Weil die Dichtung eine Anformung
aufweist, die in den korrespondierenden Durchbruch einführbar ist
und weil am Rand des Rohrbodens wenigstens eine weitere Markierung
angeordnet ist, die mit einer Markierung am Rand des Sammelkastens
derart zusammenwirkt, dass der Sammelkasten nur in der gewollten
Orientierung mit dem Rohrboden zusammenfügbar ist, wird die Aufgabe
komplett gelöst. Der
in den Durchbruch passende Zapfen (Anformung) an der Dichtung stellt sicher,
dass die Dichtung nur in einer und zwar in der richtigen Lage in
den Rand des Rohrbodens eingelegt wird. Die weitere Markierung am
Rand des Rohrbodens, die mit einer Markierung am Rand des Sammelkastens
zusammenpasst, stellt sicher, dass der Sammelkasten nicht in einer
verkehrten Position angesetzt und mit dem Rohrboden verklammert
wird. Die erfindungsgemäße Lösung ist
vor allem bei solchen Wärmetauschern vorgesehen,
die wenigstens eine Querwand im Sammelkasten aufweisen, die mit
einem Quersteg der Dichtung auf dem Rohrboden zusammenwirken soll. Der
Quersteg und die Querwand sind in einer außermittigen Position angebracht
und teilen einen kleineren Teil des Wärmetauschers strömungstechnisch ab,
der dann als Niedertemperaturteil dienen kann, durch den ein abgezweigter
Anteil des durchströmenden
Mittels hindurchgeleitet wird, um denselben weiter abzukühlen.
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Die Markierung am Rand des Rohrbodens
ist eine Öffnung,
in die ein Vorsprung am Rand des Sammelkastens hinein passt.
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Der Rand des Rohrbodens weist in
bekannter Weise in Abständen
angeordnete Ausschnitte auf, wobei die daraus resultierenden Vorsprünge zum Verklammern
des Rohrbodens mit dem Rand des Sammelkastens umgebogen sind und
wobei der Durchbruch und die Markierung im Rand des Rohrbodens in
einem Abstand zwischen den Ausschnitten bzw. in einem der Vorsprünge angeordnet
sind, aber vorzugsweise nicht im gleichen Vorsprung.
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Der Durchbruch und die Markierung
sind in benachbarten Vorsprüngen
an einer der Längsseiten angeordnet.
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Die nachfolgende Beschreibung erfolgt
anhand der beiliegenden Figuren, die folgendes zeigen:
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1 Schnitt
in 2 durch die Schmalseite eines
Sammelkastens des Wärmetauschers;
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2 Draufsicht
auf einen Teil eines Sammelkastens des Wärmetauschers;
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3 Schnitt
in 4;
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4 Teilweise
Seitenansicht im Bereich eines Sammelkastens;
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5 Schnitt
in 5;
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6 Draufsicht
auf einen Teil des Rohrbodens des Wärmetauschers mit eingelegter
Dichtung;
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7 Draufsicht
auf einen Teil des Zuschnitts für
einen Rohrboden;
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In der 1 ist
ein Schnitt zu sehen, der genau durch die Querverbindung 10 der
Dichtung 1 (6)
hindurchgeht. In den 1 bis 4 ist der Sammelkasten 5 bereits
auf dem Rohrboden 3 montiert, während die 5, 6 und 7 Einzelheiten zeigen, die zeitlich
vor der Montage liegen.
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Der Wärmetauscher besteht in sehr
gut bekannter Art aus Rohren 13, die im Ausführungsbeispiel
in einer Reihe angeordnet sind und deren gegenüberliegende Enden in Langlöcher 12 der
Rohrböden 3 stecken
und dort gewöhnlich
dicht eingelötet sind,
und zwar sind die Enden mit Durchzügen 15 um die Langlöcher 12 herum
verlötet.
Das Ende lediglich eines Rohres 13 ist in 1 angedeutet worden. Die Durchzüge 15 sind
im Ausführungsbeispiel
zu den Rohren 13 hin gerichtet, also nicht in den Sammelkasten 5 hinein
weisend. (siehe auch 4)
An dem Rand 2 der Rohrböden 3 mit
etwa rechteckiger Kontor ist jeweils ein Sammelkasten 5 mit
seinem Rand 4 mechanisch und abdichtend befestigt, und
zwar mittels einer sogenannten Verklammerung, die ebenfalls wohl
bekannt ist und deshalb nicht detailliert beschrieben werden muss.
Somit kann ein beispielsweise mittels Kühlluft zu kühlendes Mittel aus einem nicht
gezeigten Kreislauf durch den Eintritt in den Sammelkasten 5 einströmen, durch
die Rohre 13 hindurchströmen, dort von der Kühlluft gekühlt werden, in
den anderen nicht gezeigten Sammelkasten 5 gelangen und über den
dort angeordneten Auslass zurück
in den Kreislauf fließen.
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Der Herstellungsprozess solcher Wärmetauscher
ist gekennzeichnet durch mechanisierte und teilweise automatisierte
Verfahrensschritte, wobei jedoch manuelle Arbeitsgänge, vor
allem aus betriebswirtschaftlichen Gründen, noch nicht vollständig zu vermeiden
sind. Besonders wegen der manuellen Arbeitsgänge ist der Fertigungsprozess
unter anderem mit dem Problem behaftet, dass Fertigungsfehler, insbesondere
beim Einlegen der Dichtung 1 und beim Anlegen des Sammelkastens 5 auftreten
können.
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Der Rohrboden 3 wird zunächst aus
einem Blechzuschnitt mittels Umformung erzeugt, wie es in der 7 zu sehen ist. In dem Zuschnitt
wird bereits ein Schlitz (Durchbruch) 6 in den Rand 2 des
Rohrbodens 3 eingebracht und außerdem eine Markierung 8,
die eine weitere Öffnung 8 ist,
die aber auch als eine örtliche
Ausbauchung des Randes ausgebildet sein könnte. Der Schlitz 6 besitzt
zum Rand hin, bzw. zur Kante 16 des Randes 2 hin,
eine zunehmende Breite, um später
dort den Zapfen 7 (Anformung) der Dichtung 1 leichter
einführen
zu können.
Ferner besitzt der Rohrboden 3 an seinen beiden Enden eine zusätzliches
Langloch 17. Dieses Langloch 17 dient zur Befestigung
des einen Endes eines nicht gezeigten Seitenteils des Wärmetauschers,
wobei das Ende durch dieses Langloch 17 gesteckt und umgebogen
wird. Diese bekannte Maßnahme
zur Verstärkung
des Wärmetauschers
ist einfach, wirksam und kostengünstig.
Nach der Umformung ist der Rohrboden 3 als fertiges Zwischenprodukt
anzusehen und weist den in der 5 gezeigten
Querschnitt auf und die in der 6 gezeigte
rechteckige Kontur, wobei dort (und in den anderen Figuren) nur
ein Teil derselben gezeichnet ist. Die Dichtung 1 ist bereits
in den umgeformten Rand 2 des Rohrbodens 3 eingelegt worden.
Diese Dichtung 1 passt nur so, wie es in den 5 und 6 gezeigt ist, in den Rand 2 des
Rohrbodens 3 hinein, weil an der einen Längsseite 1.1 der Dichtung 1 ein
Zapfen 7 angeformt ist, der in den Durchbruch 6 einzuführen ist
und bei korrekter Position nach außerhalb vorstehen muss, wie
die genannten Figuren zeigen. Falls die Dichtung 1 mit
verkehrter Orientierung eingelegt wurde, wird das dem Bearbeiter
insbesondere deshalb auffallen, weil der visuelle und auch fühlbare Überstand 30 des
Zapfens 7 nicht vorhanden ist. Die Dichtung 1 besitzt
eine Querverbindung 10, die zwischen zwei Langlöchern 12 im
Rohrboden 3 auf dem Rohrboden 3 aufliegt. Im Ausführungsbeispiel
sind der Zapfen 7 (Anormung) und die Querverbindung 10 auf
einer geraden Linie angeordnet.
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Anschließend wird der Sammelkasten 5 mit seinem
Rand 4 in den umgeformten Rand 2 des Rohrbodens 3 und
auf die dort bereits eingelegte Dichtung 1 aufgesetzt.
Um hier weiteren Fertigungsfehlern vorzubeugen, ist am Rand 4 des
Sammelkastens 5 ein Vorsprung 9 angeformt, sozusagen
eine örtliche
Verdickung des Randes 4, mit einem schrägen Auslauf 19, um
das Aufsetzen zu erleichtern. Das notwendige geringfügige Aufbiegen
des aufgerichteten Randes 2 beim Aufsetzen des Sammelkastens 5 ist
mit dem Auslauf 19 leichter ausführbar. Der Vorsprung 9 korrespondiert
mit der bereits erwähnten Öffnung 8 (Markierung),
d. h. er rastet bei richtiger Orientierung des Sammelkastens 5 dort
ein. Der Sammelkasten 5 lässt sich somit nur in der gewollten Orientierung
in den Rand 2 hineinsetzen, denn der Vorsprung 9 verhindert
das Einsetzen in der nicht gewollten bzw. verkehrten Orientierung,
weil der Vorsprung 9 an der Kante 16 des noch
aufgerichteten Randes 2 anstößt, was dazu führt, dass
der Rand 4 des Sammelkastens 5 nicht in den umlaufenden Rand 2 des
Rohrbodens 3 hineinpasst. Das Einrasten des Vorsprungs 9 in
die Öffnung 8 (Markierung) erzeugt
ein deutlich hörbares
Geräusch,
einen Knack, wie man es von manchen Verschlüssen kennt. Falls der Sammelkasten 5 (im
Ausnahmefall) trotz des Anstoßens „mit Gewalt" über den Vorsprung 9 gedrückt werden
sollte, bleibt das „Knackgeräusch" aus, was ein weiterer
Hinweis für
den Bearbeiter auf eine fehlerhafte Montage ist. In der gewollten
Orientierung des Sammelkastens 5 befindet sich die im Sammelkasten 5 angeordnete
Querwand 11 genau oberhalb der Querverbindung 10 der
Dichtung 1.
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Der vorstehend beschriebene Sachverhalt geht
aus den 2, 3 und 4 hervor. Die in 3 gezeigten Öffnungen 22 und Vorsprünge 9 sind
im Ausführungsbeispiel
identisch mit der einen Öffnung 8 (Markierung)
und dem dortigen Vorsprung 9, weshalb in der 4 ein Schnitt durch die Markierung 8 und den
Vorsprung 9 eingezeichnet wurde. Dieser Schnitt wurde aber
nicht dargestellt, denn er ist mit der 3 identisch,
abgesehen davon, dass die Markierung 8 und der Vorsprung 9 nur
an einer Längsseite 1.1 angeordnet
sind, wohingegen die Öffnungen 22 und
die passenden Vorsprünge
an beiden Längsseiten 1.1 und 1.2 vorhanden
sind.
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Zusätzliche technische Positionsanzeigemittel,
beispielsweise Sensoren oder dergleichen in der Verklammerungsvorrichtung,
können
selbstverständlich
vorgesehen werden. Diese sorgen dafür, dass der Verklammerungsvorgang
nicht ausgelöst
wird, wenn ein Sensor registriert, dass der Vorsprung 9 nicht
in der Öffnung 8 liegt.
(nicht gezeigt)
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Anschließend kann die mechanische Verbindung
des Sammelkastens 5 am Rohrboden 2 durch Verklammerung
durchgeführt
werden. Dabei werden die am Rand 2 des Rohrbodens 3 vorhandenen
Lappen 20, die durch in gleichen Abständen eingebrachte Ausschnitte 21 im
Rand 2 entstanden sind, mittels einer bekannten Vorrichtung
nach innen auf den Rand 4 des Sammelkastens 5 umgebogen,
womit die qualitätsgerechte
Verbindung zwischen Sammelkasten 5 und Rohrboden 3 hergestellt
ist. Danach befindet sich die Kante 16 an den Lappen 20 oben
auf dem Rand 4 des Sammelkastens 5.
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Aus dem oberen Teil der 7 ist zu sehen, dass an
den Längsseiten 1.1 und 1.2 des
Randes 2 des Rohrbodens 3 je eine weitere Öffnung 22 im
ersten Vorsprung (Lappen) 20 des Randes 2 vorhanden ist.
(siehe oben) Gleiche Öffnungen 22 befinden
sich am nicht gezeigten anderen Ende des Rohrbodens 3. Die Öffnungen 22 korrespondieren
ebenfalls mit Vorsprüngen
am Rand 4 des Sammelkastens 5. Hierbei handelt
es sich um sogenannte Montagehilfen, die z. B. verhindern, dass
der aufgesetzte aber noch nicht verklammerte Sammelkasten 5 im weiteren Montageprozess
aus seiner Position wieder herausfallen kann. Aus der bereits skizzierten 3, die einen Schnitt durch
beide Öffnungen 22 mit
eingerasteten Vorsprüngen 9 zeigt,
ist dieser Sachverhalt deutlich zu sehen. Es ist günstig, wenn
die vorne beschriebene Öffnung
(Markierung) 8 in einem Vorsprung 20 (Lappen)
angeordnet wird, der unmittelbar benachbart zu dem Vorsprung 20 ist,
in dem sich die Öffnung 22 befindet,
weil dadurch Montagefehler leichter feststellbar sind.