DE19527050A1

DE19527050A1 - Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19527050A1
Application number: DE1995127050
Authority: DE
Inventors: Victor Dipl Ing Brost; Helmut Roll
Original assignee: Laengerer and Reich GmbH and Co
Current assignee: LAENGERER & REICH GMBH, 70794 FILDERSTADT, DE
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2015-07-26
Also published as: DE19527050C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Lade luftkühler, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruch 1.

Ein Wärmetauscher, der vermutlich kein Ladeluftkühler ist, aber ansonsten alle Merkmale des Oberbegriffes aufweist, kann beispielsweise dem EP 593 937 entnommen werden. Der Anschlußstutzen und die Anschlußleitung dieses bekannten Wärmetauschers sind im Quer schnitt rund ausgebildet. Der Anschluß besteht aus zwei ineinandersteckbaren Rohren mit auf dem Innenrohr umlaufender Sicke und einem Dichtring sowie aus einer durch Öffnungen im aufgeweiteten Außenrohr steckbare prinzipiell u-förmige Federklammer, die im Zusammen wirken mit der umlaufenden Sicke des Innenrohres verhindert, daß sich die Verbindung in axialer Richtung löst. Diese Verbindung ist wohl in erster Linie für unter höherem Druck stehende flüssige Wärmetauschermedien, mit höheren Anforderungen an die Dichtigkeit der Verbindung vorgesehen. Jedenfalls ist an diesem Anschluß nachteilig, daß das Außenrohr aufgeweitet werden und Durchbrüche für die Federklammer aufweisen muß. Weiterhin nachteilig sind die auf der Innenseite des Rohres, also der Seite, an der das Medium strömt, vorhandenen Absätze, die strömungstechnische Verluste erzeugen.

Ein weiterer Anschluß für einen Wärmetauscher ist aus dem EP 488 844 bekannt. Dieser Anschluß weist ebenfalls die prinzipiellen Merkmale des Oberbegriffes auf, besitzt jedoch zu viele Einzelteile, die fertigungstechnisch nicht so vorteilhaft sind.

Andere bekannte Anschlüsse besitzen auf dem äußeren Umfang der einen Anschlußseite an geordnete hakenartige Elemente und auf der anderen Anschlußseite entsprechende Widerla ger, so daß die Verbindung axial zusammengehalten wird. Ein Vertreter dieses Verbindung styps ist beispielsweise aus DE-OS 32 21 676 bekannt.

In Fahrzeugen steht zur Anordnung von Wärmetauschern, beispielsweise Ladeluftkühlern, nur ein sehr begrenzter Platz zur Verfügung. Daraus folgt, daß z. B. für die Anschlüsse Durchtrittslimitierungen eingehalten werden müssen, wobei aber gleichzeitig keinerlei Abstri che am notwendigen Anschlußquerschnitt zugelassen werden. Darüber hinaus sollen die An schlüsse wartungs-und reparaturfreundlich ausgeführt sein.

Aus dem dargelegten Sachverhalt schlußfolgernd, liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grun de, den nach dem Oberbegriff definierten Wärmetauscher so zu vervollkommnen, daß sein Anschluß bei seitlicher Durchtrittslimitierung einen relativ großen Strömungsquerschnitt aufweist und außerdem recht wartungs-und reparaturfreundlich sein soll sowie fertigungs- und montageseitig wenig Aufwand erfordert. Ferner sollen durch Verzug bedingte Abwei chungen von der Sollform des Anschlusses nicht zu Undichtigkeiten führen.

Diese Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruch 1 gelöst. Die Merkmale der Ansprüche 2 bis 6 bilden die Hauptmerkmale weiter und ergeben zusätzliche Vorteile. Alle in den Patentansprüchen niedergelegten Merkmale sollen als an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt gelten und können erfindungswesentlich sein.

Durch den etwa rechteckigen oder auch ellipsenförmigen Anschlußquerschnitt wird bei seit licher Durchtrittslimitierung einer recht großer Strömungsquerschnitt zur Verfügung gestellt, oder einen hohen Mengenstrom garantiert. Die stirnseitigen Anschlußflächen sind derart inein andersteckbar, daß die Innenseite des Strömungskanals glatt ist und demzufolge keinen be deutenden Strömungwiderstand bietet. Die Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit wird vor allem durch die in Anspruch 5 spezifizierten Merkmale gewährleistet, weil es sehr günstig ist, wenn die Federklammer von der am besten zugänglichen Seite, von oben, entfernt werden kann. Nach dem Entfernen der Federklammer ist die Anschlußverbindung praktisch aufgeho ben. Es sind keine zusätzlichen Handgriffe erforderlich. Ähnlich problemlos ist die Herstel lung der Anschlußverbindung bei der Montage, weil nur die Federklammer von oben aufge schoben werden muß. Das einzige lose Teil der Anschlußverbindung, außer der Federklam mer, ist der Dichtring. Dieser wird vor der Montage in die Dichtnut auf der einen Anschluß seite eingelegt. Da die Führung für die Federklammer und die Anschläge nur unwesentlich den einen Durchmesser des Anschlußquerschnittes überragen, stellen sie keine Einengung der seitlichen Durchtrittslimitierung dar.

Die in Anspruch 2 näher definierte Ausbildung der Anschlußfläche mit einer Verjüngung auf der einen Seite und einer passenden Nut auf der anderen Seite, gestattet leichtes Zusammen stecken der Anschlußleitung mit dem Anschlußstutzen und trägt wesentlich dazu bei, daß der bei Spritzgußteilen aus Plaste häufig auftretende Verzug ausgeglichen werden kann. Die Dichtigkeit wird dadurch nicht beeinträchtigt. Nach Anspruch 3 sind an den gegenüberlie genden Längsseiten an einer Anschlußseite u-förmige Bauteile zur Führung und Aufnahme der Federklammer vorgesehen, die dem Anschluß zusätzlich eine höhere Formstabilität ver leihen.

Insgesamt stellt die Erfindung einen Wärmetauscher mit einer Anschlußverbindung zur Ver fügung, die hinsichtlich der Dichtigkeit bei Ladeluftkühlern alle Forderungen erfüllt und ins gesamt überraschend gute Ergebnisse aufweist.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu wird Bezug auf die Figur genommen.

Es zeigen:

Fig. 1 perspektivische Ansicht des Ladeluftkühlers mit der Anschlußverbindung;

Fig. 2 ein Vertikalschnitt durch die Anschlußverbindung;

Fig. 3 ein Horizontalschnitt durch die Anschlußverbindung

Die Fig. 1 zeigt einen Teil des Ladeluftkühlers, dessen Kühlnetz aus parallelen Flachrohren 15 mit dazwischenliegenden Lamellen 14 gebildet ist. Am Ende des Kühlnetzes ist ein nicht weiter bezeichneter Rohrboden angeordnet, in dem die Flachrohre 15 münden. Der Rohrbo den ist von einem Luftkasten 17 eingeschlossen. Die Verbindung zwischen Rohrboden und Luftkasten 17 kann sowohl eine Lötverbindung als auch eine Verklammerung sein und ist in diesem Zusammenhang von untergeordneter Bedeutung. Wesentlich dagegen ist der aus dem Luftkasten 17 austretende Anschlußstutzen 9. In diesem Ausführungsbeispiel wurde vorge sehen, die Anschlußseite des Anschlußstutzens 9 mit den Nasen 16, der Aufnahmenut 103, mit dem Dichtring 104 und der Verjüngung 102 zu versehen. Selbstverständlich könnten sich diese Bestandteile des Anschlusses auch auf der Seite der Anschlußleitung 8, anstelle der jetzt dort vorgesehenen Anschlußteile, befinden. Die Fig. 1 zeigt ferner den gestrichelt einge zeichneten Anschlußquerschnitt 12, der eine Einbaubegrenzung darstellt. Der Anschlußquer schnitt 12 hat eine angenäherte Rechteckform, wobei der größere Durchmesser vertikal vor gesehen ist. Die an der Anschlußleitung 8 angeordneten Anschlußteile bestehen aus den über die Anschlußfläche 10 ragenden Führungen 11, die an den gegenüberliegenden Längsseiten 111 des Anschlusses vorgesehen sind, also nur einen Teil des gesamten Anschlußumfanges darstellen. Die Führungen 11 sind so ausgebildet, daß sie die Federklammer 7 oder ein ande res geeignetes Spannelement, beispielsweise eine Spange, aufnehmen und halten können und stehen soweit über die Anschlußfläche 10, daß die Federklammer 7 hinter den Nasen 16 zur Anlage kommt, wodurch die Verbindung axial verspannt ist. Vorliegend besitzen die Führun gen 11 einen u-förmigen Querschnitt. Ferner ist die Seite der Anschlußleitung mit einer um laufenden Nut 101 versehen, die der Aufnahme der Verjüngung 102 dient und zur ausrei chenden Dichtigkeit und Stabilität der Anschlußverbindung beiträgt.

Der Vertikalschnitt nach Fig. 2 zeigt die in den Führungen 11 befindliche Federklammer 7, die an den am Umfang, oben und unten, angeordneten vier Nasen 16 anliegt. Dieser Schnitt könnte sich in Fig. 1 auf der Seite des Anschlußstutzens 9 befinden. Er ist in Fig. 3 einge zeichnet. Wie aus den Fig. 2 und 3 ferner hervorgeht, gewährleistet die Anschlußverbindung eine glatte Innenfläche auf der Strömungsseite, weshalb keine durch den Anschluß bedingten Verwirbelungen hervorgerufen werden können. Die Fig. 3 zeigt besonders deutlich die inein andersteckbare und abdichtende Ausbildung der stirnseitigen Anschlußflächen 10. Auf der einen Anschlußseite die umlaufende Nut 101, an der anderen Anschlußseite die umlaufende Verjüngung 102 sowie die Aufnahmenut 103 mit dem darin befindlichen Dichtring 104. Aus diesen Figuren ist sehr gut zu entnehmen, daß die Anschlußverbindung kaum über den horizonta len Durchmesser des Anschlußquerschnittes 12 übersteht, weshalb sie sich sehr gut für Ver bindungen eignet, bei denen die Forderung nach Durchtrittslimitierung besteht.

Claims

1. Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Ladeluftkühler mit einem Kühlnetz zur Kühlung der Ladeluft und mit mindestens einem Anschlußstutzen zum Anschluß einer Zu- oder Abflußleitung der Ladeluft, die lösbar, mit einem Federelement gesichert, am An schlußstutzen befestigt und mit Dichtelementen abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitige Anschlußfläche (10) des Anschlußstutzen (9) und der Anschlußleitung (8) ineinandersteckbar und abdichtbar ausgebildet sind, daß auf der einen Anschlußseite eine über deren Anschlußfläche (10) ragende Führung (11) für eine von außen aufschiebbare Fe derklammer (7) vorgesehen ist und am äußeren Umfang der anderen Anschlußseite Anschlä ge (6) ausgebildet sind, hinter denen die Federklammer (7) zur Anlage kommt und, daß der Anschlußquerschnitt (12) angenäherte Rechteck- oder Ellipsenform aufweist.

2. Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Anschlußfläche (10) eine umlaufende Nut (101) eingearbeitet ist und in der anderen Anschlußfläche eine in die Nut (101) einsteckbare umlaufende Verjüngung (102) und eine Aufnahmenut (103) für einen Dichtring (104) angeordnet sind.

3. Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (11) an den gegenüberliegenden Längsseiten (111) des rechteckigen oder ellipti schen Anschlußquerschnitts (12) an einer Anschlußseite vorgesehen ist und aus an der stirn seitigen Anschlußfläche (10) angeformte, im Querschnitt u-förmige Bauteile gebildet ist, die soweit über der Anschlußfläche (10) überstehen, daß die in den u-förmigen Bauteilen gela gerte Federklammer (7) die Anschläge (6) an der anderen Anschlußseite hintergreift.

4. Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anschläge (6) am äußeren Umfang der anderen Anschlußseite aus vorste henden Nasen (16) gebildet sind, die vorzugsweise im oberen und unteren Bereich des An schlußquerschnitt (12) angeordnet sind.

5. Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß mit seinem größeren Durchmesser des Anschlußquerschnittes (12) etwa vertikal angeordnet ist und die Federklammer (7) von oben aufsteckbar und entfernbar ist.