DE19527050A1 - Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Wärmetauscher für KraftfahrzeugeInfo
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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 (5)
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.
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Family
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EP1586755A2 (de) | Ladeluftkühler |
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