DE19857494A1 - Vorrichtung zur Anbringung von Zusatzgeräten an einem Kühlradiator für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlervorrichtung, umfas­ send einen ersten Wärmetauscher mit einem Block, der zwei gegenüberliegende Hauptflächen und zwei gegen­ überliegende Abschlußflächen aufweist und der die von einer zur anderen der besagten Abschlußflächen erfol­ gende Zirkulation eines ersten Fluids ermöglichen kann, das durch den Wärmeaustausch mit einem Luft­ strom zu kühlen ist, der den Block von einer zur an­ deren seiner Hauptflächen durchströmt, und mit minde­ stens einem Sammelkasten, der entlang einer der besagten Abschlußflächen gestreckt ist, so daß das besagte erste Fluid vom Block zum Sammelkasten und/oder umgekehrt strömen kann, wobei die Vorrichtung außerdem zwei andere Bauteile umfaßt, die am ersten Wärmetauscher befestigt sein können, so daß sie sich gegenüber den besagten zwei Hauptflächen erstrecken.

Eine derartige Vorrichtung wird insbesondere zur Küh­ lung des Verbrennungsmotors zum Antrieb eines Kraft­ fahrzeugs verwendet, wobei das erste Fluid dann das Kühlmittel zur Kühlung des Motors ist. Die beiden an­ deren Bauteile können einerseits ein Kondensator, der zur Klimatisierung des Fahrgastraums des Fahrzeugs verwendet wird und durch den der gleiche Luftstrom wie durch den Kühlradiator hindurchströmt, und anderer­ seits ein Aufsatz sein, der dazu dient, diesen Luft­ strom zu kanalisieren, und der mit einem Lüfteraggre­ gat verbunden ist.

In den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist jedes der anderen Bauteile mittels Verschraubung am ersten Wärmetauscher befestigt, was relativ zeitaufwendige und vom Arbeitslohn her kostenintensive Montagevor­ gänge bedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil durch eine Vereinfachung des Verfahrens zum Zusammenbau der Vorrichtung zu beseitigen.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vor­ richtung der eingangs genannten Art und sieht vor, daß sie zur Befestigung der besagten anderen Bauteile mindestens eine elastische Klammer umfaßt, die den Sammelkasten umgreift und einen Rücken sowie zwei Schenkel besitzt, die Einhakmittel zur Sicherung der Klammer am Sammelkasten aufweisen und mit den beiden Bauteilen in Kontakt kommen, wobei jeder der Schenkel in zwei Arme unterteilt ist, die sich in Richtung des besagten Luftstroms voneinander entfernen, wobei sie zusammen eine Sekundärklammer bilden, um das entspre­ chende Bauteil abzudecken.

Es genügt daher, die Klammer(n) an dem oder den Sam­ melkästen einzusetzen, um die Klammern und die Zu­ satzgeräte anhand dieser Klammern am ersten Wärmetau­ scher ohne Verschraubung oder ähnliche Vorgänge zu befestigen.

Nach wahlweisen, zusätzlichen oder alternativen Merk­ malen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgendes vorgesehen:

• - Die Klammer ist umkehrbar, wobei jeder ihrer Schen­ kel mit einem beliebigen der besagten Bauteile Zusam­ menwirken kann. Von daher ist es nicht erforderlich, zwischen zwei möglichen Ausrichtungen der Klammer zu wählen, woraus sich eine zusätzliche Zeitersparnis ergibt.
• - Die Klammer weist eine Symmetrie bezogen auf eine Ebene und/oder eine Symmetrie bezogen auf eine Achse auf, so daß die beiden Schenkel einander entsprechen.
• - Der Rücken der Klammer liegt am Sammelkasten an.
• - Die Klammer ist ein Teil aus gestanztem und geboge­ nem Blech, wobei die Arme ein und desselben Schenkels durch mindestens zwei Zungen gebildet werden, die in der Längsrichtung des Sammelkastens aufeinander fol­ gen und sich einzeln an den Rücken anschließen.
• - Die beiden Arme werden durch eine einzige Zunge bzw. durch zwei Zungen gebildet, die die vorangehende Zunge in der Längsrichtung des Sammelkastens einfas­ sen.
• - Die besagten Einhakmittel umfassen eine Öffnung, die in den proximalen Arm jedes Schenkels eingearbei­ tet ist und durch Einrasten mit einem Vorsprung zu­ sammenwirkt, der an der entsprechenden Flanke des Sammelkastens ausgebildet ist.
• - Sie umfaßt zwei elastische Klammern, die den Sam­ melkasten in der Nähe seiner beiden Enden umgreifen.
• - Der erste Wärmetauscher umfaßt zwei Sammelkästen, die den beiden Abschlußflächen des Blocks zukehrt und jeweils mit mindestens einer Befestigungsklammer ver­ sehen sind, wobei jedes der besagten anderen Bauteile zwischen der oder den Klammern, die zu einem der Sam­ melkästen gehören, und der oder den Klammern, die zum anderen Sammelkasten gehören, eingeschlossen ist.
• - Der erste Wärmetauscher umfaßt zwei Sammelkästen, die den beiden Abschlußflächen des Blocks zukehrt sind und von denen einer mit mindestens einer Befe­ stigungsklammer versehen ist, wobei jedes der besag­ ten anderen Bauteile zwischen der oder den Klammern und fest mit dem anderen Sammelkasten verbundenen starren Halteansätzen eingeschlossen ist.
• - Der erste Wärmetauscher ist ein Kühlradiator zur Kühlung des Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs.
• - Eines der besagten anderen Bauteile ist ein zweiter Wärmetauscher, der die Zirkulation eines zweiten Fluids ermöglichen kann, das durch den Wärmeaustausch mit dem besagten Luftstrom zu kühlen ist.
• - Eines der besagten anderen Bauteile ist ein Auf­ satz, der den besagten Luftstrom kanalisieren kann.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eingehender dargelegt. Darin zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer er­ findungsgemäßen Vorrichtung, die als ersten Wärmetau­ scher den Kühlradiator zur Kühlung des Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs und als andere Bauteile einen Kondensator für ein Kältemittel zur Klimatisierung des Fahrgastraums des Fahrzeugs und einen Aufsatz zur Führung des durch die beiden Wärmetauscher hindurch­ strömenden Luftstrom umfaßt;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Klammer, die zur Befestigung der anderen Bauteile am Kühlra­ diator dient;

Fig. 3 und 4 im Querschnitt ausgeführte schematische Teilansichten einer im Vergleich zur Vorrichtung von Fig. 1 leicht modifizierten Varian­ te,

Fig. 5 eine Teilansicht des Sammelkastens des Kühlradiators gegenüber dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Sammelkasten; und

Fig. 6 eine Teilansicht der Vorrichtung im Schnitt entlang der Linie VI-VI von Fig. 5.

Der in den Fig. 1, 3 und 4 veranschaulichte Kühl­ radiator 1 umfaßt herkömmlicherweise einen Block oder ein Rohrbündel 2 in quaderförmiger Gestaltung, der zwei gegenüberliegende Hauptflächen 3 und 4 sowie zwei gegenüberliegende Abschlußflächen aufweist, von denen eine 5 in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Der Block 2 ist dazu bestimmt, von der Fläche 3 zur Fläche 4 von einem durch den Pfeil F angedeuteten Luftstrom durchströmt zu werden. Das zu kühlende Fluid zirkuliert im Block 2 von einer zur anderen seiner Abschlußflächen, beispielsweise im Innern von parallel zu ebendiesen Flächen langgestreckten Roh­ ren, um Wärme mit dem Luftstrom F auszutauschen. Das Fluid zirkuliert zwischen dem Block 2 und einem der Fläche 5 zugekehrten Sammelkasten 6, wobei es durch diese Fläche hindurchströmt. Ein anderer Sammelkasten ist gegenüber der anderen Abschlußfläche des Blocks angeordnet, so daß das Fluid über den Block 2 von ei­ nem zum anderen der Sammelkästen strömt.

Gegenüber der Fläche 3 des Blocks, die sich bezogen auf den Luftstrom F vorn befindet, ist der Klimati­ sierungskondensator 7 angeordnet, der ebenfalls einen in Fig. 1 nicht dargestellten Block 8 umfaßt, der zu den Flächen 3, 4 parallele Hauptflächen 9, 10, einen Sammelkasten 11, der sich entlang dem Sammelkasten 6 erstreckt und einen nicht dargestellten weiteren Sam­ melkasten aufweist, der sich entlang dem anderen Sam­ melkasten des Radiators erstreckt.

Darüber hinaus umfaßt die Vorrichtung einen Aufsatz 12 zur Führung des Luftstroms F zwischen dem Block 2 und einem nicht dargestellten Lüfter, der gegenüber der hinteren Fläche 4 des Blocks angeordnet ist.

Erfindungsgemäß sind der Kondensator 7 und der Auf­ satz 12 am Sammelkasten 6 mittels zweier in Fig. 1 dargestellter Klammern 20 befestigt, von denen eine auch in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist. Diese Klammer 20 ist aus einem elastischen Metallblech aus­ geführt, das so gestanzt und gebogen ist, daß ein Rücken 21 und zwei Schenkel 22 und 23 gebildet wer­ den. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, bedecken die zwei Klammern den Sammelkasten 6, jeweils in der Nähe eines der Enden dieses Sammelkastens. Der andere Sam­ melkasten des Kühlradiators kann mit ebenso angeord­ neten Klammern oder mit anderen Haltemitteln ausgerü­ stet sein, die weiter unten beschrieben werden. Im folgenden soll detailliert die Form einer der mit dem Sammelkasten 6 verbundenen Klammern und ihr Zusammen­ wirken mit diesem Sammelkasten beschrieben werden, wobei diese Beschreibung mit den gebotenen Änderungen auch für die andere(n) Klammer(n) gilt.

Die Klammer ist symmetrisch im Verhältnis zur Mittel­ längsebene p des Sammelkastens 6 und auch im Verhält­ nis zur Ebene von Fig. 3 ausgeführt, die senkrecht zur Ebene P verläuft. Die Schenkel 22 und 23 entspre­ chen sich durch die erste dieser Symmetrien. Der Rüc­ ken 21 erstreckt sich in etwa entlang einer zur Ebene p senkrechten Ebene, wobei jeder der Schenkel 22 und 23 durch Schlitze, die in das Blech in Ebenen paral­ lel zu den Ebenen der Fig. 3 und 4 eingearbeitet sind, in drei Zungen 22-1, 22-2, 22-3, 23-1, 23-2, 23-3 unterteilt ist, die in Längsrichtung des Sammel­ kastens aufeinander folgen und sich jeweils an den Rücken 21 anschließen. Die mittleren Zungen 22-2 und 23-2 sind symmetrisch zueinander im Verhältnis zur Ebene p sowie im Verhältnis zur Schnittachse der bei­ den Symmetrieebenen ausgebildet. Jede der Zungen 22-1, 22-3, 23-1 und 23-3 ist symmetrisch zu den drei anderen Zungen im Verhältnis zu den beiden vorgenann­ ten Ebenen bzw. zur vorgenannten Achse angeordnet. Im folgenden werden die drei Zungen ein und desselben Schenkels unter Bezugnahme auf den Schenkel 23 be­ schrieben. Diese drei Zungen erstrecken sich in etwa in einer gleichen Ebene parallel zur Ebene P bis zu einem bestimmten Abstand vom Rücken. Anschließend entfernen sie sich schräg von der Ebene P, wobei sie annähernd in einer gleichen Ebene bleiben. Danach entfernen sich die Zungen in ihrem Endbereich vonein­ ander in Richtung des Luftstroms F, das heißt in der Richtung senkrecht zur Ebene P und zur Ebene der Flä­ chen 3 und 4, wobei sich der Endbereich 24 der mitt­ leren Zunge 22-2 in etwa in einer zur Ebene p paral­ lelen Ebene erstreckt, während der Endbereich jeder der seitlichen Zungen 22-1 und 22-3 einen in etwa ebenen und zur Ebene P senkrechten Abschnitt 25 um­ faßt, auf den ein Abschnitt 26 folgt, der so gekrümmt ist, daß er sich von der Ebene des Rückens 21 ent­ fernt, und schließlich ein Schlußabschnitt 27, der in entgegengesetzter Richtung zum vorangehenden Ab­ schnitt gekrümmt ist.

Die Endbereiche 24 und 25-27 der Zungen des Schenkels 22 wirken mit der rotationszylindrischen rohrförmigen Wandung des Sammelkastens 11 des Kondensators 7 zu­ sammen, wobei der sich gekrümmte Abschnitt 26 an die­ se Wandung anschmiegt und den rohrförmigen Kasten so­ wohl parallel zur Ebene P in Richtung des anderen Sammelkastens des Kondensators als auch senkrecht zur Ebene P in Richtung des Bereichs 24 beaufschlagt, der den Sammelkasten 11 in einem Abstand vom Sammelkasten 6 hält. Dadurch wirken die zwei dem Sammelkasten 6 zugeordneten Klammern mit den beiden anderen Klammern zusammen, um den Kondensator elastisch in der geeig­ neten Position zu halten. Dank der Schenkel 23 üben die Klammern die gleiche Funktion gegenüber dem Auf­ satz 12 aus, wobei dieser dazu, jeder Klammer zuge­ ordnet, einen Arm 30 aufweist, der sich senkrecht zur Ebene des Rückens 21 erstreckt und zwei rotationssym­ metrische Teilflächen 31 mit dem gleichen Durchmesser wie die rohrförmige Wandung des Sammelkastens 11 um­ faßt, die ebenso wie dieser mit der Sekundärklammer zusammenwirken, die durch die Endbereiche 24 und 25-27 der Zungen gebildet wird, aus denen der Schenkel 23 besteht. Ein Endvorsprung 32, der sich von der zy­ lindrischen Fläche 31 aus erstreckt und in der Längs­ richtung der Sammelkästen zwischen den Zungen 23-1 und 23-3 angeordnet ist, dient als Anschlag für diese und bewirkt die Sicherung des Aufsatzes in ebendieser Richtung. In der Vorrichtung der Fig. 3 und 4 spielt ein ähnlich wie der Vorsprung 32 ausgeführter Vorsprung 33, der bei der Vorrichtung von Fig. 1 weggelassen wurde, die gleiche Rolle in bezug auf den Kondensator.

Die Befestigung der Klammer 20 am Sammelkasten 6 er­ folgt durch zwei an deren Flanken, bezogen auf die Ebene P, symmetrisch zueinander ausgebildete Nasen 34, die in entsprechende Löcher 35 eingreifen, die in die Bereiche der Zungen 22-2 und 23-2 in der Nähe des Rückens 21 eingearbeitet sind. Durch die Beaufschla­ gung dieser Zungen in Richtung der Ebene P verhindern der Sammelkasten 11 und der Arm 30, daß sie sich ent­ fernen und von den Nasen 34 lösen können. Der Rücken 21 liegt selbst am Sammelkasten 6 an, wobei er zur Stabilität der Positionierung der Klammer beiträgt.

Die Anzahl der dem Sammelkasten zugeordneten Klam­ mern, die in den beschriebenen Beispielen gleich zwei ist, kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Länge des Sammelkastens unterschiedlich ausfallen. Ebenso kann die Anzahl der Zungen pro Schenkel anstelle von drei, wie vorstehend beschrieben, zwei oder mehr als drei betragen. Des weiteren kann die Klammer eine an­ dere Form als die eines gestanzten und gebogenen Blechs aufweisen.

Zur Vereinfachung der Zeichnung in den Fig. 3 und 4, deren Ebenen die mittleren Zungen 22-2 und 23-2 und die seitlichen Zungen 22-1 und 23-1 der Klammer schneiden, sind die Sammelkästen 6 und 11 schematisch als massiv dargestellt worden, obwohl sie natürlich hohl sind. Der Arm 30 und der Vorsprung 32 können ebenfalls hohl ausgeführt sein.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Verbindungsmittel zur Ver­ bindung des Kondensators 7 und des Aufsatzes 12 mit dem gegenüberliegenden Sammelkasten 40, die sich von den Klammern unterscheiden, die sie mit dem Sammelka­ sten 6 verbinden. Diese einstückig an der Wandung des Sammelkastens 40 angeformten Verbindungsmittel umfas­ sen zwei Rinnen 41, 42, die in der Längsrichtung des Sammelkastens langgestreckt sind und deren konkave Fläche sich weitgehend an einen zweiten Sammelkasten 43 des Kondensators 7 und an das abgerundete Ende ei­ nes ähnlich wie der Arm 30 ausgeführten Arms 44 des Aufsatzes 12 anpaßt. Die entgegengesetzt zum Sammel­ kasten gerichtete Kante 45, 46 jeder der Rinnen 41, 42 ist nach außen gekrümmt, um das Einsetzen des ent­ sprechenden Bauteils zu erleichtern. An ihren beiden Enden ist jede Rinne mit der Wandung des Sammelka­ stens durch entsprechende flache Rippen 47 verbunden, die sich in etwa in Ebenen senkrecht zur Längsrich­ tung des Sammelkastens erstrecken. Ebenso wie bei den Klammern 20 können in Abhängigkeit von der Länge des Sammelkastens zwei oder mehr Rinnensätze vorgesehen sein.

Die durch die Rinnen und die Rippen gebildete Bauein­ heit ist starr und bietet eine stabile Auflage für den Kondensator und den Aufsatz beim Einsetzen der Klammern 20.

Claims (13)

1. Kühlervorrichtung, umfassend einen ersten Wärme­ tauscher (1) mit einem Block (2), der zwei gegenüber­ liegende Hauptflächen (3, 4) und zwei gegenüber­ liegende Abschlußflächen (5) aufweist und der die von einer zur anderen der besagten Abschlußflächen erfol­ gende Zirkulation eines ersten Fluids ermöglichen kann, das durch den Wärmeaustausch mit einem Luft­ strom (F) zu kühlen ist, der den Block von einer zur anderen seiner Hauptflächen durchströmt, und mit min­ destens einem Sammelkasten (6), der entlang einer (5) der besagten Abschlußflächen gestreckt ist, so daß das besagte erste Fluid vom Block zum Sammelkasten und/oder umgekehrt strömen kann, wobei die Vorrich­ tung außerdem zwei andere Bauteile (7, 12) umfaßt, die am ersten Wärmetauscher befestigt sein können, so daß sie sich gegenüber den besagten beiden Hauptflä­ chen (3, 4) erstrecken, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie zur Befestigung der besag­ ten anderen Bauteile mindestens eine elastische Klam­ mer (20) umfaßt, die den Sammelkasten umgreift und einen Rücken (21) sowie zwei Schenkel (22, 23) be­ sitzt, die Einhakmittel (35) zur Sicherung der Klam­ mer am Sammelkasten aufweisen und mit den beiden Bau­ teilen in Kontakt kommen, wobei jeder der Schenkel (22, 23) in zwei Arme (22-1, 22-3, 22-2, 23-1, 23-3, 23-2) unterteilt ist, die sich in Richtung des besag­ ten Luftstroms voneinander entfernen, wobei sie zu­ sammen eine Sekundärklammer (24-27) bilden, um das entsprechende Bauteil abzudecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klammer umkehrbar ist, wobei jeder ihrer Schenkel (22, 23) mit einem beliebigen der besagten Bauteile (7, 12) Zusammenwir­ ken kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klammer eine Symme­ trie bezogen auf eine Ebene (P) und/oder eine Symme­ trie bezogen auf eine Achse aufweist, so daß die bei­ den Schenkel einander entsprechen.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücken der Klammer am Sammelkasten anliegt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer ein Teil aus gestanztem und gebogenem Blech ist, wobei die Arme ein und desselben Schenkels (22) durch mindestens zwei Zungen (22-1, 22-2, 22-3) gebildet werden, die in der Längsrichtung des Sammel­ kastens aufeinander folgen und sich einzeln an den Rücken anschließen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Arme durch eine einzige Zunge (22-2) bzw. durch zwei Zungen (22-1, 22-3) gebildet werden, die die vorangehende Zunge in der Längsrichtung des Sammelkastens einfassen.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Einhakmittel eine Öffnung (35) umfassen, die in den proximalen Arm (22-2) jedes Schenkels ein­ gearbeitet ist und durch Einrasten mit einem Vor­ sprung (34) zusammenwirkt, der an der entsprechenden Flanke des Sammelkastens (6) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei elastische Klammern (21) umfaßt, die den Sammelkasten (6) in der Nähe seiner beiden Enden um­ greifen.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (1) zwei Sammelkästen umfaßt, die den beiden Abschlußflächen des Blocks zukehrt und jeweils mit mindestens einer Befestigungsklammer ver­ sehen sind, wobei jedes der besagten anderen Bauteile (7, 12) zwischen der oder den Klammern, die zu einem der Sammelkästen gehören, und der oder den Klammern, die zum anderen Sammelkasten gehören, eingeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der er­ ste Wärmetauscher (1) zwei Sammelkästen umfaßt, die den beiden Abschlußflächen des Blocks zukehrt sind und von denen einer mit mindestens einer Befesti­ gungsklammer (20) versehen ist, wobei jedes der be­ sagten anderen Bauteile (7, 12) zwischen der oder den Klammern und fest mit dem anderen Sammelkasten ver­ bundenen starren Halteansätzen (41-47) eingeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher ein Kühlradiator zur Kühlung des Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eines der besagten anderen Bauteile ein zweiter Wär­ metauscher (7) ist, der die Zirkulation eines zweiten Fluids ermöglichen kann, das durch den Wärmeaustausch mit dem besagten Luftstrom zu kühlen ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eines der besagten anderen Bauteile ein Aufsatz (12) ist, der den besagten Luftstrom kanalisieren kann.