DE19857510B4

DE19857510B4 - Gebogenes und verlötetes Rohr für Wärmetauscher und derartige Rohre umfassender Wärmetauscher

Info

Publication number: DE19857510B4
Application number: DE19857510A
Authority: DE
Inventors: Yvon Dumetz; Carlos Martins
Original assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Current assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2009-10-15
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: FR2772901B1; FR2772901A1; DE19857510A1; US6129147A

Abstract

Gebogenes und verlötetes Rohr für einen Wärmetauscher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das ein um sich selbst gebogenes Metallband zur Bildung von zwei durch ein Zwischenstück voneinander getrennten parallelen Kanälen (2, 3) umfasst, wobei das besagte Zwischenstück durch mindestens einen Rand (13a, 13b; 31) des besagten Bands gebildet wird, der örtlich von der Oberfläche des Rohrs aus zum Rohrinnern hin gebogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Falz (14; 33) umfasst, der an das besagte Zwischenstück an dessen Außenseite angedrückt ist, wobei dieser Falz eine bündig mit der Oberfläche des Rohrs abschließende Kante (15; 34), angrenzend an den Biegebereich des besagten Rands, umfasst, bei dem der besagte Falz (14; 33) durch einen um 180° umgebogenen Randbereich des besagten Rands gebildet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein gebogenes und verlötetes Rohr für einen Wärmetauscher, wie beispielsweise einen Kühlradiator eines Kraftfahrzeugmotors.
Das nachveröffentlichte Dokument DE 697 01 076 T2 offenbart ein gebogenes und verlötetes Rohr für einen Wärmetauscher, das ein um sich selbst gebogenes Metallband zur Bildung von zwei durch ein Zwischenstück voneinander getrennten parallelen Kanälen umfasst, wobei das besagte Zwischenstück durch mindestens einen Rand des besagten Bands gebildet wird, der örtlich von der Oberfläche des Rohrs zum Rohrinneren hin gebogen ist, wobei es mindestens einen Falz umfasst, der an das besagte Zwischenstück an dessen Außenseite angedrückt ist, wobei der Falz eine bündig mit der Oberfläche des abschließende Kante angrenzend an den Biegebereich des besagten Rands, umfasst.
Aus der DE 93 28 525 U1 ist ein Wasser/Luft-Wärmetauscher aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung für Kraftfahrzeuge bekannt, mit einer zwei- oder mehrflutigen Reihenanordnung von parallelen Flachrohren, die über Zickzacklamellen miteinander verlötet sind, und mit mindestens einem an den einen Enden der Flachrohre kommunizierenden angeschlossenen Wasserkasten, dessen Rohrboden Schlitze aufweist, die jeweils mit in den Wasserkasten weisenden Kragen versehen sind und in die die Enden der Flachrohre gegen den Rohrboden verlötet so eingesteckt sind, dass in den Wasserkasten freie Enden dieser Flachrohre über die Kragen des Rohrbodens hinausragen. Die Erfindung betrifft insbesondere ein solches Rohr, das ein um sich selbst gebogenes Metallband zur Bildung von zwei durch ein Zwischenstück voneinander getrennten parallelen Kanälen umfasst, wobei das besagte Zwischenstück durch mindestens einen Rand des besagten Bands gebildet wird, der örtlich von der Oberfläche des Rohrs aus zum Rohrinnern hin gebogen ist.
Es ist bereits ein derartiges Rohr bekannt, das einen Querschnitt mit abgeflachter Form aufweist. Ein solches Rohr besitzt ebene oder gekrümmte große Flächen, an denen Einsätze mit gewölbter Form verlötet oder verschweißt sind, die Wärmeaustauschrippen bilden, um ein aus einer Vielzahl von Rohren und Einsätzen bestehendes Bündel zu bilden.
An der Oberfläche des Rohrs, an der Stelle, an der der Rand nach innen gebogen ist, wird eine Einsenkung gebildet, wobei diese Einsendung dem Umstand entspricht, dass die Biegung nicht entlang einer glatten Kante, sondern entlang einem Kreisbogen erfolgt. Diese Einsenkung muss aufgefüllt werden, um einerseits die Durchgängigkeit jeder der großen Flächen des Rohrs in den Bereichen nahe des Zwischenstücks zu gewährleisten und um andererseits die Abdichtung der Verbindung zwischen den Rohren und den Sammelplatten des Wärmetauschers sicherzustellen.
Die Schwierigkeit besteht darin, diese Lötaussparung bei der Herstellung des Rohrs angemessen auszufüllen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil abzustellen und insbesondere ein Rohr zu erhalten, dessen durch das Biegen bedingte Einsenkungen ein geringeres Volumen aufweisen und daher beim Löten leichter zu verfüllen sind.
Dazu bezieht sich die Erfindung auf ein gebogenes und gelötetes Rohr für einen Wärmetauscher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das mindestens ein um sich selbst gebogenes Metallband zur Bildung von zwei durch ein Zwischenstück voneinander getrennten parallelen Kanälen umfasst, wobei das besagte Zwischenstück durch mindestens einen Rand des besagten Bands gebildet wird, der örtlich von der Oberfläche des Rohrs aus zum Rohrinnern hin gebogen ist.
Erfindungsgemäß umfasst das Rohr mindestens einen Falz, der an das besagte Zwischenstück an dessen Außenseite angedrückt ist, wobei dieser Falz eine bündig mit der Oberfläche des Rohrs abschließende Kante, angrenzend an den Biegebereich des besagten Rands, umfasst, wobei der besagte Falz durch einen Randbereich des besagten Rands gebildet wird, der um 180° umgebogen ist.
Der Vorteil eines Falzes, dessen Kante bündig mit der Oberfläche des Rohrs abschließt, besteht darin, dass dieser Falz das beim Löten zu verfüllende Volumen zwischen sich und der äußeren Abrundung der örtlichen Biegung des Falzes sauber begrenzt.
Wenn zwei gegenüberliegende Ränder des besagten Bands gegenüber gebogen werden, um das Zwischenstück zu bilden, befindet sich der Falz in einer zwischen diesen beiden Rändern eingefügten Position, so dass er den Zwischenraum mit allgemein dreieckiger Form, der zwischen den beiden Kreisbögen begrenzt ist, in zwei Hälften teilt. Dadurch ist es einfacher, diese zwei Halbräume mit Lot zu verfüllen als den ursprünglichen vollständigen Zwischenraum.
Im Einzelnen kann der besagte Falz mindestens eine Eintiefung in seiner Dicke enthalten, in der ein äußerer Teil der örtlichen Biegung des Rands aufgenommen ist.
Diese Eintiefung, die beispielsweise mit der Presse oder mit dem Rändelrad ausgeführt werden kann, weist einen zweifachen Vorteil auf.
Einerseits ermöglicht sie eine weitere Begrenzung des mit Lot zu befüllenden Volumens. Andererseits sorgt sie für eine Arretierung des Falzes im Verhältnis zum Zwischenstück, so dass der bündige Abschluss der Falzkante mit der Oberfläche des Rohrs sichergestellt werden kann.
Unter einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung einen Wärmetauscher, der ein Bündel aus Rohren und Kühlrippen umfasst, in dem die Rohre wie vorstehend definiert ausgeführt sind.
Es folgt nun als Beispiel ohne einschränkende Wirkung die Beschreibung von besonderen Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen im Einzelnen:
1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines Wärmetauschers nach dem bisherigen Stand der Technik;
2 eine Ansicht dieses Wärmetauschers nach dem Zusammenbau;
3 eine endseitige Ansicht eines Rohrs des Wärmetauschers der 1 und 2;
4 eine vergrößerte Ansicht des Details IV von 3;
5 eine ähnliche Ansicht wie 3 zu einem erfindungsgemäßen Rohr;
6 eine vergrößerte Ansicht des Details VI von 5;
7 eine vergrößerte Ansicht eines Details eines Rohrs nach einer anderen Ausführungsart der Erfindung.
In 1 sind einige Bestandteile eines Wärmetauschers nach dem bisherigen Stand der Technik zu erkennen, bei dem es sich beispielsweise um einen Kühlradiator für den Motor eines Kraftfahrzeugs handelt.
Dieser Kühlradiator ist aus Flachrohren 1 ausgeführt, die aus gebogenem und verlötetem Blech hergestellt sind. Jedes Rohr 1 besteht aus einem Metallband, das umgebogen ist, um die Umhüllung von zwei parallelen Kanälen 2 und 3 zu bilden. Die Kanäle 2 und 3 sind durch ein Zwischenstück 4 voneinander getrennt, das durch die von der Oberfläche des Rohrs 1 zu seinem Innern vorgenommene Biegung der beiden gegenüberliegenden Ränder 4a und 4b des Metallbands um 90° ausgeführt ist. Die gegenüberliegenden Oberflächen der Ränder 4a und 4b werden verlötet, um die Abdichtung des Rohrs 1 sicherzustellen. Im Übrigen sind die Enden der Rohre 1 in Schlitze 5 von zwei Sammelplatten 6 eingesetzt (von denen nur eine dargestellt ist), an denen die endseitigen Sammelkästen des Wärmetauschers angebracht sind. Bei der Montage werden die anhand eines Wellblechs ausgeführten Kühlrippen 7 zwischen den Rohren 1 eingefügt.
In 4 ist zu erkennen, dass die vorstehend beschriebene Ausführung der Rohre 1 zur Bildung eines Raums 8 mit einem in etwa dreieckigen Querschnitt führt, der zumindest an den Enden der Rohre 1 mit Lot aufgefüllt werden muss, um ihre Abdichtung nach dem Zusammenbau mit den Sammelplatten 6 zu gewährleisten.
Der Raum 8 wird dabei durch die Ebene 9 der Außenfläche des Rohrs 1 und durch die zwei Viertelzylinder 10 begrenzt, die aus den Außenflächen der Biegungen des Blechs des Rohrs 1 bestehen, die ausgeführt werden, um die Zwischenstückhälften 4a und 4b umzubiegen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Raum 8 zu unterteilen, um ihn beim Lötvorgang einfacher zu befüllen.
In den 5 und 6 ist ein erfindungsgemäßes Rohr 11 zu erkennen.
Dieses Rohr ist, wie vorstehend, durch Biegen eines Metallbands ausgeführt. Die beiden gegenüberliegenden Ränder dieses Bands werden von der Oberfläche des Rohrs aus zu dessen Innern hin umgebogen, um ein Zwischenstück 12 zu bilden. Dieses Zwischenstück besteht in erster Linie, wie vorstehend, aus einem Rand 13 des Bands, der um 90° umgebogen ist. Darüber hinaus besteht dieses Zwischenstück 12 außerdem aus dem gegenüberliegenden Rand 13b des Bands, dessen Randzone hier jedoch um 180° nach außen gebogen ist, um einen Falz 14 zu bilden, dessen Kante 15 bündig mit der Außenfläche 16 des Rohrs 11 abschließt.
Der Falz 14 ist im Verhältnis zum Teil des Zwischenstücks 13b nach außen umgebogen, das heißt auf der konvexen Seite der Biegung 17 am Ausgangspunkt dieser Zwischenstückhälfte. Der Falz 14 ist daher zwischen den Zwischenstückhälften 13a und 13b angeordnet.
Es ist festzustellen, dass die Kante des Falzes 14 den Zwischenraum mit dreieckigem Querschnitt nach dem bisherigen Stand der Technik in zwei Halbräume 18a und 18b mit einem um die Hälfte verringerten Volumen unterteilt. Sie sind daher beim Verlöten des Rohrs leichter aufzufüllen.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass nur die Zwischenstückhälfte 13b um 180° umgebogen wurde, um einen Falz 17 zu bilden. Als Variante wäre es natürlich auch möglich gewesen, die Randzone der zweiten Zwischenstückhälfte 13a ebenfalls umzubiegen, um zwei Falze entsprechend dem Falz 14 zu bilden.
In der Ausführungsart von 7, die der Ausführungsart der 5 und 6 ähnlich ist, wird ein einziger Rand 31 des Metallbands von der Oberfläche des Rohrs aus zum Rohrinnern hin umgebogen, um ein Zwischenstück zu bilden, wobei er mit der gegenüberliegenden Fläche des Rohrs in Kontakt kommt. Der andere Rand 32 wird nur umgebogen, um seine Verlötung zu ermöglichen.
Der Randbereich des Rands 31 wird um etwa 180° zur Außenseite des Zwischenstücks umgebogen, um einen Falz 33 zu bilden, dessen Kante 34 bündig mit der Oberfläche 35 des Rohrs abschließt.
Das Zwischenstück 31 ist hier um einen Winkel von etwas weniger als 90° umgebogen, um einen Vorsprung 36 gegenüber einem Vorsprung 37 zu bilden, der durch die Biegung des Rands 32 gebildet wird. Der Falz 33 bildet zwei Eintiefungen 38 und 39 in seiner Dicke, die hier durch Stauchung, beispielsweise mit der Presse oder mit dem Rändelrad, ausgeführt sind. Die Eintiefungen 38 und 39 nehmen die Vorsprünge 36 bzw. 37 auf, so dass einerseits die beim Löten aufzufüllenden Räume 40 und 41 verkleinert werden und dass andererseits die Planheit der Außenfläche des Rohrs aufgrund einer genauen Positionierung der Kanten des Bands im Verhältnis zur Kante 34 des Falzes 33 sichergestellt ist.

Claims

Gebogenes und verlötetes Rohr für einen Wärmetauscher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das ein um sich selbst gebogenes Metallband zur Bildung von zwei durch ein Zwischenstück voneinander getrennten parallelen Kanälen (2, 3) umfasst, wobei das besagte Zwischenstück durch mindestens einen Rand (13a, 13b; 31) des besagten Bands gebildet wird, der örtlich von der Oberfläche des Rohrs aus zum Rohrinnern hin gebogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Falz (14; 33) umfasst, der an das besagte Zwischenstück an dessen Außenseite angedrückt ist, wobei dieser Falz eine bündig mit der Oberfläche des Rohrs abschließende Kante (15; 34), angrenzend an den Biegebereich des besagten Rands, umfasst, bei dem der besagte Falz (14; 33) durch einen um 180° umgebogenen Randbereich des besagten Rands gebildet wird.
Rohr nach Anspruch 1, bei dem der besagte Falz mindestens eine Einsenkung (38, 39) in seiner Dicke besitzt, in der ein äußerer Teil (36, 37) der örtlichen Biegung des Rands aufgenommen ist.
Wärmetauscher, der ein Bündel aus Rohren und Kühlrippen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher Rohre nach einem der Ansprüche 1 oder 2 umfasst.