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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühler zum Kühlen eines Fluids gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Kühler, beispielsweise Ölkühler für Kompressoren oder dergleichen, sind beispielsweise aus der
GB 2 411 461 A bekannt und dienen beispielsweise der Kühlung von Getriebeöl bei Nutzfahrzeugen wie Betonmischern oder dergleichen.
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Solche Kühler bestehen im Wesentlichen aus einem Wärmeaustauscher mit seitlichen angeschlossenen Sammelbehältern, durch die über einen Zulauf das zu kühlende Fluid zugeführt und über einen Ablauf das zu kühlende Fluid abgeführt wird.
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Die Außenflächen dieser Sammelbehälter werden dabei auch als Montageflächen zur Befestigung von Muffen, Anschlussrohren, Halteelementen oder dergleichen genutzt.
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Um solche Bauteile an den Außenflächen des Sammelbehälters in einfacher Weise anbringen zu können, ist es aus der o.g. Schrift bekannt, die Außenflächen der Sammelbehälter mit Schienen oder Schlitzen zu versehen.
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Nachteilig bei diesen Sammelbehältern ist, dass durch Anformung dieser Schlitze oder Schienen ein flächiges Verlöten zusätzlicher Bauteile am Sammelbehälter aufgrund der durch die Schlitze oder Schienen entstandenen Unebenheiten nicht oder zumindest sehr schwierig auszuführen ist.
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Darüber hinaus neigen die Sammelbehälterwände unter Druck zur Auswölbung, was ebenfalls einer Anbringung weiterer Bauteile mittels Lötverbindung entgegensteht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kühler zum Kühlen eines Fluids dahingehend zu verbessern, dass an den Außenflächen der Sammelbehälterwände weitere Bauteile auch über Lötverbindungen anbringbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch einen Kühler zum Kühlen eines Fluids mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Kühler weist einen Wärmeaustauscher mit einem Zulauf und einen Ablauf auf. Sowohl am Zulauf als auch am Ablauf des Wärmeaustauschers ist ein Sammelbehälter angeschlossen.
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Wenigstens eine der Außenflächen der Sammelbehälter ist als Montagefläche zur Befestigung weiterer Bauteile, insbesondere von Muffen, Anschlussrohren und/oder Halteelementen ausgebildet. Die Sammelbehälter sind als stranggepresste Profilrohre aus einer unplattierten, lötbaren Legierung ebenen Außenflächen mit randseitigem Hinterschnitt ausgebildet. Wenigstes ein weiteres Bauteil ist dabei mit wenigstens einer der Außenflächen oder einer Stirnseite des Sammelbehälter über eine Lötverbindung befestigt.
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Mit derart ausgebildeten Sammelbehältern ist sowohl eine formschlüssige als auch eine stoffschlüssige Verbindung weiterer Bauteile an die Außenflächen der Sammelbehälter ermöglicht.
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Die randseitigen Hinterschnitte an den Außenflächen der Sammelbehälter ermöglichen zum einen eine formschlüssige Koppelung weiterer Bauteile. Die Oberflächen dieser Außenflächen sind dabei frei von Erhebungen oder Vertiefungen, so dass an diesen Oberflächen weitere Bauteile durch Löten stoffschlüssig anbringbar sind.
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Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante weisen die Sammelbehälter einen rund, insbesondere kreisförmigen Innenquerschnitt auf.
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Der runde Innenquerschnitt der Sammelbehälter sorgt dabei für eine hinreichend hohe Druckfestigkeit der Sammelbehälter, insbesondere bei Drücken von bis zu 20 bar.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante weist das Halteelement wenigstens eine an einer der Außenflächen eines der Sammelbehälter angelötete Basisfläche sowie von der Basisfläche sich erstreckende und wenigstens einen der Hinterschnitte der Außenflächen hintergreifende Klemmstücke auf.
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Die Klemmstücke dienen dabei in erster Linie der Vorjustierung des Halteelements an der Außenfläche des Sammelbehälters, bevor das Halteelement mit seiner Basisfläche fest an der Außenfläche des Sammelbehälters verlötet wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante weist wenigstens ein Klemmstück wenigstens zwei an wenigstens einer der Außenflächen eines der Sammelbehälter angelöteten Basisflächen auf.
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Dies ermöglicht beispielsweise die Anbringung eines sich über die gesamte oder zumindest einen Großteil der Länge des Sammelbehälters erstreckenden Halteelements, beispielsweise zur Befestigung des Kühlers an einem Gehäuse, einer Fahrzeugkarosserie oder dergleichen.
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Die Klemmstücke sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung als biegbare Klemmstege ausgebildet.
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Dadurch ist die Anbringung für die Vorjustierung des Klemmstücks in besonders einfacher Weise ermöglicht.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung erstreckt sich ein Anschlussbereich von der Basisfläche über die Außenfläche des Sammelbehälters hinweg, wodurch insbesondere ein Anschrauben oder Anklemmen des Kühlers über das Halteelement ermöglicht ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist in der Basisfläche des Halteelements wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen.
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Dies ermöglicht in einfacher Weise die Einbringung zusätzlichen Flussmittels zur Gewährleistung einer sicheren Lötverbindung.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist wenigstens eine durch eine Bohrung in einer der Außenflächen in einen Sammelraum des Sammelbehälters vorstehende und an der Außenfläche verlötete Muffe oder ein Anschlussrohr mit einem in den Sammelraum des Sammelbehälters vorstehenden und über den Rand der Bohrung aufgespreizten Bund verklemmt.
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Durch diese Verklemmung ist ebenfalls eine besonders einfache Vorjustierung einer solchen Muffe oder eines Anschlussrohres ermöglicht, so dass beispielsweise über einen umfänglich um die Muffe oder das Anschlussrohr gelegten Lötring ein Verlöten der Muffe oder des Anschlussrohrs an der Außenfläche des Sammelbehälters ermöglicht ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante weist ein den Sammelbehälter stirnseitig verschließender Deckel ein in einer stirnseitigen Öffnung des Sammelbehälters verlötetes Verschlussstück auf, von dessen Seitenrand sich ein Halterstück erstreckt.
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Auch mit einem solchermaßen ausgebildeten Deckel ist eine Halterung eines weiteren Bauteils oder des Kühlers selber über den verlöteten Deckel ermöglicht.
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Das Halterstück des Deckels weist bevorzugt wenigstens eine Durchgangsbohrung auf und ermöglicht damit beispielsweise eine Verschraubung mit einem weiteren Bauteil.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kühlers mit daran angebrachten Halteelementen und Deckeln mit Halterstücken,
- 2 eine Seitenansicht auf den in 1 gezeigten Kühler,
- 3 eine Draufsicht auf den Kühler gemäß 1,
- 4 eine Seitenstirnansicht auf den Kühler gemäß 1,
- 5 eine perspektivische Ausschnittvergrößerung eines Endes eines der Sammelbehälter mit daran angebrachtem Halteelement und Deckel ohne Halterstück,
- 6 eine perspektivische Darstellung eines Sammelbehälters mit daran angebrachtem Halteelement mit zwei Basisflächen und sich von diesen winklig umgebogenen Anschlussbereich,
- 7 eine perspektivische Teilschnittansicht eines aufgeschnittenen Sammelbehälter mit in diesen vorstehenden und einer Sammelbehälter verlöteten Muffe,
- 8 eine perspektivische Detaildarstellung des in 1 gezeigten Kühlers zur Darstellung eines am Sammelbehälter angebrachten Deckels mit Halterstück,
- 9 eine perspektivische alternative Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kühlers mit sich zusätzlich vom Wärmeaustauscher erstreckenden Befestigungsleisten,
- 10 eine Seitenansicht auf den Kühler gemäß 9,
- 11 eine Draufsicht auf den Kühler gemäß 9,
- 12 eine Seitenstirnansicht auf den Kühler gemäß 9 und
- 13 eine perspektivische Ausschnittsvergrößerung eines in 9 mit XIII gekennzeichneten Ausschnitts.
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In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Kühlers, des Wärmeaustauschers, der Sammelbehälter, Außenflächen, Halteelement, Muffen und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
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In den 1, 2, 9 und 10 ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt eine jeweilige Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kühlers bezeichnet.
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Der Kühler 1 dient dabei insbesondere dem Einsatz zum Kühlen eines Fluids wie beispielsweise eines Öls oder Wassers oder eines sonstigen Fluids, das in einem Kreislauf über einen Zulauf 4 in einen Sammelbehälter 3, von dort durch einen Wärmeaustauscher 2 weiter in einen weiteren Sammelbehälter 3 und von dort über einen Ablauf wieder aus dem Kühler 1 herausgeführt wird.
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Der Wärmeaustauscher 2 weist bevorzugt Rohre 22 auf, die in dazu vorgesehenen Öffnungen in einer jeweiligen Seitenfläche der Sammelbehälter 3 durchgesteckt und mit diesem verlötet sind und die der Durchleitung des Fluids dienen.
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Zur Vergrößerung der Kühlfläche des Wärmeaustauschers 2 weist dieser Lamellen auf, durch die senkrecht zu der Strömungsrichtung des Fluids Kühlluft durchgeführt wird.
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Denkbar sind auch andere Bauweisen eines solchen Wärmeaustauschers 2.
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Wie weiter in den 1 bis 5 erkennbar ist, weisen die Sammelbehälter 3 drei Außenflächen 31, 32, 33 auf, die als Montageflächen zur Befestigung weiterer Bauteile wie insbesondere Muffen 8, Anschlussrohre und/oder Halteelemente 6, 9 dienen.
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Die Sammelbehälter 3 sind als stranggepresste Profilrohre aus einer unplattierten, lötbaren Legierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung, gefertigt.
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Die Sammelbehälter 3 weisen, wie in 7 beispielhaft gezeigt ist, einen runden, insbesondere kreisförmigen Innenquerschnitt 35 auf, der einen Sammelraum 36 begrenzt.
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Die Außenflächen 31, 32, 33 sind jeweils als ebene Flächen geformt, die bevorzugt rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
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Im Bereich der Übergänge zwischen benachbarten Außenflächen 31, 32, 33 sind die Außenflächen 31, 32, 33 mit randseitigem Hinterschnitt 34 ausgebildet. Bei den hier gezeigten, insbesondere in 7 erkennbaren Hinterschnitten 34 sind diese im Bereich der Übergänge zwischen der Außenfläche 32 zu den jeweiligen Außenflächen 31, 33 so ausgebildet, dass diese Nuten bilden, die auch zur Führung von entsprechend geformte Nutensteine geeignet sind.
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Die Hinterschnitte 34 dienen bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsvariante der Aufnahme von hier als biegbare Klemmstege ausgebildeten Klemmstücken 62, 92, die an Basisflächen 61, 91 eines Halteelements 6, 9 angeformt sind und sich von den Basisflächen 61, 91 weg erstrecken.
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Beispielhafte Ausführungsvarianten solcher Halteelemente 6, 9 sind in den 5 und 6 im Detail gezeigt. Jedes dieser Halteelemente 6, 9 weist wenigstens eine an einer der Außenflächen 31, 32, 33 eines der Sammelbehälter 3 angelötete Basisflächen 61, 91 auf sowie die sich von der Basisfläche erstreckenden und wenigstens einen der Hinterschnitte 34 der Außenflächen 31, 32, 33 hintergreifenden Klemmstücke 62, 92.
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Diese Klemmstücke 62, 92 dienen dabei in erster Linie der Vorjustierung der Halteelemente 6, 9 an der Außenfläche 31, 32, 33 eines der Sammelbehälter 3.
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Dazu können die Klemmstücke 62, 92 vor der Montage am Sammelbehälter 3 zunächst so angeformt sein, dass sie sich in der Ebene der Basisfläche 61, 91 erstrecken und nach dem Aufsetzen auf die Außenfläche 31, 32, 33 eines Sammelbehälters 3 in die Hinterschnitte 34 eingebogen werden.
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Nach dieser Vorjustierung werden die Halteelemente 6, 9 anschließend mit ihrer Basisfläche 61, 91 mit einer der Außenflächen 31, 32, 33 eines der Sammelbehälter 3 verlötet.
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Je nach Größe der Basisfläche 61, 91 ist dabei zur Zuführung einer hinreichenden Menge an Flussmittel für den Lötvorgang in der Basisfläche 61, 91 wenigstens eine Ausnehmung 63, 93 vorgesehen.
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Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen gemäß 5 und 6 ist eine solche hier als Bohrung ausgebildete Ausnehmung 63, 93 zentral im Zentrum der Basisfläche 61, 91 vorgesehen. Denkbar ist aber auch, mehrere solcher Ausnehmungen 63, 93 über die Basisfläche 61, 91 verteilt vorzusehen.
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Wie in den 1, 5, 6, 9, 10, 11 und 13 weiter gezeigt, erstreckt sich von der Basisfläche 61, 91 ein Anschlussbereich 64, 94 über die Außenfläche 31, 32, 33 des Sammelbehälters 3 hinweg.
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In diesen Anschlussbereich 64, 94 ist bevorzugt eine oder mehrere Bohrungen 65, 95 eingebracht, die es ermöglichen, den Kühler 1 beispielsweise über eine Schraub- oder Bolzenverbindung mit einem weiteren Bauteil zu verbinden bzw. den Kühler 1 an dem weiteren Bauteil zu befestigen.
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Neben den an der Außenfläche 31, 32, 33 der Sammelbehälter 3 verlöteten Halteelementen 6, 9 ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante auch denkbar, zusätzlich oder alternativ an wenigstens einer Stirnseite der Sammelbehälter 3 eine Halterung anzubringen.
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Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsvariante ist an einem den Sammelbehälter 3 stirnseitig verschließenden Deckel 7 ein Halterstück 72 angeformt, das sich von einem Seitenrand eines Verschlussstückes 71 weg erstreckt, das in der stirnseitigen Öffnung des Sammelbehälters 3 verlötet ist.
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Auch in dem Halterstück 72 sind bevorzugt ein oder mehrere Durchgangsbohrungen 73 eingebracht.
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So können solche Deckel 7, wie beispielsweise in 1 dargestellt ist, an jeweils einem der stirnseitigen Enden der beidseits des Wärmeaustauschers 2 montierten Sammelbehälter 3 vorgesehen sein, während an den gegenüberliegenden stirnseitigen Enden Deckel 10 ohne solche Halterstücke 72 verlötet sein können oder, wie in 1 beispielhaft gezeigt, der Aufnahme einer Muffe 8 dienen, die hier den Zulauf 4 des Kühlers 1 bildet.
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Denkbar ist auch, derartige Deckel 7 mit Halterstück 72 an beiden stirnseitigen Enden der Sammelbehälter 3 anzubringen.
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Wie beispielhaft in den 6 und 7 weiter gezeigt ist, ist es auch denkbar, eine solche Muffe 8 an einer Außenfläche 31, 32, 33 eines Sammelbehälters 3 festzu legen.
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Dabei ist eine solche Muffe 8 oder auch ein Anschlussrohr derart mit dem Sammelbehälter 3 verbunden, dass ein Bund 82 der Muffe 8 bzw. eines Anschlussrohrs durch eine Bohrung 37 in einer der Außenflächen 31, 32, 33 in den Sammelraum 36 des Sammelbehälters 3 vorsteht und im Sammelraum 36 derart aufgespreizt ist, dass der aufgespreizte Bund 82 über den Rand der Bohrung 37 gebogen die Muffe 8 bzw. das Anschlussrohr fixiert und damit vorpositioniert und anschließend durch einen Lotring, der auf den Außenumfang des Anschlussrohrs oder eines Rohrstücks der Muffe 8 aufgesteckt ist und der plan auf der Außenfläche 31, 32, 33 des Sammelbehälters 3 aufliegt, verlötet wird.
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Zur Schaffung weiterer Möglichkeiten zur Befestigung weiterer Bauteile an dem Kühler 1 ist bei der in den 9 bis 13 gezeigten Ausführungsvariante zusätzlich an einem den Wärmeaustauscher 2 begrenzenden Außenblech eine Befestigungsleiste 11 angeformt, die sich winklig zu dem Außenblech umgebogen erstreckt.
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In der Befestigungsleiste 11 sind bevorzugt ebenfalls ein oder mehrere Bohrungen 12 vorgesehen, so dass auch die Befestigungsleiste 11 eine Möglichkeit schafft, den Kühler 1 mit einem weiteren Bauteil zu verbinden.
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Insgesamt sind mit dem oben beschriebenen Kühler 1 eine Vielzahl von Möglichkeiten geschaffen, den Kühler 1 mit weiteren Bauteilen zu verbinden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kühler
- 2
- Wärmeaustauscher
- 21
- Lamelle
- 22
- Rohr
- 3
- Sammelbehälter
- 31
- Außenfläche
- 32
- Außenfläche
- 33
- Außenfläche
- 34
- Hinterschnitt
- 35
- Innenquerschnitt
- 4
- Zulauf
- 5
- Ablauf
- 6
- Halteelement
- 61
- Basis
- 62
- Klemmelement
- 63
- Ausnehmung
- 64
- Anschlussbereich
- 65
- Bohrung
- 7
- Deckel
- 71
- Verschlussstück
- 72
- Halterstück
- 73
- Bohrung
- 8
- Muffe
- 81
- Mehrkant
- 82
- Bund
- 9
- Halteelement
- 91
- Basis
- 92
- Klemmelement
- 93
- Ausnehmung
- 94
- Anschlussbereich
- 95
- Bohrung
- 10
- Deckel
- 11
- Befestigungsleiste
- 12
- Bohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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