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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anschlussflansch für einen Wärmeübertrager mit einem Fluidkanal, der zumindest drei kommunizierend miteinander verbundene Öffnungen aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem einen Wärmeübertrager mit zumindest einem solchen Anschlussflansch.
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Aus der
WO 97/01059 A1 ist ein Anschlussflansch für einen Wärmeübertrager mit einem Fluidkanal bekannt, der zumindest drei kommunizierend miteinander verbundene Öffnungen aufweist. Ebenfalls besitzt dieser Anschlussflansch ein Verschlusselement, mittels welchem eine der drei Öffnungen verschlossen ist.
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Aus der
JP 2005 - 315 501 A ist ein Wärmeübertrager mit einem Filtergehäuse sowie einem darin angeordneten Filterelement bekannt, wobei das Filtergehäuse an zumindest einer Seite von einem Verschlusselement verschlossen ist.
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Aus der
DE 10 2005 043 302 A1 ist ein Ölkühler mit einem integrierten Filter und zwei länglichen, rohrförmigen Sammlern bekannt, wobei einer der beiden Sammler über einen Anschlussflansch mit einem Filtergehäuse verbunden ist. In dem Filtergehäuse, welches von einem Verschlusselement verschlossen ist, ist dabei ein Filterelement angeordnet.
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Bei Anschlussflanschen für Wärmeübertrager ist oftmals ein Einbringen, Bearbeitung oder Nachbearbeitung eines Fluidkanals erforderlich, beispielsweise durch Einbringen einer Bohrung. Über eine solche Bohrung kann beispielsweise ein Teil eines solchen Fluidkanals geschaffen werden. Oftmals verläuft der Fluidkanal jedoch nicht linear zwischen zwei Öffnungen, sondern zweigt ab, sodass vor dem Anbau des Anschlussflanschs an dem Wärmeübertrager eine der Öffnungen dicht verschlossen werden muss. Hierfür werden üblicherweise Verschlusselemente bzw. Verschlusskappen eingesetzt.
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Derartige Verschlusselemente bzw. Verschlusskappen müssen dabei nicht nur die Temperatur des im Fluidkanal fließenden Fluides langfristig ertragen, sondern insbesondere beim Einsatz an Wärmeübertragern auch eine vordefinierte Druckbeständigkeit aufweisen, zum Beispiel ein Kühlsystem langfristig druckdicht halten.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt daher mit dem Problem, für einen Anschlussflansch eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, mittels welcher insbesondere ein Kühlsystem langfristig dichtgehalten werden kann.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Öffnung eines Fluidkanals eines Anschlussflansches für einen Wärmeübertrager mit einem darin verlöteten Verschlusselement zu versehen und damit fertigungstechnisch einfach und dennoch langfristig dicht zu verschließen. Der erfindungsgemäße Anschlussflansch für einen Wärmeübertrager, beispielsweise einem Kondensator, besitzt einen Fluidkanal, der zumindest drei kommunizierend miteinander verbundene Öffnungen aufweist. In zumindest einer dieser drei Öffnungen ist das zuvor erwähnte Verschlusselement angeordnet und mit dem Anschlussflansch dicht verlötet.
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Von besonderer Schwierigkeit ist hierbei ein gleich mäßiges Einbringen eines Lotwerkstoffs, der ein zuverlässiges und dichtes Verlötenden gewährleistet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung wird deshalb vor einem eigentlichen Verlöten ein Hartlotring an dem Verschlusselement angebracht. Das Verschlusselement kann dann mit dem Hartlotring in eine zu verschließende Öffnung des Anschlussflansches eingebracht und zusammen mit dem Anschlussflansch und gegebenenfalls einem Wärmeübertrager in einem Lötofen verlötet werden. Hierdurch ist ein einerseits zuverlässiger und andererseits absolut dichter Verschluss einer Öffnung des Anschlussflansches möglich. Im Vergleich zu aufgebrachten Lotplattierungen bietet ein solcher Hartlotring den großen Vorteil, dass dieser beispielsweise als Strangmaterial hergestellt und vergleichsweise einfach positioniert werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Anschlussflansches ist zwischen dem Verschlusselement und der zugehörigen Öffnung, d. h. der durch das Verschlusselement zu verschließenden Öffnung, zumindest ein Dichtelement, beispielsweise eine O-Ringdichtung, angeordnet. Derartige O-Ringdichtungen, bzw. generell Dichtelemente sind mit einem Gewinde verbunden.
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Zweckmäßig ist an einer Außenmantelfläche des Verschlusselements eine Verzahnung oder ein Gewinde angeordnet. Ein Gewinde ermöglicht, insbesondere, sofern dieses selbstschneidend ausgebildet ist, eine vergleichsweise einfache Vormontage des Verschlusselements in der später zu verschließenden Öffnung des Wärmeübertragers, wobei unabhängig von der Ausführungsform des Verschlusselements der zugehörige Hartlotring in einer nach außen offenen Ringnut des Verschlusselements angeordnet sein kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussflansches ist in einer Stirnfläche des Verschlusselements eine Eingriffskontur, insbesondere ein Kreuzschlitz, angeordnet. Eine derartige Eingriffskontur kann generell ein Innenmehrkant oder ein Außenmehrkant sein, welcher eine Drehmomentübertragung bei Kopplung mit einem Werkzeug, beispielsweise einem Gabelschlüssel oder einem Inbusschlüssel, ermöglicht. Eine derartige Eingriffskontur bzw. Angriffskontur ermöglicht insbesondere ein Eindrehen des Verschlusselements in die zugehörige und zu verschließende Öffnung, sofern an dem Verschlusselement beispielsweise ein Außengewinde, insbesondere ein selbstschneidendes Außengewinde, angeordnet ist.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussflansches bilden das Verschlusselement und die zugehörige Öffnung ein Poka-Yoke-System. Ein derartiges Poka-Yoke-System verhindert eine Fehlmontage und kann beispielsweise durch eine entsprechende am Verschlusselement angeordnete Kontur und eine in der Öffnung bzw. im Anschlussflansch angeordnete komplementäre Gegenkontur gebildet werden.
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Zweckmäßig sind der Anschlussflansch und das Verschlusselement aus demselben Material ausgebildet. Dies bietet den großen Vorteil, dass sowohl der Anschlussflansch als auch das Verschlusselement dasselbe Spannungspotenzial aufweisen und dadurch eine Kontaktkorrosion vermieden werden kann. Das Vermeiden einer derartigen Kontaktkorrosion erhöht insbesondere auch die Lebensdauer des Anschlussflansches und darüber die Lebensdauer des Wärmeübertragers.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen Wärmeübertrager mit zumindest einem in den vorherigen Absätzen beschriebenen Anschlussflansch auszustatten und dadurch die bezüglich des Anschlussflansche beschriebenen Vorteile auf den Wärmeübertrager zu übertragen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
- 1 einen erfindungsgemäßen Anschlussflansch mit einem Fluidkanal, bei dem eine Öffnung von einem Verschlusselement verschlossen ist,
- 2 eine Ansicht auf ein Verschlusselement mit Hartlotring,
- 3 eine Darstellung wie in 2, jedoch ohne Hartlotring,
- 4 einen Wärmeübertrager mit einem solchen Anschlussflansch,
- 5 eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anschlussflansches mit einem Verschlusselement mit Kreuzschlitz als Eingriffskontur,
- 6 eine Schnittdarstellung durch einen Anschlussflansch entsprechend der 5,
- 7 eine Darstellung wie in 5, jedoch mit einer als Innenmehrkant ausgebildeten Eingriffskontur,
- 8 eine Schnittdarstellung durch die 7,
- 9 eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anschlussflansches mit zwei Dichtringen,
- 10 eine Schnittdarstellung durch den Anschlussflansch entsprechend der 9,
- 11 eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussflansches mit einer weiteren Eingriffskontur auf einer Stirnseite des Verschlusselements,
- 12 eine Schnittdarstellung durch die 11.
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Entsprechend den 1 sowie 4 bis 12 weist ein erfindungsgemäßer Anschlussflansch 1 für einen Wärmeübertrager 2 (vergleiche 4) einen Fluidkanal 3 auf, der zumindest drei kommunizierend miteinander verbundene Öffnungen 4 besitzt. Zumindest eine dieser Öffnungen 4 ist dabei erfindungsgemäß von einem Verschlusselement 5 verschlossen, welches in der zugehörigen Öffnung 4 verlötet ist.
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Um dabei eine zuverlässige und zugleich dichte Verlötung erreichen zu können, weist das Verschlusselement 5 zumindest einen Hartlotring 7 (vergleiche 1 und 2) auf. Der Hartlotring 7 kann bereits beim noch separat hergestellten Verschlusselement 5 an diesem angeordnet werden, beispielsweise in einer Nut 8 (vergleiche 3), wodurch insbesondere ein bislang aufwändiges händisches Verlöten oder vorheriges Lotplattieren entfallen kann.
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Der Übersichtlichkeit halber ist der erfindungsgemäße Hartlotring 7 lediglich an dem Verschlusselement 5 in den 1, 2 sowie 5 und 6 dargestellt. Zwischen dem Verschlusselement 5 und der zugehörigen Öffnung 4 kann zumindest ein Dichtelement 9, beispielsweise eine O-Ringdichtung 10, vorgesehen sein, wie dies beispielsweise entsprechend den 9 und 10 gezeigt ist. An einer Außenmantelfläche des Verschlusselements 5 kann darüber hinaus eine Verzahnung 11 oder ein Gewinde angeordnet sein. Über ein derartiges Gewinde, insbesondere ein selbstschneidendes Gewinde, kann eine besonders einfache Vorfixierung des Verschlusselements 5 in der zugehörigen und zu verschließenden Öffnung 4 erfolgen. Über die Verzahnung 11 kann auch ein Verklemmen des Verschlusselements 5 in der Öffnung 4 zur Vorfixierung erfolgen.
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Die zumindest drei Öffnungen 4 liegen dabei nicht in einer Ebene.
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Betrachtet man die Ausführungsformen entsprechend den 5 bis 8 sowie 11 und 12, so kann man erkennen, dass an einer Stirnseite 12 des Verschlusselements 5 eine Eingriffskontur 6 bzw. eine Angriffskontur angeordnet ist, über welche ein Werkzeug angesetzt werden kann. Die Eingriffskontur 6 kann dabei beispielsweise als Innenmehrkant (vergleiche die 7 und 8), als Kreuzschlitz (vergleiche die 5 und 6) oder als Ringsegmentausschnitt (vergleiche die 11 und 12) ausgebildet sein. Unabhängig von der Ausbildung der Eingriffskontur 6 kann über diese ein Drehmoment auf das Verschlusselement 5 aufgebracht werden.
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Um eine Kontaktkorrosion zwischen dem Verschlusselement 5 und dem Anschlussflansch 1 zu vermeiden, sind diese beiden Elemente 5, 1 üblicherweise aus demselben Material ausgebildet.
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Alles in allem kann mit dem erfindungsgemäßen Anschlussflansch 1 und dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 2 eine einfache Herstellung sowie ein einfaches und dichtes Verschließen einer jeweiligen Öffnung 4 mittels eines zugehörigen Verschlusselements 5 erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 9701059 A1 [0002]
- JP 2005315501 A [0003]
- DE 102005043302 A1 [0004]
