DE2036398A1 - Kuhler und Verfahren zu dessen Her stellung - Google Patents
Kuhler und Verfahren zu dessen Her stellungInfo
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Description
SOCIETE ANONYME BES USINES CHAUSSON, Asnieres, Hauts de
Seine / Frankreich
Die Erfindung betrifft einen Kühler insbesondere für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest Teile der gleichzeitig die Sammelkä- *
sten bildenden Wasserkästen aus einem wärmeempfindlichen
Werkstoff hergestellt werden und in diesen Teilen Rohrbohrungen zum Einsetzen der Enden der Rohre des
Kühlrohrbündels vorgesehen werden, daß unter die Wasserkästen ein Gitter oder dergleichen aus Metall gelegt
wird, daß die Enden der Rohre in die Rohrbohrungen ein-
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gesetzt werden, und daß die Wasserkästen einer Wärmebehandlung und gleichzeitig in ihrem Inneren der Einwirkung
eines pneumatischen Drucks unterzogen werden, wodurch mindestens die wärmeempfindlichen Teile der Wasserkästen
zum Fließen gebracht werden und pneumatisch gegen die Außenwandung der Rohre gedrückt werden, wobei
gleichzeitig die Wärmebehandlung die Haftung des Werkstoffes dieser Teile an den Wandungen der Rohre
bewirkt.
Der in diesem Verfahren hergestellte Kühler ist gekennzeichnet durch gegossene Wasserkästen aus Kunstharz oder
einem nicht vulkanisierten Elastomer, in deren Boden an der Außenseite Vorsprünge und Rohrbohrungen für die Rohre
vorgesehen sind, und mindestens eine perforierte metallische Platte, in die die Vorsprünge eingreifen und die den
Rohrbohrungen der Wasserkästen entsprechende, jedoch größere Abmessunge.n als diese aufweisende Bohrungen besitzt,
wobei die an den Wasserkästen zum Haften gebrachten Platten gleichzeitig mit diesen an den Wandungen der in die
Rohrbohrungen eingesetzten Rohre zum Haften gebracht sind und durch Seitenwangen miteinander verbunden sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei
auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Auf dieser Zeichnung zeigen?
Fig. 1 einen schematischen senkrechten Schnitt durch einen Teil eines einen Sammelkasten bildendenWaaserkastens gemäß
der Erfindung.
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2 eine Unteransicht des auf Fig. 1 dargestellten Wasserkastens.
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III von Fig. 2.
g. 5a einen Schnitt gemäß Fig. 3 durch eine gegenüber
dieser leicht abgewandelte Ausführungsform.
Fig. 4- einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Einzelheit
eines erfindungsgemäßen Kühlers.
Fig. 5 bis 7 senkrechte Schnitte durch weitere Einzel- |
heiten des erfindungsgemäßen Kühlers.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Küjthlers werden
Wasserkästen 1 (Fig. 1) benutzt, die aus thermoplastischem
oder gegebenenfalls hitzehärtenden Kunstharz oder in manchen Fällen auch aus Gummi hergestellt werden.
Der auf den Fig. 1 bis 3 dargestellte Wasserkasten wird
in einem für den Werkstoff des Wasserkastens geeigneten Verfahren geformt, d.h. beispielsweise im Fall von thermoplastischem
Harz durch Spritzgießen oder Schleuderguß, in manchen Fällen auch einfach durch Blasen oder Vakuumtiefziehen.
Das Spritzgußverfahren kann auch bei Wasser- ä kästen aus Gummi angewandt werden, während diese im Fall
von hitzehärtendem Harz durch Aufspritzen in Schalenformen gebildet werden können. In allenFallen ist es zweckmäßig,
bei der Herstellung der Wasserkästen 1 direkt den Füllstutzen 2, die Anschlußstutzen 3 und gegebenenfalls
auch Befestigungslappen 4- (Fig. 3) direkt mitzuformen. Der Boden 5 des Wasserkastens wird eben oder leicht gewölbt
ausgebildet und zweckmäßigerweise in Nähe seiner
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Mitte mit einer Längsrinne 6 versehen, die einen Dehnungsstoß
bildet.
Wenn der mit den oben beschriebenen Messerkasten herzustellende
Kühler in seinem eigentlichen Wärmetauscherbündel
zwei Reihen von Rohren besitzt-,, so werden in dem Boden
der Wasserkästen Rohrbohrungen 7 und 8 vorgesehen, die gemäß Fig. 2 von einer Reihe zur· anderen im Zideaek oder gemäß
Fig. 3a fluchtend angeordnet sein, können»
Zwischen den Rohrbohrungem 7 und. 8 Jeder Reihe werden am
der Unterseite des Wasserkastens Vorsprünge oder Zapfem
9 vorgesehen.
Ferner besitzt der erfindungsgemäße' Kühler perforierte.
Platten 1o (Fig. 4) mit denRohrbohrungen 7 und 8 entsprechend
geformten Bohrungen 11, die Jeweils mit diesen Rohrbohrungen zusammenfallen, Jedoch, wie Fig. 4
zeigt, größere Abmessungen, als diese besitzen. Ferner sind die perforierten Platten To mit Löchern 12 versehen,
deren Form und Abmessung denen der Vorsprünge oder Zapfen 9 entspricht.
Zum Bau des erfindungsgemäßen Kühlers werden auf die Enden
seiner Rohre 13 zwei perforierte Platten 1o aufgesetzt,
und die Endender Rohre werden in die Bohrungen 11 dieser Platten und anschließend in die Rohrbohrungen 7 der beiden
Wasserkästen eingeführt. Die Vorsprünge oder Zapfen 9, die in die Löcher 12 eingeführt werden, gewährleisten eine
richtige Positionierung der perforierten Platte gegenüber dem entsprechenden Wasserkasten und den Rohren, wodurch
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insbesondere gewährleistet wird, daß das Metall jeder perforierten
Platte nicht mit der Wandung der Bohre 13 in Berührung
kommt.
Wenn die Wasserkästen aus thermoplastischem Harz hergeatellt
werden, werden diese aufgesetzt, wennäas Harz kalt oder nur leicht erwärmt ist. Wenn die Wasserkästen aus
Gummi hergestellt werden, so handelt es sich um Rohgummi und die Montage des Kühlers wird vor jeder Vulkanisierung
vorgenommen. Bestehen die Wasserkästen aus hitzehärtendem Harz, so werden sie beim Aufsetzen auf die Rohre mindestens
in Höhe der Rohrbohrungen und der Vorsprünge bzw. Zapfen mit nicht polymerisiertem Harz bedeckt. f
In allen drei Fällen wird der montierte Kühler erhitzt, wobei die Temperatur von der Art des Werkstoffs der Wasserkästen
abhängt. Ferner wird mindestens in den beiden ersten Fällen, d.h. bei Wasserkästen aus thermoplastischem
Harz oder Rohgummi, im Inneren des hergestellten Kühlers, insbesondere im Inneren der Wasserkästen, gleichzeitig
mit der Erhitzung ein Druck ausgeübt, was mithilfe von leicht verdichteter Luft erreicht werden kann. Auf
diese Weise wird das thermoplastische Harz bzw. der Rohgummi zum Fließen gebracht, so daß es bzw. er in die Bohrungen
11 der Platten1o eindringt und dabei gegen die Außenwandung der Rohre 13 angepreßt wird. Ebenso fließt *
der Werkstoff an den Vorsprüngen oder Zapfen 9» die dann unten an der Platte 1o hervorstehende Köpfe 9a bilden
(Fig. 4).
Im Fall von thermoplastisdBm Werkstoff bewirkt der auf
diesen ausgeübte Druck und dessen Erweichung, so daß er an den Wandungen der Rohre haftet und nach Abkühlung haf-
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ter. bleibt, wodurch die erforderliche Abdichtung er- .,
reicht wird. Im Fall von Gummi wird hierbei auch gleichzeitig mit seiner Vulkanisierung unter Druck seine Haftung an den Wandungen der Rohre erreicht. Im Fall der
Verwendung eines hitzehärtenden Werkstoffes wird zunächst das Harz mit dem die Wasserkästen bildenden Werkstoff
polymerisiert und haftet gleichzeitig an den Rohren. Falls hierbei ein Druck ausgeübt wird, so wird dadurch
erreicht, daß der Zusatzwerkstoff, solange er noch nicht durch Wärmebehandlung gehärtet ist, an den Wandungen
des Rohrs entlangfließt, sofern hierzu ein ausreichender Raum vorhanden ist.
In allen drei Fällen erreicht man eine gut haftende und dichte Verbindung zwischen den Wasserkästen und den Rohren
des Kühlers sowie svjxschen den Wasserkästen und den
perforierten Platten 1o,
Wie Fig. 3 und 3a zeigen.» wird der notwendigerweise zwischen
dem Weitetoff der Wasserkästen und dem der Platte
bestehende Ausdehnungsunterschied bei Benutzung des Kühlers in Querrichtung durch die Längsrinne 6 ausgeglichen»
Zum Ausgleich des Ausdehnungsunterschiedes in Längsrichtung
wird auf die auf Fig« 5 dargestellte Weise vorgegangen.
Hierzu werden am Boden 5 &@s Wasserkastens zu
beiden Seiten der Yorsprünge oder Zapfen 9 kleine Querrinnen
14- vorgesehen« Diese Querrinnen 14- begünstigen
außerdem das Eindringen und das Fließen der Vorsprünge 9 in die Löcher. 12 der Platten 1o.
Im Vorhergehenden wurde der Fall .betrachtet, bei welchem
beide Wasserkästen gleichseitig auf den Rohren montiert
werden. Selbstverständlich können diese Montagearbeiten auch in zwei aufeinanderfolgenden Gängen durchgeführt
werden. Hierbei ist es Jedoch bei der Montage des ersten Wasserkaatene erforderlich, die noch nicht mit einem
Wasserkasten versehenen Enden der Rohre zu verschließen, damit bei der Montage im Inneren des Wasserkastens ein
Druck erzeugt werden kann. Angesichts der geringen Drücke, die hierbei erforderlich sind, können die Rohre mit
schmelzbaren Stoffen, wie beispielsweise Wachsen, verschlossen werden.
Die Flatten Ίο werden auf die auf Fig. 4- dargestellte
Weise durch Seitenwangen 15 miteinander verbunden, an
welchen sie auf beliebige bekannte Weise, beispielsweise mithilfe einer zuvor hergestellten Bördelung und einer
Schraube 16 befestigt werden. Ferner kann diese Verbindung zwischen Seitenwangen und perforierten Platten durch
Schweißpunkte erreicht werden. Die perforierten Platten können nämlich aus korrosionsanfälligen Metallen, beispielsweise
aus Stahl, hergestellt werden, da sie nie mit der im Kühler umlaufenden Flüssigkeit in Berührung kommen.
Die erfindungsgemäße Ausführungsform des Kühlers gestattet
die Benutzung von Rippen oder gewellten Bändern als indirekte Wärmetauscherflächen. Qe Rippen oder gewellten
Bänder können vor Einführung der Rohre in die Wasserkästen je nach dem Metall, aus welchem die Rohre und die von den
Rippen oder gewellten Bändern gebildeten Wärmeabfuhrorgane bestehen, mithilfe von Weich- oder Hartlot an den Rohren
befestigt werden.
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Ferner können die gewellten Bänder auch nach dem Einsetzen
der Rohre in die Wasserkästen zwischen die einzelnen
Reihen der Rohre eingesetzt werden. In diesem Fall werden sie zwischen die Rohre eingepreßt. Wenn
Rippen benutzt, werden, so genügt es, daß ihre Bohrungen
für die Rohre an einer Seite der Rippe offen sind und somit die Form eines Einschnitts haben,, so daß die
Rippen ebenfalls unter kräftiger Reibung- auf die Rohre
aufgesetzt werden können..
Zur Verbesserung der lichtang: zwischen den. Was seekasten
und den Enden der Rohre können: die Rohrbaiirungen 7 der
Wasserkästen in manchen Fallen au.f die auf Fig. 6 und 7
dargestellte Weise mit biegsamen Lippen 1i7» ^8 verseilen
werden, die bei Einwirkung, der Warme und des Druckes
(Fig. 6) leichter verformbar sind·. Ferner können foierz;u
in den die Rohrbohrungen bildenden Muffen 2o kleine. Ringe 19 vorgesehen werden»
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern läßt verschiedene Änderungen zu. Insbesondere können die Rohre zumindest
an xhrenEndabschnitten zur Erhöhung der Haftung des Werkstoffes der Wasserkästen vorbehandelt werden, wobei
die Vorbehandlung sich nach der Art des zur Herstellung der Wasserkästen benutzten Werkstoffs richtet.
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Claims (8)
- FatentansprücheM. Jerfahren zur Herstellung von Kühlern, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teile der gleichzeitig die Sammelkästen bildenden Wasserkästen (1) aus einem wärmeempfindlichen Werkstoff hergestellt werden und in diesen Teilen Rohrbohrungen (7, 8) zum Einsetzen der Enden der Rohre (13) des Kühlrohrbündels vorgesehen werden, daß unter die Wässerkästen ein Gitter (1ο) oder dergleichen aus Metall gelegt wird, daß die Enden der Rohre (13) in die Rdrbohrungen (7, 8) eingesetzt werden, und g daß die Wasserkästen einer Wärmebehandlung und gleichzeitig in ihrem inneren der Einwirkung eines pneumatischen Drucks unterzogen werden, wodurch mindestens die wärmeempfindlichen Teile der Wasserkästen zum Fließen gebracht werden und pneumatisch gegen die Außenwandung der Rohre gedruckt werden, wobei gleichzeitig die Wärmebehandlung die Haftung des Werkstoffs dieser Teile an den Wandungen der Rohre bewirkt.
- 2. In dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Kühler, gekennzeichnet durch gegossene Wasserkästen (1) aus Kunstharz oder einem nicht vulkanisierten Elastomer, in deren Boden (5) ander Außenseite Vorsprünge (9) und Rohrbohrun- | gen (7, 8) für die Rohre (13) vorgesehen sind, und nindestens eine perfoiierte metallische Platte (1o), in die diese Vorsprünge (9) eingreifen und die den Rohrbohrungen (7, 8) der Wasserkästen entsprechende, jedoch größere Abmessungen als diese aufweisende Bohrungen (12) besitzt, wobei die an den Wasserkästen zum Haften gebrachten Platten (1o) gleich-009886/1606-Ιο-zeitig mit diesen an den Wandungen der in die Rohrbohrungen (7, 8) eingesetzten Rohre (13) zum Haften gebracht sind und durch Seitenwangen (15) miteinander verbunden sind.
- 3. Kühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkästen (1) zusammen mit den zur Montage und Speisung des Kühlers gegebenenfalls erforderlichen Füllstutzen (2) und Anschlußstutzen (3) sowie gegebenenfalls mit Befestigungslappen (4)' aus thermoplastischem Material durch Druckguß, Vakuumtiefziehen, Spritzguß oder Schleuderguß hergestellt sind.
- 4. Kühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkästen (1) aus sy-nthetischem Gummi gegossen sind.
- 5· Kühler nach Anspruch 2„ 'dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkästen (1) aus einem hitzehärtenden Harz hergestellt sind, wobei auf die mit den Rohren (13) und den metallischen perforierten Platten (1o) in Berührung stehenden Teile der Wasserkästen ein nicht polymerisiertes Zusatzharz aufgebracht ist«,
- 6. Kühler nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (5) der Wasserkästen (1) zwischen den Reihen der Rolarbohningeii (7S 8) eine Längsrinne (6) vorgesehen ist.
- 7. Kühler nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (5) der Wasserkästen (1) zwischen dessen Sohrbohrungea (7® 8) und dessen Vorsprüngen (9) Querrinnen (14) vorgesehen sind.009886/1606
- 8. Kühler nach einem der Ansprüche 2 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkästen (1) an den Rohrbohrungen (7t 8) mit dünnen vorstehenden Lippen (17) versehen sind.9· Kühler nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrbohrungen (7f 8) von Muffen (2o) abgegrenzt sind, in deren Inneren an der Außenwandung der Rohre (13) des Kühlers anliegende Rinpe (19) vorgesehen sind.009886/1606
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