DE2365476A1 - Waermetauscher - Google Patents

Waermetauscher

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Description

Firma Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr, 7ooo Stuttgart-Feuerbach, Mauserstrasse 5
"Wärmetauscher"
(Ausscheidung aus P 23 53 442.1 vom 25.lo.73)
Die Erfindung betrifft Wärmetauscher vorzugsweise für Fahrzeuge, bestehend aus Rohr-Rippenblock, Wasserkastenboden und WasserkastendeckeJ., insbesondere solche bei denen für die Rohre im Wasserkastenboden Durchzüge vorgesehen sind.
Die Abdichtung zwischen Bodenteil der Wasserkasten und Rohren bei den Wärmetauschern bereitet besondere Schwierigkeiten, insbesondere bei sog. lötlosen Wärmetauschern, bei denen die Rohre mit dem Wasserkasten nicht verlötet sind und trotzdem dünne Böden verwendet werden sollen.
Es ist bekannt, die Rohre nach dem Zusammenbau mit dem Wasserkastenboden durch geeignete Stempel konisch aufzuweiten, um dadurch «inen festen Sits i« Wasserkastenboden herbeizuführen. Sa ist ferner bekannt, den Wasaerkastenboden in der unmittelbaren Umgebung jedes Rohres mit einem Ringflansch, einem sog. Durchzug su vergebender das Rohr über ein« bestimmte Länge umgreift. Bei bekannten Wärmetauschern dieser Art sind zwischen Durchzug und Rohr noch Dichtungselement· vorgesehen.
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ORiGtNAL INSPECTED
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Wärmetauscher der eingangs erläuterten Art eine Verbindung zwischen Rohren und Wasserkastenboden ohne Verwendung von zusätzlichen DichtungaaLemente zu schaffen, die gegenüber Druck- und Zugkräften ausreichend stabil ist, dicht gegen Wasser und Luft und bei mechanischen Schwingungen, wie sfe insbesondere beim Fahrbetrieb in Fahrzeugen auftreten, eine ausreichende Festigkeit-aufweisen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Abstand zwischen dem Schnittpunkt der unteren Bodenkante mit der inneren Durchzugskante und mit der horizontalen Bodenbegrenzung in Richtung des Durchzuges einen positiven Wert besitzt. Dadurch, daß in Richtung des Durchzuges gesehen der Schnittpunkt zwischen dem Übergang von waagrechten Wasserkastenboden zur Durchzugsinnenfläche und dem Rohraußenmantel einerseits und den Schnittpunkt zwischen der Oberkante des Bodens mit der Rohraußenseite ein bestimmter positiver Abstand besteht, ergibt sich eine ausreichende Anpreßfläche im Bereich der horizontal verlaufenden Bodenpartien.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn dabei der Krümmungsradius des Übergangs zwischen Bodenfläche des Wasserkastens und äußerer Mantel des Durchzugs klein ist gegenüber dem Krümmungsradius des Übergangs zwischen Bodenfläche und innerer Mantelfläche eines Durchzuges.
Gemäß ehern weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der äußere Krümmungsradius klein, und der innere Krümmungsradius groß gegenüber der Dicke des Bodens ist.
S098 18/02 4 3
OftfGHMÄL INSPECTED
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird insbesondere bei sehr dünnem Boden der Durchzug rechtwinklig abgebogen, derart, daß der Durchzug zweimal im etwa rechten Winkel aus dem Bodenteil geformt ist. Die beiden vorstehend genannten Krümmungsradien sind in diesem Fall theoretisch null.
Die erfindungsgemäße Lösung umfaßt sowohl Ausführungsbeispiele, bei denen der Durchzug vom Wasserkastenboden in das Innere des Wasserkastens ragt, als auch Ausführungsbeispiele, bei denen die Durchzüge aus dem Wasserkastenboden nach unten herausragen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich dann, wenn die innere Länge eines Durchzugs etwa gleich dem dreifachen Abstand zwischen den Schnittpunkten der Unterkante und der Oberkante des Wasserkastenbodens mit dem Durchzug ist.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich dann, wenn die innere Länge des Durchzugs etwa der dreifachen Dicke des Bodens entspricht.
Zur sicheren Abdichtung der Rohre im Bodenteil ist es auch vorteilhaft, wenn an mindestens einer Berührungskante zwischen Durchzug und Rohr eine Versiegelung vorgesehen ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden an-
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hand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch Ausführungsbeispiele darstellt. Dabei zeigt:
Pig 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ein Ausführungsbeiepiel mit zweimal rechtwinkelig gebogenem Durchzug, und N
Fig. 3 ein abgewandeltes Außführungsbeispiel mit nach unten aus dem Wasserkasten ragenden Durchzügen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in vergrößertem Maßstab lediglich ein Ausschnitt aus einem Wärmetauscher nach der Erfindung dargestellt. Der Wasserkasten wird durch «Inen Bodenteil 1 und einem Deckelteil 2 gebildet. Der Bodenteil 1 geht über eine Stufe in eine Rinne für eine Deckelunterkante 7 über, wobei die Verbindung zwischen Bodenteil 1 und Deckel 2 durch eine umlaufende oder teilweise Bordβlung 6 erzielt ist. Zwischen einer Unterkante 7; des Deckelteils 2 und der Rinne oder Nut in der^tufe 3 ist eine Dichtung 8 eingelegt. Die Dichtung 8 wird dabei beim Zusammenbau deformiert und füllt den verbleibenden Raum voll aus. Zweckmäßigerweise ist die Dichtung 8 mit Lippen 9 versehen, die den ebenen Teil des Bodenteile 1 teilweise übergreifen.
In dem Bodenteil 1 sind Rohre 5 eingeführt, die von Durchzügen 4 umfaßt werden. Zur eioheren Abdichtung der Rohre im Bodenteil 1 ist erfindungsgeraäß der äußere Radius R1 bein Übergang zwischen oberer Fläche des Bodenteils 1 zum Durchzug 4 klein gegenüber dem inneren Radius Rp beim übergang der unteren Fläche des Bodenteils zur inneren Mantelfläche des Durchzugs. Babel ist R, klein gegenüber
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der Dicke des Bodens, wahrend IU groß gegenüber der Bodendicke ist.
Eine gedachte Verlängerung der oberen Fläche des Bodenteils 1 schneidet die innere Mantelfläche eines Durchzugs 4 bzw. die Sauere Mantelfläche eines Rohres.3. In einen Punkt A. Die untere Fläche des Bodenieils 1 schneidet ebenfalls die Innenwandungdles Durchzugs 4 bzw« den äußeren Umfang des Rohres 5 Jedoch in einen Paukt B* Erf indungsgemäd ist es wichtig, daß der Abstand χ zwischen den Punkten 3 und A in Richtung des Durchzugs 4 gesehen positiv ist. Dadurch wird eine ausreichende AnpreSkraft zwischen Rohr 5 1^Dd Durchzug 4 durch die von den hier horizontal verlaufenden Bodenpartien bewirkte Abstützung erzielt.
Die innere Länge eines' Durchzugs 4 vom Punkt B bis zur Oberkante C ist ait L bezeichnet und steht in bestimmten Verhältnissen zum Abstand χ einerseits und zur Dicke des Bodens 3 andererseits. Als besonders vorteilhaft hefe es sich erwiesen, wenn die Länge L eines Durchzugs 3 etwa gleich dem dreifachen Abstand χ zwischen den Schnittpunkten B und A ist. Andererseits ist es vorteilhaft, wenn die innere Länge L des Durchzugs 4 etwa der dreifachen Dicke des Bodens 5 entspricht.
Eine entsprechende Länge des Durchzugs 4 1st insbesondere vorteilhaft gegenüber Schwingungen des Wärmetauschers, da der äußere Teil A-C des Durchauges 4 den Bewegungen eines Rohres 5 elastisch. folgen kann.
Bei relativ dünnen Wand stärken des Bodenteils 1 ist es möglich und vorteilhaft, wie in Fig. 2 gezeigt, den oder die Durchzüge 4 zweimal etwa rechtwinklig, nämlich an
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der Unterkante des Bodenteils 1 und an der· Oberkante des Bodenteils 1 aus den Bodenteil auszuformen. Bi diesem Fall sind die beiden Radien R. und B_ theologisch rrall.
Wie in Fig. 3 dargestellt, können Durchzüge % auch ans einem Wasserkasten nach unten ragend ausgebildet sein. In Fig. 3 sind außerdem Kühlbleche bzw« lamellen 13, schematisoh eingezeichnet.
Als weitere Sicherung z\ir Abdichtung kann» wie in Fig. 1 angedeutet, an einer Berührungskante zwischen Durchzug 4 wßä Rohr 5 eine Yersiegelraig 15» beispielsweise mit einer unter dem Handelsnaraen Lo'aktite erhältlichen Dichtungsmasse vorgesehen sein.
Die Erfindung ist nicht auf* die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie läßt sieh auch bei beliebiger Verbindung zwischen Masserkastenboden. und Wasserkastendeckel und beliebiger Ausgestaltung der Dichtung zwischen Bodenteil und Deckelteil anwenden. Insbesondere kann die erfindungsgeniäße Ausbildung auch bei Kunststoffwasserkasten Verwendung finden. Die Erfindung umfaSt somit alle fachmännischen Abwandlungen sowie auch Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.
- Ansprüche
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Claims (8)

Ansprüche
1. Wärmetauscher, bestehend aus Rohr-Rippenblock, Wasserkastenboden und Wasserkastendeckel, insbesondere für Fahrzeuge, wobei für die Rohre im Wasserkastenboden Durchzüge vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (x) zwischen dem Schnittpunkt der unteren Bodenkante mit der inneren Durchzugskante (Punkt B) und mit der horizontalen Bodenbegrenzung (Punkt A) in Richtung des Durchzugs (4) einen positiven Wert besitzt..
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R*) des Übergangs zwischen Bodenfläche (3) und äußeren Mantel eines Durchzugs (4) klein ist gegenüber dem Krümmungsradius (R2) des Übergangs zwisohen Bodenfläche und innerer Mantelfläche eines Durchzugs (4).
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Krümmungsradius (R1) klein, der innere Krümmungsradius (R2) groß gegenüber der Dicke des Bodens (3) ist.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchzug (4) im zweimal etwa rechten Winkel aus dem Bodenteil (3) geformt ist.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchzüge (4) aus dem Wasserkastenboden (1) nach unten herausragen.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Länge (L) eines Durchzugs (4) etwa gleich dem dreifachen Abstand (x) zwischen den Schnittpunkten (B,A) der Unterkante und der Oberkant· (C) des Wasserkastenbodens (1) nit dem Durchzug (4) ist.
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7· Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Länge (L) etwa der dreifachen Dicke des Bodens (j5) entspricht.
8. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Berührungsrand zwischen Durchgang (4) und Rohr (5) eine Versiegelung (15) vorgesehen ist.
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