DE2418132A1 - Waermetauscher, insbesondere kuehler fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Waermetauscher, insbesondere kuehler fuer kraftfahrzeuge

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Description

Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge"
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge, mit einem aus Rohren und Rippen gebildeten Block, an dem parallel zur jeweils letzten Rippe Boden und Wasserkästen und an den gegenüberliegenden Enden der Rippen Bauteile, z.B. Seitenteile angebracht sind.
Bei derartigen Wärmetauschern ist es bekannt, die Seitenteile zur Aufhängung oder Abstützung des Wärmetauschers oder Köhlers zu verwenden. Zur lötlosen Befestigung derartiger Seitenteile ist es bereits bekannt, Seitenteile zu verwenden, die einen Umfangsabschnitt des Blocks übergreifen, wobei dieser übergreifende Bauteil am Block mit Hilfe wenigstens eines Vorsprungs befestigt ist, der in Einschnitte der Kanten einer Anzahl der Rippen eingreift und der gegen die übergriffene Urnfangsfläche derart andruckbar ist, daß der übergreifende Bauteil mit dem Vorsprung; an dem übergriffenen Teil der Rippen verriegelt ist. Nachteilig bei dieser bekannten Ausbildung ist es, daß die Vorsprünge der übergreifenden Bauteile in nahe dem Rand der Rippen angeordnete Rillen eingreifen, so daß bei Schwingungen die Gefahr besteht, daß der schmale
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Randteil der Rippen abschert, wodurch sich die seitlichen Bauteile lösen können.
Bei einer anderen bekannten Ausbildung eines derartigen Wärmetauschers sind die seitlichen Bauteile auf den Block aufgeschoben, wobei abgekantete Teile der Seitenwände des Bauteils ebenfalls in eine in den Randteilen der Rippen vorgesehene Nut eingreifen. Hierbei besteht die Gefahr, daß die Seitenteile realtiv zum Block sich in Längsrichtung verschieben können.
Schließlich ist es auch bekannt, die Befestigung der Seitenteile durch Randlappen durchzuführen, die in zwei seitlich angeordneten Nuten der Rippen eingreifen, wobei die seitlichen Bauteile einen etwa V-förmigen Querschnitt aufweisen. Die auftretenden Kräfte wirken dabei im wesentlichen in Richtung der Nut in den Rippen, so daß auch hier ein Abscheren der Randbereiche und eine Lockerung der seitlichen Bauteile zu befürchten ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lötlose Seitenteilbefestigung zu schaffen, die in einfacher Weise herstellbar ist und wobei die Befestigung der Seitenteile auch gegenüber Schwingungen, Wärmedehnungen, Stoßen und dergleichen gesichert ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Wärmetauscher der eingangs erläuterten Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Rippen an den Seitenkanten schwalbenschwanzförmige, fluchtende Ausschnitte aufweisen, die im Block eine Art durchlaufende Nut bilden und daß in diese Nut eingreifende Befestigungsmittel für die seitlichen Bauteile vorgesehen sind.
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Die' Erfindung läßt sich auf verschiedene Arten realisieren. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die seitlichen Bauteile einen oder mehrere Lappen auf, die in die Nut (en) eingreifen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die eingreifenden Lappen der Bauteile mit Zähnen versehen sind, die sich in die die Art Nuten bildenden Rippen verkrallen. Eine weitere Verbesserung der Befestigung ergibt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dann, wenn die eingreifenden gegenüberliegenden Lappen teilweise unterbrochen sind und sich dadurch zusätzlich in den Rippen abstützen.
Gemäß einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels sind die eingreifenden Lappen gegeneinander versetzt.
Um Verschiebungen in Längsrichtung zu verhindern ist es vorteilhaft, daß an Biegekanten der Lappen der Bauteile Löcher angebracht sind, in die sich Rippenecken der Ausschnitte an den Rippen verkrallen können.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Seitenteile besteht darin, daß in Längsrichtung der Bauteile' zwischen aufeinanderfolgenden Lappen Querstege vorgesehen sind bzw. verbleiben.
Die Herstellung der Befestigungsmittel in Form von Lappen ist in einfacher Weise dadurch möglich, daß die Lappen aus den an die Rippen anliegenden Flächen der Bauteile ausgestanzt und abgekantet sind.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in die Art"Nut des Blocks eingreifende Nutsteine als Befestigungsmittel für die Bauteile vorgesehen. Dazu kann es in Weiter-
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bildung der Erfindung vorteilhaft sein, daß auf den an die Rippen anliegenden Flächen der Bauteile in Abständen Gewindemuttern befestigt sind, zur Aufnahme von mit den Nutsteinen zusammenvrirkenden Schraubbolz-en.
Gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein Federelement vorgesehen sein, das in die Art Nut des Blocks eingreift und sich dort verspannt und als Befestigungsmittel für die Bauteile am Block dient. In vorteilhafter Weise besteht das Federelement aus Federstahl. Es ist aber auch möglich, ein Federelement aus elastischem Material, z.B. Gummi zu verwenden. Dabei ist es ferner vorteilhaft, daß die Bauteile an ihren an die Rippen anliegenden Flächen Schlitze zur Aufnahme der Federelemente aufweisen.
Gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung können am Block zwei oder mehrere Art Nuten parallel zueinander gegebenenfalls in Längsrichtung verschoben angeordnet sein. Dementsprechend sind auch die Befestigungsmittel in parallelen Reihen versetzt oder einander gegenüberliegend angeordnet.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich anhand der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele darstellt. Dabei zeigt:
Fig. 1 in Schrägansicht einen Teilausschnitt aus einem erfindungsgemäßen. Wärmetauscher,
Fig. 2 eine Vorderansicht eines Blocks, Fig. 3 eine Rippe eines derartigen Blocks,
Fig. 4 eine Vorderansicht auf einen seitlichen Bauteil in drei Fertigungsstufen a, b und c.
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Fig. 5 eine Seitenansicht der Fig. 4,
Fig. β eine Draufsicht, d.h. einen Schnitt öemäß der Linie A-B in Fig. 4 c,
Fig«, 7 und Fig. S Vorderansicht und Seitenansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels,
Fig. 9 und Fig. 10 Vorderansicht und Seitenansicht eines seitlichen Bauteils mit Löchern an der Biegekante,
Fig. 11 und Fig. 12 Vorderansicht und Draufsicht eines Nutsteins,
Fig. 13 und Fig. 14 Vorderansicht und Seitenansicht eines seitlichen Bauteils in Verbindung mit dem Nutstein nach den Fig. 11 und 12, und
Fig. 15 und Fig. l6 Draufsicht und Seitenansicht eines Federelements.
Die Flg. 2 zeigt bei schematischer Vorderansicht einen Block eines Wärmetauschers, bestehend aus Rohren 2, die von einem Fluid durchströmt werden und Rippen 3* die von einem zweiten Fluid umspült werden. Dabei findet zwischen den beiden Fluiden ein Wärmeaustausch statt. Die Rippen oder Kühlbleche 3 sind in kurzen Abständen parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zu den Längsachsen der Rohre 2 angeordnet. Dabei können ihre Kanten abgebogen sein, so daß sie eine vollständig dichte Seitenwand aufweisen.
In Fig. 1 ist in Schrägansicht schematisch ein Ausschnitt aus einem derartigen Wärmetauscher dargestellt, wobei die Wasserkästen an den oberen bzw. unteren Enden der Rohre 2 weggelassen sind. Die einzelnen Rippen 3 weisen, wie aus Fig. 3 ersichtlich,
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öffnungen 4 für die Rohre 2 auf und sind an ihren Seitenkanten mit je einem schwalbenschwanzförmigen Ausschnitt 5 versehen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind seitliche Bauteile 6 vorgesehen, die beispielsweise Lappen 81 und 8" aufweisen, wobei diese Lappen sich in die schwalbenschwanzförmigen Ausschnitte der Rippen 3 erstrecken. Dadurch ergibt sich ein fester Halt der Seitenteile 6, ohne daß eine Lötverbindung oder Klebverbindung erforderlich wird. Die seitlichen Bauteile 6 können beispielsweise U-förmig ausgebildet sein, wobei die Schenkel des Profils die Seitenflächen des Blocks 1 umgreifen.
Zwischen in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Lappen 8' und 8" können Querstege 13 vorgesehen sein oder in dem Seitenteil 6 verbleiben.
Die schwalbenschwanzförmigen Ausschnitte 5 der Rippen 3 bilden eine Art Nut 9 in seitlicher Längsrichtung des Blocks 1.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 weisen die Lappen 8' und 8" an den zueinander gewandten Kanten Zähne 10 auf, die sich nach dem Abbiegen der Lappen an den Rippen 3 verkrallen. Im oberen Teil der Fig. 4 sind die Lappen nach dem Stanzen dargestellt, im mittleren Teil nach dem Einbiegen und im unteren Teil nach der Befestigung im Block 1. Der in Fig. dargestellte Querschnitt nach der Linie A-B in Fig. 4 zeigt die Verankerung der Lappen 8' und 8" mit ihren Zähnen 10 in den schwalbenschwanzförmigen Ausschnitten 5 der Rippen 3.
In den Fig. 7 und 8 ist in Draufsicht und Seitenansicht ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Lappen 81 und 8" längs eines Abschnittes der seitlichen Bauteile 6 nicht durchgehen, sondern verschiedene Längserstreckung haben bzw. Unterbrechungen aufweisen.
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-7-
— ι -
Die Pig. 9 und 10 zeigen ein Ausführungsboispiel, bei dem an Biegekanten 11 der Lappen S' und δ" Öffnungen 12 vorgesehen sind, gegen die sich n-.vi ι dem Abbiegen der Lappen die Kanten der schwalbenschwanzförmigen Ausschnitte 5 der einzelnen Rippen 3 legen, wodurch eine Längsverschiebung der Bauteile gegenüber dem Block 1 verhindert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Pig. 11 bis 14 dargestellt. Dabei dienen als Befestigungsmittel Nutsteine 14, die quaderförmig ausgebildet sind, eine vorzugsweise mit Gewinde versehene Bohrung aufweisen und in die Art Nut 9 eingeschoben werden. Die seitlichen Bauteile 6 können dann in Abständen mit Löchern oder Durchzügen 15 versehen sein, wobei die Seitenteile 6 und die Nutsteine 14 mit Schrauben 16 verschraubt v/erden, wodurch eine Klemmwirkung entsteht, so daß die Seitenteile 6 mit Hilfe der Nutsteine l4 in den durch die schwalbenschwanzförmigen Ausschnitte 5 in den Rippen 3 gebildete Art Nut 9 festgehalten werden.
Gemäß einem vereinfachten Ausführungsbeispiel der Erfindung, können zur Befestigung auch Federelemente 17 dienen, wie sie in den Fig. 15 und 16 dargestellt sind. Die Federelemente können dabei aus Federstahl oder auch aus einem elastischem Material, wie z.B. Gummi bestehen.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die verschiedenen Arten der Befestigungsmittel auch bei einem Wärmetauscher kombiniert werden können. Ferner ist es möglich, beispielsweise mit den Schrauben 16 weitere Bauteile an den Bauteilen 6 zu befestigen. Zum besseren Verankern der Federelemente 17 können in den seitlichen Bauteilen 6 auch Schlitze 18 oder Aussparungen I9 vorgesehen sein.
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Die Rohre 2 können als Rundrohre oder als Flachrohre ausgebildet sein. Die Rippen 3 können eben oder auch gewellt sein. Es ergibt sich somit, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.
-Ansprüche-
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Claims (15)

  1. Ansprüche
    1Ι»7Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge, mit einem aus Rohren und Rippen gebildeten Block, an dem parallel zur jeweils letzten Rippe ,Böden und Wasserkästen und an den gegenüberliegenden Enden der Rippen Bauteile, z.B. Seitenteile angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (3) an den Seitenkanten schwalbenschwanzförmige, fluchtende Ausschnitte (5) aufweisen, die im Block (1) eine Art durchlaufende Nut (9) bilden und daß in diese Nut (9) eingreifende Befestigungsmittel für die seitlichen Bauteile (6) vorgesehen sind.
  2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Bauteile (6) einen oder mehrere Lappen (81, 8") aufweisen, die in die Nut (en) (9) eingreifen.
  3. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    die eingreifenden Lappen (81, 8") der Bauteile (6) mit Zähnen (10) versehen sind, die sich in die die Art Nuten (9) bildenden Rippen (3) verkrallen.
  4. 4. Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eingreifenden gegenüberliegenden Lappen (8', 8") teilweise unterbrochen sind und sich dadurch zusätzlich in den Rippen (3) abstützen.
  5. 5. Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die eingreifenden Lappen (8', 8") gegeneinander versetzt sind.
  6. 6. Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an Biegekanten (11) der Lappen (81, 8") der Bauteile (6) Löcher (12) angebracht sind, in die sich Rippenecken der Ausschnitte (5) an den Rippen (3) verkrallen können.
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    AO
  7. 7. Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch ge kennzeichnet, Ία.1 in Längs rieh tun _: der Bauteile (6) zxdschen aufeinanderfolgenden Lappen (:', C") Querstege (Ip) vorgesehen sind.
  8. o. Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (&·', G") aus den an die Rippen (>) anliegenden Flächen (7) der Bauteile (6) ausgestanzt und abgekantet sind.
  9. S-. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Art Nut (-Q) des Blocks (l) eingreifende Nutsteine (l4) als Befestigungsmittel für die Bauteile (6) dienen.
  10. 10. Wärmetauscher nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß auf den an die Rippen (3) anliegenden Flächen (7) der Bauteile(6) in Abständen Locher oder Durchzüge (15) angebracht sind, zur Aufnahme von mit den Nutsteinen (14) zusammenwirkenden Schrauben (lo).
  11. 11. Wärmetauscher nach Anspruch !,.dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Federelement (17) das in die Art Nut (9) des Blocks (l) eingreift.und sich dort verspannt als Befestigungsmittel für die Bauteile (6) am Block (l) dient.
  12. 12. Wärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (17) aus Federstahl besteht.
  13. 13· Wärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (17) aus elastischem Material, z.B. Gummi besteht.
  14. 14. Wärmetauscher nach Anspruch 11 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (6) an ihrer an die Rippen (3) anliegenden Flächen (7) Schlitze (18) oder Aussparungen (19) zur Aufnahme der Federelemente (17) aufweisen.
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    /H
  15. 15. Wärmetauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Art Nuten (9) parallel zueinander am Block (1) angeordnet sind.
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