DE2449079B2 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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DE2449079B2 DE19742449079 DE2449079A DE2449079B2 DE 2449079 B2 DE2449079 B2 DE 2449079B2 DE 19742449079 DE19742449079 DE 19742449079 DE 2449079 A DE2449079 A DE 2449079A DE 2449079 B2 DE2449079 B2 DE 2449079B2
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Description

Die Rohrplatten 3 sind zur Konstanthaltung ihres gegenseitigen Abstandes miteinander durch Seitenwangen 8 verbunden, damit die Verbindung zwischen den Enden der Rohre 1 und den Rohrplatten 3 keinen mechanischen, sie beschädigenden, Beanspruchungen ausgesetzt wird. Die Seitenwangen 8, von denen nur eine einzige auf der Zeichnung sichtbar ist, müssen in an sich bekannter Weise an den beiden kleinen Seiten der Rohrplatten 3 angebracht werden, damit sie die Stirnfläche des Wärmetauschers vollständig freilassen, damit die Luft oder ein anderes Strömungsmittel frei zwischen den Rohren 1 über die z. B. durch gewellte Zwischenglieder 9 gebildeten Strahlenglieder strömen kann.The tube plates 3 are to keep their mutual distance constant from one another by side walls 8 connected so that the connection between the ends of the tubes 1 and the tube plates 3 no mechanical stresses that can damage them. The side walls 8, of which only a single one is visible on the drawing, must in a known manner on the two small sides of the Tube plates 3 are attached so that they completely leave the face of the heat exchanger free, so that the air or other fluid freely between the tubes 1 via the z. B. by corrugated Intermediate members 9 formed beam members can flow.

Die Nut 4, in welcher die Dichtung 5 sowie der Umfangsrand 6 eines jeden Wasserkastens angeordnet sind, muß notwendigerweise eine Krümmung großen Halbmessers besitzen, um die die großen Seiten der Rohrplatte einfassende geradlinigen Abschnitte 4i mit dem eine jede kleine Seite einfassenden geradlinigen Abschnitt zu verbinden. In F i g. 3 sind diese Krümmungen mit dem Halbmesser Λ bezeichnet.The groove 4 in which the seal 5 and the peripheral edge 6 of each water tank are arranged must necessarily have a curvature of large radius around which the major sides of the Straight sections 4i bordering tube plate with to connect the rectilinear section bordering each small side. In Fig. 3 are these curvatures marked with the radius Λ.

Infolge des Vorhandenseins der Krümmungen mit dem Halbmesser R besitzt der äußere aufsteigende Rand 10 der Rohrplatte 3 an der Stelle der kleinen Seiten einen geradlinigen Abschnitt, dessen Länge 1 offensichtlich sehr klein ist und z.B. 15mm bei einer Rohrplatte bei der die kleine Rechteckseite etwa 47 mm beträgt. Dies ist ein häufiger Fall bei Wärmetauschern mit nur einer einzigen Rohrreihe. In diesem Fall muß nämlich, damit die durch Ziehen in der Rohrplatte 3 bebildete Nut 4 genau ist und eine gute Anlage der Dichtung 5 ermöglicht, der Halbmesser R der Krümmungen etwa 15 mm betragen.As a result of the presence of the curvatures with the radius R , the outer rising edge 10 of the tube plate 3 has a straight section at the location of the small sides, the length 1 of which is obviously very small and e.g. 15 mm for a tube plate in which the small rectangular side is about 47 mm . This is a common case in heat exchangers with only a single row of tubes. In this case, so that the groove 4 formed by drawing in the tube plate 3 is precise and enables the seal 5 to rest properly, the radius R of the curvatures must be about 15 mm.

Um über einen Abschnitt größerer Länge verfugen zu können, ist der äußere Rand 10 an jeder der beiden kleinen Seiten der Rohrplatte 3, wie in F i g. 1 dargestellt, durch eine Verbreiterung 10a verlängert, welche an den unteren Abschnitt des äußeren Randes 10 durch gebogene Abschnitte 10i, 1O2 angeschlossen ist, die ihrerseits gemäß Halbmesser r gewölbt sind, welche erheblich kleiner als der Halbmesser R sind. Die Halbmesser r betragen z. B. größenordnungsmäßig 8 mm, während die Halbmesser R größenordnungsmäßig 15 mm betragen. Es sind dann an den beiden kleinen Seiten der Rohrplatten 3 ebene Zonen Z verfügbar, welche angenähert die durch den schraffierten Teil der F i g. 2 dargestellte Form haben. Die so gebildete ebene Zone besitzt in ihrem breitesten Abschnitt eine Länge L, welche erheblich größer als die oben definierte Länge 1 ist und größenordnungsmäßig 30 mm betragen kann.In order to be able to have a section of greater length, the outer edge 10 is on each of the two small sides of the tube plate 3, as in FIG. 1, extended by a widening 10a, which is connected to the lower section of the outer edge 10 by curved sections 10i, 1O 2 , which in turn are curved according to radius r , which are considerably smaller than the radius R. The radius r are z. B. of the order of 8 mm, while the radius R is of the order of 15 mm. There are then 3 flat zones Z available on the two small sides of the tube plates, which approximate the areas indicated by the hatched part of FIG. 2 have the shape shown. The flat zone thus formed has a length L in its widest section, which is considerably greater than the length 1 defined above and can be of the order of magnitude of 30 mm.

Der Abschnitt großer Länge L der Zone Z dient als Anlagefläche für eine Lasche 11, welche an jedem Ende einer jeden Seitenwange 8 jenseits einer Anlagefläche 12 gebildet ist, welche sich gegen die Unterseite des die Nut 4 bildenden Abschnittes der Rohrplatte legt.The section of great length L of zone Z serves as a contact surface for a tab 11 which is formed at each end of each side cheek 8 on the other side of a contact surface 12 which lies against the underside of the section of the tube plate forming the groove 4.

F i g. 1 und 2 zeigen, daß die Rohrplatte 3 über derF i g. 1 and 2 show that the tube plate 3 over the

Lasche 11 eine Zunge 13 bildet, welche auf die Oberseite 14a eines Ansatzes 14 umgebogen werden soll, der von der rtnlagefläche 6a des Umfangrandes 6 an jeder derTab 11 forms a tongue 13, which on the top 14a of a projection 14 to be bent over from the rtnlagefläche 6a of the peripheral edge 6 on each of the

beiden kleinen Seiten des Wasserkastens 7 ausgeht.both small sides of the water tank 7 goes out.

In entsprechender Weise sind Zungen 15 mm von dem äußeren Rand 10 einer jeden Rohrplatte an den großen Seiten derselben gebildet, um, wie in dem linkenSimilarly, tongues are attached 15 mm from the outer edge 10 of each tube sheet great sides of the same formed um, as in the left

ίο Teil der Fig. 2 dargestellt ist, auf die Anlagefläche 6a umgebogen zu werden, wodurch die Dichtung 5 zusammengedrückt wird.ίο part of FIG. 2 is shown on the contact surface 6a To be bent, whereby the seal 5 is compressed.

Die die widerstandsfähigen Elemente des Kühlers bildenden Seitenwangen 8, die insbesondere jede Verschiebung der Rohrplatten 3 gegeneinander sowie gegenüber den Rohren 1 verhindern sollen, sind an der Verbreiterung 10a durch elektrische Schweißpunkte 16 befestigt, welche infolge der großen Länge L dieser Verbreiterung voneinander entfernt sein können, wodurch jede Kippgefahr der Rohrplatte gegenüber den Seitenwangen ausgeschlossen wird und wodurch auch die von den elektrischen Schweißpunkten 16 aufzunehmenden Kräfte begrenzt werden, da diese voneinander entfernt sind, wobei diese Kräfte und die Kippgefahr noch durch das Vorhandensein der von einer jeden Seitenwange gebildeten Anlagefläche 12 verringert werden, gegen welche sich die Unterseite der Rohrplatte 3 legt.The side cheeks 8, which form the resistant elements of the cooler and which in particular are intended to prevent any displacement of the tube plates 3 relative to one another and relative to the tubes 1, are attached to the widening 10a by electrical welding points 16 which, due to the great length L of this widening, can be spaced apart, whereby any risk of tilting of the tube plate relative to the side cheeks is excluded and whereby the forces to be absorbed by the electrical welding points 16 are limited, since they are separated from one another, these forces and the risk of tipping are further reduced by the presence of the contact surface 12 formed by each side cheek , against which the underside of the tube plate 3 lays.

F i g. 4 und 5 zeigen eine leichte Ausführungsabwandlung, bei welcher der Wasserkasten nicht mehr so geformt zu werden braucht, daß er die von der Anlagefläche 6a aus vorspringenden Ansätze 14 aufweist.F i g. 4 and 5 show a slight modification in which the water tank is no longer so needs to be shaped that he protrudes from the contact surface 6a from the lugs 14 having.

Wie vorher ist eine von dem äußeren Rand 10 der Rohrplatte 3 auf jeder ihrer kleinen Seiten ausgehende Verbreiterung 10a vorhanden, um eine ebene Zone Z mit der Länge L abzugrenzen, welche die Befestigung der Lasche 11 der Seitenwange 8 mit Hilfe von elektrischen Schweißpunkten 16 oder von Klammern oder Nieten gestattet.As before, there is a widening 10a extending from the outer edge 10 of the tube plate 3 on each of its small sides in order to delimit a flat zone Z with the length L , which the fastening of the tab 11 of the side wall 8 by means of electrical welding points 16 or from Clamps or rivets permitted.

In der Zone Z ist ein Ausschnitt 17 gebildet, um unmittelbar über dem Abschnitt kleiner Länge 1 eine Lasche 13t abzugrenzen, welche wie in Fig.4 dargestellt, auf die Anlagefläche 6a des Randes 6 des Wasserkastens 7 umgebogen werden soll.In the zone Z, a cutout 17 is formed to immediately above the section of small length 1 a To delimit tab 13t, which as shown in Figure 4, on the contact surface 6a of the edge 6 of the Water box 7 is to be bent.

Damit die Lasche 13| zugänglich ist, ist eine Öffnung 18 in jeder Lasche 11 der Seitenwange 8 ausgebildet.So that the tab 13 | is accessible, an opening 18 is formed in each tab 11 of the side cheek 8.

Die Erfindung kann dahingehend abgewandelt werden, daß insbesondere die Laschen U derThe invention can be modified so that in particular the tabs U the

so Seitenwangen zusätzlich mit den kleinen Seiten einer jeden Rohrplatte 3 durch eine Lötung oder eine Hartlötung verbunden werden können, wenn die Seitenwangen angebracht werden, bevor das gesamte Bündel gelötet oder hartgelötet wird.so side cheeks additionally with the small sides of each tube plate 3 by a soldering or a Brazing can be joined if the sidewalls are attached before the entire Bundle is soldered or brazed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge, mit seitlichen Abstützplatten, die an den kleinen Seiten der im wesentlichen rechteckförmig ausgebildeten länglichen Rohrplatten befestigt sind, die zur Aufnahme des unteren Randes eines Wasserkastens eine Umfangsnut innerhalb eines äußeren umgebogenen Randes aufweisen, deren kurzen und langen Bereiche jeweils durch einen gebogenen Bereich mit großem Radius miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand (10) jeder Rohrplatte (3) eine sich über den größten Teil der jeweiligen kleinen Seite des Randes erstreckende Verbreiterung (10a,) aufweist, deren Seitenränder mit dem äußeren Rand der Rohrplatte (3) durch gebogene Abschnitte (1O4, IO2) verbunden sind, deren Radien (r) kleiner als die Radien (R) der gebogenen Bereiche der Umfangsnut (4) sind und daß im Bereich der Verbreiterung eine Lasche (11) der seitlichen Abstützplatten durch zwei im Abstand zueinanderliegende Befestigungspunkte (16) mit dem äußeren Rand der jeweiligen Rohrplatte verbunden ist.1. Heat exchangers, especially radiators for motor vehicles, with lateral support plates which are attached to the small sides of the essentially rectangular elongated tube plates which have a circumferential groove within an outer bent edge for receiving the lower edge of a water tank, their short and long areas are each connected to one another by a curved area with a large radius, characterized in that the outer edge (10) of each tube plate (3) has a widening (10a,) which extends over most of the respective small side of the edge, the side edges of which with the outer edge of the tube plate (3) are connected by curved sections (1O 4 , IO2) whose radii (r) are smaller than the radii (R) of the curved areas of the circumferential groove (4) and that a tab ( 11) of the lateral support plates through two spaced fastening points (16) with the outer one n edge of the respective tube plate is connected. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte Schweißpunkte (16) sind.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the fastening points Weld points (16) are. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterung (iOa) eine abgebogene Zunge (13) aufweist, die auf einem Ansatz (14) des Wasserkastens (7) aufliegt.3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the widening (iOa) has a bent tongue (13) which rests on a projection (14) of the water tank (7). 4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge aus einer in der Verbreiterung vorgesehene Ausnehmung (17) abgebogen ist.4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the tongue consists of one in the Enlargement provided recess (17) is bent. Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates accordingly to a heat exchanger, in particular a radiator for motor vehicles the preamble of claim 1. Bei derartigen Apparaten, ist es sehr wichtig, daß die Seitenwangen fest an den Rohrplatten befestigt werden können, um jede axiale Verschiebung der Rohrplatten gegeneinander sowie gegenüber den Umlaufrohren zu verhindern, aber auch keine Gefahr besteht, daß die Rohrplatten während der Herstellung des Kühlers gegenüber den Seitenwangen kippen.In such apparatus, it is very important that the sidewalls be securely attached to the tube plates can to any axial displacement of the tube plates against each other as well as against the circulation pipes prevent, but there is also no risk that the tube plates during the manufacture of the cooler tilt in relation to the side walls. In der Technik ist es üblich, daß das Ende der Seitenwangen an den Rohrplatten durch einen oder mehrere Schweißpunkte befestigt wird. Eine ausreichende Festigkeit wird jedoch erzielt, wenn die Schweißpunkte genügend weit voneinander entfernt liegen. Wenn nur ein Schweißpunkt möglich ist, arbeitet dieser auf Torsion, wenn eine der Rohrplatten gegenüber den Seitenwangen zu schwenken sucht, was notwendigerweise zu einem Bruch des Schweißpunktes führt. Wenn zwei Schweißpunkte ausgeführt werden können, welche jedoch zu nahe beieinander liegen, bleibt der obige Nachteil bestehen, wenn er auch verringert wird.In the art, it is common that the end of the side walls on the tube plates by an or several spot welds is attached. However, sufficient strength is achieved if the Weld points are sufficiently far apart. If only one spot weld is possible, work this on torsion when one of the tube plates tries to pivot with respect to the side walls, what necessarily leads to breakage of the welding point. When two spot welds are made which, however, are too close to each other, the above disadvantage remains, even if it is is decreased. Bei einem modernen Kühler, bei welchen die Rohrplatten insbesondere bei einer Rohrreihe eine geringe Breite haben, wird es sehr schwierig, mehr als einen Schweißpunkt auszuführen. Dieser Nachteil wird noch bei solchen Kühlern, verstärkt, die Wasserkästen aus Formpreßmasse besitzen, welche in eine Umfangs-In a modern cooler, in which the tube plates, especially in a row of tubes have a narrow width, it becomes very difficult to make more than one spot weld. This disadvantage will even with such coolers, reinforced, which have water tanks made of molding compound, which in a circumferential nut der Rohrplatte eingesetzt werden, und deren Randleiste eine Dichtung zusammendrückt. Damit nämlich die die Dichtung enthaltende Nut, welche durch Ziehen in der Rohrplatte gebildet wird, keine die Dichtigkeit beeinträchtigende Ziehfehler aufweist, ist es notwenig, große Krümmungshalbmesser für den Abschnitt der Nut vorzusehen, welcher die sich längs der großen Seiten erstreckenden geradlinigen Abschnitte mit den sich längs der kleinen Seiten erstreckenden geradlinigen Abschnitten verbinden soll, wie dies bei der GB-PS 9 14 539 der Fall ist.groove the tube plate are used, and the edge strip compresses a seal. In order to namely, the groove containing the seal, which is formed by pulling in the tube plate, not the If there are drawing errors that impair tightness, it is necessary to have large radius of curvature for the section of the groove, which the straight sections extending along the major sides to connect with the straight sections extending along the small sides, as in the GB-PS 9 14 539 is the case. Infolge dieser Krümmungen mit großem Halbmesser ist der sich längs der kleinen Seiten der Rohrplatte erstreckende geradlinige Abschnitt äußerst kurz, so daß bei Bildung einer von dem äußeren Rand der Rohrplatte ausgehenden vorspringenden Lasche längs einer jeden kleinen Seite diese Lasche notwendigerweise eine sehr kleine Länge hat, aber trotzdem das einzige Element bildet, an welches die entsprechende Lasche einer Seitenwange angelötet werden kann.As a result of these large radius curvatures, it is along the small sides of the tubesheet extending rectilinear section extremely short, so that when forming one of the outer edge of the tube plate outgoing projecting tab along each small side of this tab necessarily a very has a small length, but is still the only element to which the corresponding tab of a Side wall can be soldered. In der Praxis kommt es häufig vor, daß der an jeder Seite der kleinen Seite freigelassene geradlinige Abschnitt eine 15 mm nicht übersteigende Länge hat, so daß die vorspringende Lasche, welche in normaler Weise gebildet werden kann, nicht länger sein kann. Dadurch wird es unmöglich mehrere elektrische Schweißpunkte zur Verbindung dieser vorspringenden Lasche mit der Seitenwange auszuführen.In practice it often happens that the straight line left free on each side of the small side Section has a length not exceeding 15 mm, so that the protruding tab, which is in normal Wise can be formed, can no longer be. This makes it impossible to have multiple electrical ones Execute welding points to connect this protruding tab with the side wall. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Wärmetauscher der genannten Gattung derart weiterzubilden, daß hinsichtlich einer guten Befestigung der Seitenwangen mit den Rohrplatten an der Schmalseite des Wärmetauschers mindestens zwei Schweißpunkte in einem für die Festigkeit der Verbindung ausreichenden Abstand angebracht werden können.The object of the invention is therefore to develop a heat exchanger of the type mentioned in such a way that that with regard to a good attachment of the side walls with the tube plates on the narrow side of the heat exchanger at least two welding points in one sufficient for the strength of the connection Distance can be attached. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ergebenden Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what emerges from the characterizing part of claim 1 resulting features solved. Durch diese Lösung wird eine ebene Zone großer Länge an der Stelle einer jeden kleinen Seite der Rohrplatte abgegrenzt in der eine Befestigung der Seitenwange mit der Rohrplatte durch wenigstens zwei Schweißpunkte mit einem solchen gegenseitigen Abstand erfolgen kann, daß jede Verschwenkung der Rohrplatte gegenüber den Seitenwangen verhindert wird.This solution creates a flat zone of great length in the place of each small side of the Tube plate delimited in the one fastening of the side wall to the tube plate by at least two Welding points can be made with such a mutual distance that any pivoting of the Tube plate opposite the side walls is prevented. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhalber erläutert. Es zeigtFurther advantageous refinements emerge from the subclaims. The invention is described below explained by way of example with reference to the drawing. It shows F i g. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines Endes eines Wärmetauschers,F i g. 1 is a sectional side view of one end of a heat exchanger, Fig.2 eine teilweise schematische, längs der Linie 11-11 der F i g. 1 gesehene Seitenansicht,Fig. 2 is a partially schematic, along the line 11-11 of FIG. 1 seen side view, F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Draufsicht,F i g. 3 one of the F i g. 2 corresponding top view, F i g. 4 ist ein der F i g. 1 entsprechender Schnitt einer abgewandelten Ausführungsform undF i g. 4 is one of the F i g. 1 corresponding section of a modified embodiment and Fig.5 ist eine längs der Linie V-V der Fig.4 gesehene Seitenansicht.Figure 5 is a view taken along line V-V of Figure 4 seen side view. Der dargestellte Wärmetauscher besitzt Rohre 1, deren Enden in Rohrdurchläße 2 von Rohrplatten 3 eingeführt sind, die an ihrem Umfang eine durchlaufende Nut 4 zur Aufnahme einer verformbaren Dichtung 5 und des unteren Umfangsrandes 6 eines Wasserkastens 7 aus Formpreßmasse, ζ. Β. einem Kunstharz, abgrenzen. Die Zeichnung zeigt, daß der Umfangsrand 6 des Wasserkastens auf seiner Oberseite eine Anlagefläche 6a besitzt.The heat exchanger shown has tubes 1, the ends of which in tube passages 2 of tube plates 3 are introduced which have a continuous groove 4 on their circumference for receiving a deformable seal 5 and the lower peripheral edge 6 of a water tank 7 made of molding compound, ζ. Β. a synthetic resin. The drawing shows that the peripheral edge 6 of the water tank has a contact surface on its upper side 6a owns.
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