DE2536423A1

DE2536423A1 - Fluessigkeitsdichte verbindung eines rohrbodens von fluessigkeitsdurchstroemten leichtmetall-waermetauschern

Info

Publication number: DE2536423A1
Application number: DE19752536423
Authority: DE
Inventors: Erwin Kluck
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1975-08-16
Filing date: 1975-08-16
Publication date: 1977-02-24

Description

Flüssigkeitsdichte Verbindung eines Rohrbodens von flüssigkeitsdurchströsten Leichtmetall-lrärmetauschern Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsdichte Verbindung eines Rohrbodens von flüssigkeitsdurchströmten Leichtmetall-Wärmetauschern mit in durchgestellten Kragen des Rohrbodens gehaltenen, die F'ossigkeit transportierenden Rohren, wobei an der Inneefläche der durchgestellten Kragen ein an dem Rohrboden fest haftendes, elastisches Dichtmaterial aufgetragen ist, an dem die Rohre durch radiale, plastische Aufweitung zur Anlage kommen, nach Patent-Nr....
(Patentanmeldung P 25 09 717.0).
In dem Hauptpatent wird eine aus einem örtlich begrenzt nur im Bereich der Befestigungs- bzw. Veroindungsstellen aufgetragenen, fest an dem Rohrboden haftenden Dichtmaterial gebildete Dichtung beschrieben, die einfach und ohne großen Aufwand herzustellen ist und die gegenüber den bisher bekannten Dichtungen in Form von einstückigen, der Form des Rohrbodens angepaßten Dichtungsplatten eine einfachere Montage und Befestigung der Rohre in dem Rohrboden gewährleisten soll. Dabei kann das Dichtmaterial aus einem in pastösem Zustand aufgetragenem PVC-Plastisol auf Einkomponentenbasis bestehen, das durch einen anschließenden Wärmestoß zu einem dauerelastischen Material aushärtet. Anstelle des Einkomponentenmaterials kann aber auch ein Zweikomponentenmaterial auf Fpoxidharzbasis verwendet werden, dessen Komponenten nach dem Zusammenbringen an den Dichtstellen durch Reaktion zu einem dauerelastischen Materms aushär >e Bei der Ausführung nach dem hauptpatent sind nun die Kragen an dem Rohrboden zu der dem Flüssigkeitssammelbehälter abgewandten Seite hin durchgestellt und das Dichtmaterial ist als zylindrischer Auftrag an der Innenfläche der durchgestellten Kragen angebracht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die Ausführung nach dem Rauptpatent weiterzubilden. Dazu wird gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die durchgestellten Kragen des Rohrbodens, ausgehend von der Rohrbodenebene, konisch aufgeweitet sind und daß das an der Innenfläche der Kragen haftende Dichtmaterial einen keilförmigen Ring-Querschnitt aufweist.
Dabei soll der Innendurchmesser der durchgestellten Kragen im Bereich der Rohrbodenebene nur geringfügig größer, beispielsweise etwa 0,1 mm größer, als der Außendurchmesser der unaufgeweiteten Rohre sein und der Kragen an dem Rohrboden soll zur Seite des Flüssigkeitssammelbehälters hin durchgestellt sein.
Schließlich kann auch, wie bereits bei der Ausführung nach dem Rauptpatent, die Innenkontur des DichtungsauStrages konisch mit zum Flüssigkeitssanirnelbeha-.lters hin kleiner werdenden Durchmesser ausgeführt sein.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verbindungsstelle zwischen dem Rohrboden und den die Flüssigkeit transportierenden Rohren wird eine weitgehende Flüssigkeitsdichtheit erreicht, ohne daß die Rohre allzu stark aufgeweitet werden müssen. Damit wird die Verredung von Rohrmaterial mö-glich, an das keine allzu hohen Anforderungen hinsichtlich der Aufweitbarkeit gestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise in Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Teil des Rohrbodens während der Herstellung der Dichtung -und Pigur 2 einen Längs schnitt durch den Rohrboden mit einem darin flüssigkeitsdicht befestigten Rohr.
In der Zeichnung ist jeweils mit 1 ein Rohr boden eines flüssigkeitsdurchströmten Wärmetauschers, beispielsweise eines Wasserkühlers von Kraftzeugen, bezeichnet. Der Rohrboden 1 weist mehrere im Abstand voneinander angeordnete durchgestellte Kragen 2 zur Halterung von in parallelen Reihen angeordneten flüssigkeitsdurchströmten Rohren 3 auf, von denen in der Zeichnung nur eines gezeigt ist. Der Kragen 2 dabei zur Seite des Plüssigkeitssammelbehälters hin durchgestellt und zu dieser Seite auch konisch mit einem Kegel von ca. 600 aufgeweitet. An der Innenseite des durchgestellten Kragens 2 des Rohrbodens 1 ist eine aus einem elastischen Dichtungsmaterial bestehende und fest an dem Rohrboden haftende Dichtung 4 vorgesehen, die einen im Querschnitt keilförmigen P:ing bilde.
Die Herstellung dieser Dichtung 4 erfolgt analog der Ausführung nach dem Hauptpatent in der Weise, daß das vorzugsweise aus einem PVC-Flastisol auf Einkomponentenbasis bestehende Dichtmaterial in pastösem Zustand an den Dichtungsstellen auf den Rohrboden aufgetragen wird und daß dieses anschließend kurzzeitig auf eine Temperatur von 1400 bis 2000 C, vorzugsweise auf 1600 C, erwärmt wird.
Zur Ausbildung der Keilform der Dichtung 4 wird, wie aus der Figur 1 andeutungsweise hervorgeht, eine Vorrichtung verwendet, bei der ein in einer Hülse 5 verschiebbar gehaltener Bolzen 6 vorgesehen ist, der den inneren Kern zur Bildung der Innenkontur der Dichtung 4 darstellt. Der obere Teil 7 des Bolzens 6 ist dabei leicht konisch ausgeführt, so daß die InneS;ontur 8 der Dichtung 4 sich in Richtung nach oben zu verjüngt. Durch diese konische Ausbildung der Innenkontur der Dichtung 4 wird das Einführen der in den-durchgestellten Kragen 2 des Rohrbodens 1 zu befestigenden Rohre 3 erleichtert. Durch die ausgeprägte Keilform der Dichtung 4 entsteht eine ringförmige Dichtlippe, wobei die Durchmesser der Rohre und der Dichtung so gewählt sind, daß die Dichtlippe bereits bei unaufgeweiteten Rohr an dessen Außenmantel anliegt.
In der Figur 2 ist der entsprechende Teil des Rohrbodens 1 mit ausgezogenen Linien in dem betriebsbereiten Zustand gezeigt, wobei in dem durchgestellten Kragen 2 das Rohr 3 flüssigkeitsdioht befestigt ist. Dazu ist das Rohr von unten her in die keilförmige Dichtung 4 am Kragen 2 eingeführt und anschlieEend durch einen Aufweitvorgang flüssigkeitsdicht befestigt worden. Bei dem Aufweitvorgang ist der AuSendurchmesser des Rohres im Bereich der Rohrbodenebene bis an den Innendurchmesser des Kragens 2 vergrößert worden und die an der Innenseite des Kragens 2 haftende, keil-införmige Dichtlippe 4 elastisch zusammengepreßt worden.
Etwa in Höhe des Endes des durchgestellen Kragen 2 ist bei der Aufweitung des Rohres 3 eine Stufe entstanden, die als Stützschulter zur axialen Fixierung des Rohres beiträgt.
Das Aufweiten der Rohre kann entweder unter Zuhilfenahme eines sogenannten Aufweitdornes erfolgen, der durch das Rohr gezogen wird und dabei dessen Außendurchmesser vergrößert, oder es kann eines der in den älteren Patentanmeldungen P 24 03 005.9 oder P 24 18 146.2 beschriebenen Aufweitverfahren herangezogen werden, bei denen die Aufweitung der Rohre durch einen in deren Innern erzeugten Überdruck erzielt wird.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur Geazährleistung einer sicheren Flüssigkeitsdichtung nur eine relativ geringe Aufweitung der Rohre notwendig ist, die keine allzu große Anforderung an die Materialfestigkeit des verwendeten Rohrwerkstoffes mehr stellt. Dadurch können relativ einfache und preiswerte Ronrmaterialien verwendet werden. Auch läßt sich durch die besondere keilform der Dichtung der Verbrauch an Dichtungsmaterial wesentlich reduzieren.

Claims

A lT 5 P R Ü' C H E

I X Plüssigkeitsdichte Verbindung eines Rohrbodens von flüssigkeitsdurchströmten Leichtmetall-Wärmetauschern mit in durchgestellten Kragen des Rohrbodens gehaldenen, die Slüssiglceit transportierenden Rohren, wobei an der Innenfläche der durchgestellten Kragen ein an dem Rohrboden fest haftendes, elastisches Dichtmaterial aufgetragen ist, an dem die Rohre durch radiale, plastische Aufweitung zur Anlage kommen, nach Patent-Nr.

.......... (Patentanmeldung Nr. P 25 09 717.0), dadurch gekennzeichnet, daß die durchgestellten Kragen (2) des Rohrbodens (1) ausgehend von der Rohrbodenebene konisch aufgeweitet sind und daß das an der Innenfläche der Kragen haftende Dichtmaterial (4) einen keilförmigen Ring-Querschnitt aufweist.
2. Flüssigkeitsdichte Verbindung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der durchgestellten Kragen (2) im Bereich der Rohrbod-enebene nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der unaufgeweiteten Rohre (3).
3. Flüssigkeitsdichte Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (2) an dem Rohrboden (1) zur Seite des Flüssigkeitssammelbehälters hin durchgestellt ist.
4. Flüssigkeitsdichte Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur (8) des Dichtungsauftrages (4) konisch mit zum Plüssigkeitssammelbehälter hin kleiner werdenden Durchmesser ausgeführt ist.