DE29704913U1 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
Autokühler GmbH & Co. KG, 34369 HofgeismarAutokühler GmbH & Co. KG, 34369 Hofgeismar
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Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a heat exchanger of the type specified in the preamble of claim 1.
Wärmetauscher, insbesondere solche für Kraftfahrzeuge, werden in der Regel mit sogenannten Seitenteilen versehen, die je nach Bedarf unterschiedliche Aufgaben erfüllen können. Bei Wärmetauschern, deren Rohre, Leitbleche und Sammler durch Löten verbunden werden, dienen die Seitenteile insbesondere dem Zweck, die an entgegengesetzten Enden des Wärmetauschernetzes angebrachten Bodenteile starr miteinander zu verbinden (DE-AS 24 16 188, DE-AS 24 49 079), um dadurch die mechanische Stabilität des Wärmetauschers insgesamt zu vergrößern und ggf. die Seitenteile für die Montage des Wärmetauschers in einem Kraftfahrzeug od. dgl. verwenden zu können. Die Befestigung der Seitenteile erfolgt dabei dadurch, daß an ihren Enden angebrachte Laschen an den Außenseiten der Bodenteile durch Schweißen, Löten, Klammern, Nieten od. dgl. befestigt werden.Heat exchangers, especially those for motor vehicles, are usually provided with so-called side parts, which can fulfil different tasks as required. In heat exchangers whose pipes, baffles and collectors are connected by soldering, the side parts serve in particular the purpose of rigidly connecting the base parts attached to opposite ends of the heat exchanger network (DE-AS 24 16 188, DE-AS 24 49 079) in order to increase the mechanical stability of the heat exchanger as a whole and, if necessary, to be able to use the side parts for mounting the heat exchanger in a motor vehicle or the like. The side parts are attached by attaching tabs attached to their ends to the outside of the base parts by welding, soldering, clamping, riveting or the like.
Derartige Befestigungen weisen verschiedene Nachteile auf. Sie können z.B. zusätzliche, häufig aufwendige Arbeitsschritte erforderlich machen, die Verbindung der Sammelkästen mit den Bodenteilen durch übliches Klammern behindern oder beim Auftreten von sogenannten Thermoschocks, die z.B. im Falle von Kraftfahrzeug-Wasserkühlern während des Anlassens eines Fahrzeugs durch plötzliches Öffnen des Thermostaten oder im Falle von Ladeluftkühlern beim Anfahren und infolge der sehr starken Schwankungen derSuch fastenings have various disadvantages. For example, they can require additional, often complex work steps, hinder the connection of the collecting boxes to the base parts by means of conventional clamping, or cause thermal shocks, which, for example, in the case of motor vehicle water coolers, can occur when a vehicle is started up due to the thermostat suddenly opening, or in the case of charge air coolers when starting up and as a result of the very strong fluctuations in the
thermischen und mechanischen Belastungen in sehr kurzen Intervallen auftreten, zu Rohrbrüchen od. dgl. führen. Abgesehen davon haben derartige Befestigungen häufig eine ungewünschte Verbreiterung der Wärmetauscher im Bereich der Bodenteile zur Folge. Dies gilt insbesondere dann, wenn der normalerweise hochgestellte, durchgehend dicht am Sammelkasten anliegende und zu dessen Befestigung dienende Bördelrand des Bodenteils eine nach außen vorgewölbte zur Aufnahme des Seitenteils bestimmte Ausprägung oder Tasche aufweist und das Seitenteil daher im wesentlichen an der Außenseite des Bördelrands zu liegen kommt. Zur Vermeidung dieser Nachteile sind daher auch bereits Wärmetauscher der eingangs bezeichneten Gattung bekannt geworden (DE 39 37 463 Al), bei denen die Seitenteile mit Befestigungsmitteln versehen sind, die durch Öffnungen der Bodenteile hindurch in die von den Sammlern umgrenzten, medienführenden Bereiche ragen. Die Abdichtung im Bereich der Öffnungen erfolgt dabei während der Verbindung der Rohre, Leitbleche und Sammler in einem gemeinsamen Lötvorgang, so daß sich eine insgesamt vergleichsweise einfache, ohne großen Aufwand herstellbare und platzsparende Verbindung ergibt.thermal and mechanical loads that occur at very short intervals can lead to pipe breaks or similar. Apart from that, such fastenings often result in an undesirable widening of the heat exchanger in the area of the base parts. This is particularly true if the flanged edge of the base part, which is normally raised and fits tightly against the collector box and serves to fasten it, has an outwardly bulging shape or pocket designed to accommodate the side part and the side part therefore essentially comes to lie on the outside of the flanged edge. In order to avoid these disadvantages, heat exchangers of the type described at the beginning have already become known (DE 39 37 463 Al), in which the side parts are provided with fastening means that protrude through openings in the base parts into the media-carrying areas bordered by the collectors. The sealing in the area of the openings is carried out during the connection of the pipes, baffles and collectors in a joint soldering process, so that an overall comparatively simple, space-saving connection is achieved that can be produced without great effort.
Allerdings ist es bei Wärmetauschern praktisch jeder Art aus Gründen des Umweltschutzes immer mehr erwünscht, die Rohre, Leitbleche und Sammler überwiegend ohne Anwendung eines Lot-, Schweiß- oder Klebvorgangs od. dgl. miteinander zu verbinden (EP 0 387 678 Al, EP 0 389 970 Al). Bei derartigen, sogenannten gesteckten Wärmetauschern ist die Anwendung der zuletzt genannten Verbindungsart für die Seitenteile bisher nicht möglich, weil die Verbindung durch bloßes Einstecken der Laschen in entsprechende Öffnungen des Bodenteils nur schwer dicht zu bekommen ist. Das gilt selbst dann, wenn übliche Dichtmittel in Form von plattenförmigen Elementen, angespritzten oder anvulkanisierten Dichtungen od. dgl. vorgesehen werden, die sowohl zur abgedichteten Montage der Rohrenden in den Bodenteilen als auch zur Herstellung einer Abdichtung zwischen den Bodenteilen und den Sammelkasten dienen.However, for reasons of environmental protection, it is increasingly desirable for heat exchangers of practically all types to connect the pipes, baffles and collectors to one another without using soldering, welding or gluing or the like (EP 0 387 678 Al, EP 0 389 970 Al). In the case of such so-called plug-in heat exchangers, the use of the latter type of connection for the side parts has not yet been possible because the connection is difficult to make tight by simply inserting the tabs into the corresponding openings in the base part. This applies even if conventional sealing means in the form of plate-shaped elements, molded or vulcanized seals or the like are provided, which serve both for the sealed installation of the pipe ends in the base parts and for creating a seal between the base parts and the collector box.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Wärmetauscher der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß keine besonderen Maßnahmen zur Abdichtung der Laschen des Seitenteils in den Öffnungen des Bodenteils getroffen werden brauchen, auch wenn die Rohre und Sammelkästen ausschließlich ohne Löten, Schweißen, Kleben od. dgl. mit den Bodenteilen verbunden werden, und daß dennoch sehr schmal ausgebilde-The invention is therefore based on the task of designing the heat exchanger of the type described at the beginning in such a way that no special measures need to be taken to seal the tabs of the side part in the openings of the base part, even if the pipes and collecting boxes are connected to the base parts exclusively without soldering, welding, gluing or the like, and that very narrowly designed
-3-&Iacgr; i'Vi L !· j :-3-&Iacgr; i'Vi L !· j :
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te Wärmetauscher hergestellt werden können.heat exchangers can be manufactured.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The characterizing features of claim 1 serve to solve this problem. Further advantageous features of the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß wegen der Anbringung der Öffnungen außerhalb der medienführenden Bereiche keine Dichtprobleme auftreten können. Die Laschen können daher auf einfache Weise montiert werden, indem sie durch die Öffnungen gesteckt und zur Herstellung der gewünschten mechanischen Festigkeit umgebogen oder sonstwie verformt werden. Außerdem können die Öffnungen leicht innerhalb der Projektion der Sammelkästen und so angeordnet werden, daß sie weder die Verbindung der Sammelkästen mit den Bodenteilen und deren beiderseitige Abdichtung behindern noch zu einer Verbreiterung der Bodenteile führen. Dadurch wird es möglich, einen gesteckten, Seitenteile aufweisenden Wärmetauscher besonders schmal und mit geringem Konstruktions- und Montageaufwand herzustellen.The invention has the advantage that no sealing problems can arise because the openings are located outside the media-carrying areas. The tabs can therefore be easily installed by inserting them through the openings and bending or otherwise deforming them to produce the desired mechanical strength. In addition, the openings can easily be arranged within the projection of the collecting boxes and in such a way that they neither hinder the connection of the collecting boxes to the base parts and their sealing on both sides nor lead to a widening of the base parts. This makes it possible to produce a particularly narrow, inserted heat exchanger with side parts with little construction and assembly effort.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
20The invention is explained in more detail below in conjunction with the accompanying drawings using exemplary embodiments. They show:
20
Fig. 1 eine perspektivische Unteransicht einer ersten Ausführungsforai eines erfindungsgemäßen, mit einem Seitenteil versehenen Wärmetauschers;Fig. 1 is a perspective bottom view of a first embodiment of a heat exchanger according to the invention provided with a side part;
Fig. 2 einen schematischen, stark vergrößerten Längsschnitt durch den Wärmetauscher längs der Linie &Pgr;-&Pgr; der Fig. 1, jedoch ohne Sammelkasten;Fig. 2 shows a schematic, greatly enlarged longitudinal section through the heat exchanger along the line Π-Π of Fig. 1, but without the collecting tank;
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 mit aufgesetztem Sammelkasten;Fig. 3 shows a section corresponding to Fig. 2 with the collecting box attached;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3; und 30Fig. 4 is a section along the line IV-IV of Fig. 3; and 30
Fig. 5 eine schematische, perspektivische Darstellung einer zweiten Ausfuhrungsform des Bodenteils und des Seitenteils eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers.Fig. 5 is a schematic, perspective view of a second embodiment of the base part and the side part of a heat exchanger according to the invention.
Nach Fig. 1 bis 4 enthält ein erfindungsgemäßer, insbesondere für Kraftfahrzeuge geeigneter und dort z.B. als Ladeluftkühler einsetzbarer Wärmetauscher ein aus Rohren und z.B. rechteckigen Leitblechen 2 bestehendes Wärmetauschernetz 3. Die Rohre 1 besitzen im Ausführungsbeispiel flachovale Querschnitte, sind parallel zueinander angeordnet und durchragen koaxiale Öffnungen in den mit ihren Mittelebenen senkrecht zu den Rohrachsen angeordneten Leitblechen 2. Außerdem werden die Rohre 1 z.B. nur durch Aufweiten od. dgl. mit den Leitblechen 2 verbunden (EP 0 389 970 Al).According to Fig. 1 to 4, a heat exchanger according to the invention, which is particularly suitable for motor vehicles and can be used there, for example, as a charge air cooler, contains a heat exchanger network 3 consisting of pipes and, for example, rectangular guide plates 2. The pipes 1 in the exemplary embodiment have flat oval cross sections, are arranged parallel to one another and extend through coaxial openings in the guide plates 2, which are arranged with their center planes perpendicular to the pipe axes. In addition, the pipes 1 are only connected to the guide plates 2, for example, by widening or the like (EP 0 389 970 A1).
Die Rohre 1 durchragen mit wenigstens einem Ende ein in der Draufsicht vorzugsweise rechteckiges Bodenteil 4, das einen im wesentlichen planparallelen, ebenen Mittelabschnitt und einen diesen umgebenden Umfangsrand aufweist und im Mittelabschnitt mit entsprechenden, die Rohrenden aufnehmenden, ggf. Kragen aufweisenden Öffnungen versehen ist. Das Bodenteil 4 ist auf der den Rohrenden zugeordneten Seite mit einem Sammelkasten 5 verbunden, der einen nach Größe und Form an den Umfangsrand des Bodenteils 4 angepaßten Umfangsrand besitzt und in bekannter Weise für den Zu- oder Abfluß eines Wärmeaustauschmediums, z.B. Wasser oder Luft, dient und zu diesem Zweck mit nicht näher dargestellten Zu- und/oder Abflußleitungen verbunden ist. Aus diesem Grund sind das Bodenteil 4 und der Sammelkasten 5 gewöhnlich längs ihrer Umfangsränder je nach Wärmeaustauschmedium flüssigkeits- oder gasdicht zu einem Sammler 6 miteinander verbunden, der einen medienführenden und in die offenen Rohrenden mündenden Bereich 7 (Fig. 4) umgrenzt. Die Verbindung erfolgt dabei z.B. dadurch, daß der Umfangsrand des Bodenteils 4 um den Umfangsrand des Sammelkastens 5 herum umgebördelt oder in Abständen mit entsprechend umgebogenen Klammern oder mit einer durch bloßes Eindrücken des Umfangsrandes des Bodenteils 4 gebildeten WeIl-Bördelung versehen wird.The pipes 1 extend with at least one end through a base part 4, which is preferably rectangular in plan view and has an essentially plane-parallel, flat central section and a peripheral edge surrounding it, and is provided in the central section with corresponding openings that accommodate the pipe ends and may have collars. The base part 4 is connected on the side associated with the pipe ends to a collecting box 5, which has a peripheral edge that is adapted in size and shape to the peripheral edge of the base part 4 and serves in a known manner for the inflow or outflow of a heat exchange medium, e.g. water or air, and is connected for this purpose to inflow and/or outflow lines that are not shown in detail. For this reason, the base part 4 and the collecting box 5 are usually connected to one another along their peripheral edges in a liquid-tight or gas-tight manner, depending on the heat exchange medium, to form a collector 6 which defines a media-carrying area 7 (Fig. 4) which opens into the open pipe ends. The connection is made, for example, by flanging the peripheral edge of the base part 4 around the peripheral edge of the collecting box 5 or by providing it at intervals with appropriately bent clamps or with a corrugated flanging formed by simply pressing in the peripheral edge of the base part 4.
An der dem Wärmetauschernetz 3 zugewandten Unterseite des Bodenteils 4 ist ein vorzugsweise U-förmig ausgebildetes Seitenteil 8 befestigt, das mit einem Mittelabschnitt den Schmalseiten der Leitbleche 2 zugewandt ist, während es mit seitlichen, U-förmig umgebogenen Stegen 9 zu einem kleinen Teil den langen Seiten der Leitbleche 2 anliegt und diese daher zur Erhöhung der Stabilität im Bereich der Schmalseiten U-förmig umgreift. Wärmetauscher dieser Art sind allgemein bekannt (DE 39 37 463 Al) und brauchen daher nicht näher erläutert werden.A preferably U-shaped side part 8 is attached to the underside of the base part 4 facing the heat exchanger network 3, the middle section of which faces the narrow sides of the guide plates 2, while it rests against the long sides of the guide plates 2 with lateral, U-shaped webs 9 and therefore surrounds them in a U-shape in the area of the narrow sides to increase stability. Heat exchangers of this type are generally known (DE 39 37 463 A1) and therefore do not need to be explained in more detail.
Nach Fig. 2 und 3 ist das Bodenteil 4 vorzugsweise an beiden Breitseiten mit einer Dichtmasse umspritzt oder umgössen, die ein Dichtelement 10 bildet, das Randabschnitte der von den Rohrenden durchragten Öffnungen rundum mit Dichtungskragen 11 oder -hülsen versieht. Diese dienen in an sich bekannter Weise dem Zweck (EP 0 387 678 Al), allein durch Aufweiten der Rohrenden eine gas- bzw. flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Rohrenden und dem Bodenteil 4 herzustellen.According to Fig. 2 and 3, the base part 4 is preferably overmolded or cast on both broad sides with a sealing compound that forms a sealing element 10 that provides edge sections of the openings through which the pipe ends pass with sealing collars 11 or sleeves. These serve the purpose in a manner known per se (EP 0 387 678 A1) of creating a gas- or liquid-tight connection between the pipe ends and the base part 4 simply by expanding the pipe ends.
Bei einer besonders bevorzugten, in Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist längs der Umfangsränder des Bodenteils 4 und des Sammelkastens 5 eine Verbindung vorgesehen, an der - ausgehend von einer durch eine Linie 12 angedeuteten Mittelebene des Wärmetauschers - je ein innerer und äußerer Abschnitt der Umfangsränder beteiligt ist.In a particularly preferred embodiment of the invention shown in Fig. 2 to 4, a connection is provided along the peripheral edges of the base part 4 and the collecting tank 5, in which - starting from a center plane of the heat exchanger indicated by a line 12 - an inner and outer section of the peripheral edges is involved.
Wie Fig. 2 bis 4 zeigen, enthält der äußere Umfangsrand des Bodenteils 4 einen inneren, von seinem Mittelabschnitt ausgehenden Abschnitt 14 und einen auf diesen folgenden, im wesentlichen U-förmig gebogenen äußeren Abschnitt 15, der zum Sammelkasten 5 hin offen ist und dadurch eine Nut 16 bildet. Dagegen weist der Umfangsrand des Sammelkastens 5 einen inneren, im Ausführungsbeispiel im wesentlichen ebenen und den Boden des Sammelkastens 5 bildenden Abschnitt 17 und einen daran angrenzenden, äußeren Abschnitt 18 (Fig. 4) auf, der als Haltesteg ausgebildet ist und im Vergleich zum Abschnitt 17 über den Boden des Sammelkastens 5 hinausragt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß bei zentrierter Annäherung des Bodenteils 4 und des Sammelkastens 5 der Abschnitt bzw. Haltesteg 18 des Sammelkastens 5 in die Nut 16 des Bodenteils 4 eintritt und gleichzeitig der innere Abschnitt 17 des Sammelkastens 5 dicht oberhalb des inneren Abschnitts 14 des Bodenteils 4 und parallel zu diesem zu liegen kommt (Fig. 3). Außerdem ist die Breite der Nut 16 im wesentlichen gleich der Breite des Abschnitts 18 gewählt, so daß dieser fest und im wesentlichen spielfrei an einer Abstützfläche zu liegen kommt, die von dem inneren, die Nut 16 begrenzenden Schenkel des U-formigen Abschnitts 15 gebildet wird. Wird daher ein äußerer, hochgestellter und häufig als Bördelrand 19 bezeichneter Schenkel (Fig. 2) des Abschnitts 15 zwecks Herstellung der Verbindung zwischen dem Bodenteil 4 und dem Sammelkasten 5 klammerartig nach innen umgebogen, dann kann sich dabei der den Abschnitt 18 bildende Haltesteg an dieser Abstützfläche abstützen und ein Einfallen des Umfangsrandes des Sammelkastens 5 aufAs shown in Fig. 2 to 4, the outer peripheral edge of the base part 4 contains an inner section 14, starting from its central section, and an outer section 15 following this, which is bent essentially in a U-shape and is open towards the collecting box 5 and thereby forms a groove 16. In contrast, the peripheral edge of the collecting box 5 has an inner section 17, which in the exemplary embodiment is essentially flat and forms the base of the collecting box 5, and an adjacent outer section 18 (Fig. 4), which is designed as a retaining web and, in comparison to section 17, protrudes beyond the base of the collecting box 5. The arrangement is such that, when the base part 4 and the collecting box 5 approach each other in a centered manner, the section or retaining web 18 of the collecting box 5 enters the groove 16 of the base part 4, and at the same time the inner section 17 of the collecting box 5 comes to lie just above the inner section 14 of the base part 4 and parallel to it (Fig. 3). In addition, the width of the groove 16 is selected to be essentially the same as the width of the section 18, so that it lies firmly and essentially without play on a support surface formed by the inner leg of the U-shaped section 15 that delimits the groove 16. Therefore, if an outer, raised leg (Fig. 2) of section 15, often referred to as a flanged edge 19, is bent inwards like a clamp in order to create the connection between the base part 4 and the collecting box 5, then the retaining web forming section 18 can be supported on this support surface and the peripheral edge of the collecting box 5 cannot collapse onto
ft ft ft e ft · · ft·ft ft ft e ft · · ft·
ft ft ft ft · · · · · ft* ftft ft ft ft · · · · · ft* ft
seiner ganzen Länge verhindern. Gleichzeitig wird durch die Länge des über den Abschnitt 17 hinausragenden Abschnitts 18 und durch die Auflage dieses Abschnitts 18 auf dem Grund der Nut 16 der Abstand zwischen den Abschnitten 14 und 17 im montierten Zustand des Wärmetauschers festgelegt. Die Verklammerung erfolgt im Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Lappen 20, die durch eine kammartige Ausbildung des freien Endbereichs des Bördelrands 19 entstehen und sich beim nach innen erfolgenden Umbiegen um ca. 90° auf eine in entsprechender Höhe angebrachte Schulter 21 an der Außenseite des Umfangsrandes des Sammelkastens 5 auflegen.its entire length. At the same time, the length of the section 18 protruding beyond the section 17 and the resting of this section 18 on the base of the groove 16 determine the distance between the sections 14 and 17 in the assembled state of the heat exchanger. In the exemplary embodiment, the clamping is carried out with the help of tabs 20, which are created by a comb-like formation of the free end area of the flanged edge 19 and, when bent inwards by approx. 90°, rest on a shoulder 21 attached at the corresponding height on the outside of the peripheral edge of the collecting box 5.
Zur Abdichtung des Sammelkastens 5 dient auch bei diesem Ausführungsbeispiel das vorzugsweise elastisch ausgebildete Dichtelement 10, dessen zwischen den inneren Abschnitten 14 und 17 angeordneter Abschnitt eine Dicke besitzt, die größer ist, als dem Abstand der Abschnitte 14 und 17 in dem aus Fig. 3 ersichtlichen, montierten Zustand des Wärmetauschers entspricht. Dadurch ist das Dichtelement 10 im montierten Zustand aufgrund der Wirkung der Lappen 20 auf eine kleinere Dicke zusammengequetscht bzw. verspannt, wodurch sich eine gute Dichtwirkung ergibt.In this embodiment, the sealing element 10, which is preferably elastically designed, is also used to seal the collecting tank 5, the section of which is arranged between the inner sections 14 and 17 having a thickness that is greater than the distance between the sections 14 and 17 in the assembled state of the heat exchanger shown in Fig. 3. As a result, the sealing element 10 is compressed or braced to a smaller thickness in the assembled state due to the effect of the tabs 20, which results in a good sealing effect.
Alternativ kann das Dichtelement 10 auch aus einem nach Art eines Rings entlang der Abschnitte 14 und 17 umlaufenden Umfangsabschnitt einer eingeknüpften Dichtplatte bestehen, die sich über den gesamten Mittelabschnitt des Bodenteils 4 erstreckt und an die die Dichtungskragen 11 angeformt sind.Alternatively, the sealing element 10 can also consist of a circumferential section of a knotted sealing plate that runs in the manner of a ring along the sections 14 and 17, extends over the entire middle section of the base part 4 and onto which the sealing collars 11 are molded.
Die beschriebene Verbindung zwischen dem Bodenteil 4 und dem Sammelkasten 5 bringt den Vorteil mit sich, daß die inneren Abschnitte 14 und 17 allein der Abdichtung und die äußeren Abschnitte 15 und 18 allein der Abstützung dienen. Dadurch läßt sich ein günstiges Breiten/Tiefen-Verhältnis für die Nut 16 erzielen. Außerdem braucht das Dichtelement 10 nicht in die Nut 16 ragen.The described connection between the base part 4 and the collecting box 5 has the advantage that the inner sections 14 and 17 serve solely for sealing and the outer sections 15 and 18 serve solely for support. This allows a favorable width/depth ratio to be achieved for the groove 16. In addition, the sealing element 10 does not need to protrude into the groove 16.
Verbindungen dieser Art sind allgemein bekannt (DE 295 04 526 Ul) und brauchen daher ebenfalls nicht näher erläutert werden.Compounds of this type are generally known (DE 295 04 526 Ul) and therefore do not need to be explained in more detail.
Erfindungsgemäß erfolgt die Verbindung des Seitenteils 8 mit dem Bodenteil 4 dadurch, daß das Seitenteil 8 an seinem dem Bodenteil 4 zugewandten Ende mit einem Befesti-According to the invention, the side part 8 is connected to the base part 4 by the side part 8 being provided with a fastening element at its end facing the base part 4.
gungsmittel 24 und das Bodenteil 4 mit einer dieses Befestigungsmittel 24 aufnehmenden Öffnung 25 versehen wird, die in einem außerhalb des medienführenden Bereichs 7 (Fig. 3) liegenden Abschnitt des Bodenteils 4 und vollständig innerhalb des Bördelrandes 19 liegt. Mit besonderem Vorteil wird die Öffnung 25 im äußeren Abschnitt 15 des Bodenteils 4 und insbesondere im Boden der Nut 16 so ausgebildet, daß sie auch innerhalb der äußeren Kontur oder der Projektion des Sammelkastens 5 auf das Bodenteil 4 liegt. Bei der anhand der Fig. 2 und 3 beschriebenen Ausführungsform wird außerdem der äußere, in der Nut 16 zu liegen kommende Abschnitt 18 (Fig. 4) des Sammelkastens 5 im Bereich der Öffnung 25 mit einer Aussparung 26 (Fig. 3,4) versehen, die, ausgehend vom Boden der Nut 16, eine solche Höhe hat, daß das Befestigungsmittel 24 bis zur gewünschten Tiefe von der anderen Seite des Bodenteüs 4 her durch dessen Öffnung 25 eingeführt werden kann. Die nur über einen kurzen Teil des Abschnitts 18 gebildete Aussparung 26 beeinträchtigt dessen oben erläuterte Abstützfunktion nicht. Sie ermöglicht jedoch in vorteilhafter Weise, daß das Seitenteil 8 und der Sammelkasten 5 an ihren Außenseiten im wesentlichen bündig abschließen und daher der Wärmetauscher keine größere Breite als beim Fehlen des Seitenteils 8 hat, weil der Bördelrand 19 dicht an der Außenseite des Sammelkastens 5 anliegen kann.fastening means 24 and the base part 4 is provided with an opening 25 which receives this fastening means 24 and which is located in a section of the base part 4 which is outside the media-carrying area 7 (Fig. 3) and completely within the flanged edge 19. It is particularly advantageous for the opening 25 in the outer section 15 of the base part 4 and in particular in the bottom of the groove 16 to be designed in such a way that it is also located within the outer contour or the projection of the collecting box 5 onto the base part 4. In the embodiment described with reference to Figs. 2 and 3, the outer section 18 (Fig. 4) of the collecting tank 5, which comes to lie in the groove 16, is also provided with a recess 26 (Fig. 3, 4) in the area of the opening 25, which, starting from the bottom of the groove 16, has a height such that the fastening means 24 can be inserted to the desired depth from the other side of the bottom part 4 through its opening 25. The recess 26, which is only formed over a short part of the section 18, does not impair its support function explained above. However, it advantageously enables the side part 8 and the collecting tank 5 to be essentially flush on their outsides and therefore the heat exchanger does not have a greater width than if the side part 8 were missing, because the flanged edge 19 can lie tightly against the outside of the collecting tank 5.
Nach Fig. 4 besteht das Befestigungsmittel 24 z.B. aus zwei durch einen Ausschnitt 27 beabstandeten, im wesentlichen quadratischen Laschen 24a und 24b, die z.B. durch einen Stanzvorgang einstückig mit dem Seitenteil 8 hergestellt werden. Die Breite des Befestigungsmittels 24 entspricht im wesentlichen der Breite der Öffnung 25. Dadurch ist es möglich, die beiden Laschen 24a,24b z.B. mittels eines in den Ausschnitt 27 eingeführten Werkzeugs seitlich zu spreizen, bis sie mit ihren Außenwänden die entsprechenden Randabschnitte der Öffnungen 25 überragen und dann nicht mehr nach unten aus der Öffnung 25 herausgezogen werden können.According to Fig. 4, the fastening means 24 consists, for example, of two essentially square tabs 24a and 24b, which are spaced apart by a cutout 27 and which are manufactured, for example, in one piece with the side part 8 by a punching process. The width of the fastening means 24 corresponds essentially to the width of the opening 25. This makes it possible to spread the two tabs 24a, 24b laterally, for example by means of a tool inserted into the cutout 27, until their outer walls protrude beyond the corresponding edge sections of the openings 25 and then can no longer be pulled downwards out of the opening 25.
Alternativ wäre es möglich, die beiden Laschen 24a und 24b in einer zur Spreizrichtung senkrechten Richtung umzubiegen und dadurch in der Öffnung 25 festzulegen. Auch eine Drehung bzw. Tordierung oder irgendeine sonstwie erfolgende mechanische Verformung der Laschen 24a,24b wäre möglich. Dabei werden erfindungsgemäß hauptsächlich solche Verbindungsarten bevorzugt, die ohne einen zusätzlichen Lot-, Schweiß- oder Klebvorgang auskommen. Dies ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß das BefestigungsmittelAlternatively, it would be possible to bend the two tabs 24a and 24b in a direction perpendicular to the spreading direction and thereby fix them in the opening 25. A rotation or twisting or any other mechanical deformation of the tabs 24a, 24b would also be possible. In this case, according to the invention, mainly those types of connection are preferred that do not require an additional soldering, welding or gluing process. This is possible according to the invention in that the fastening means
• ·♦•·♦
24 und die Öffnung 25 außerhalb des medienführenden Bereichs 7 (Fig. 3) des Wärmetauschers und damit außerhalb der diesen nach außen abdichtenden inneren Abschnitte 14 bzw. 17 des Bodenteils 4 bzw. des Sammelkastens 5 angeordnet sind, so daß im Bodenteü 4 keine zusätzliche Abdichtung im Bereich der Öffnung 25 erforderlich ist. 524 and the opening 25 are arranged outside the media-carrying area 7 (Fig. 3) of the heat exchanger and thus outside the inner sections 14 and 17 of the base part 4 or the collecting box 5 which seal it off from the outside, so that no additional sealing is required in the area of the opening 25 in the base part 4. 5
Anstelle der beiden Laschen 24a,24b kann auch eine einzige, die Öffnung 25 durchragende Lasche vorgesehen sein. Außerdem können in Umfangsrichtung des Bodenteils 4 natürlich so viele Öffnungen 25 und in Umfangsrichtung des Seitenteils 8 so viele Befestigungsmittel 24 vorgesehen sein, wie zur sicheren Befestigung des Seitenteils 8 am Bodenteü 4 erforderlich ist. Außerdem können die Befestigungsmittel 24 andere als die dargestellten und beschriebenen Formen besitzen.Instead of the two tabs 24a, 24b, a single tab can also be provided that extends through the opening 25. In addition, there can of course be as many openings 25 in the circumferential direction of the base part 4 and as many fastening means 24 in the circumferential direction of the side part 8 as are required to securely fasten the side part 8 to the base part 4. In addition, the fastening means 24 can have shapes other than those shown and described.
Aus Fig. 5, in der gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind, ist ersichtlich, daß das insgesamt U-förmig ausgebildete Seitenteil 8 in seinem an das Bodenteü 4 angrenzenden Bereich mit über die Stege 9 hinaus erstreckten, dreieckförmigen Ansätzen 28 versehen ist. Diese Ansätze 28 sind mit weiteren angeformten, aus Laschen 29a,29b gebüdeten, dem Befestigungsmittel 4 entsprechenden Befestigungsmitteln 29 versehen. Die Befestigungsmittel 29 ragen durch Öffnungen, die in den Breitseiten des Bodenteüs 4 bzw. den langen Teüen von dessen Umfangsrand ausgebüdet sind, und haben im übrigen dieselbe Funktion wie die anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebenen Befestigungsmittel 24.From Fig. 5, in which the same parts are provided with the same reference numerals, it can be seen that the side part 8, which is U-shaped overall, is provided with triangular projections 28 extending beyond the webs 9 in its area adjacent to the base part 4. These projections 28 are provided with further molded-on fastening means 29 formed from tabs 29a, 29b and corresponding to the fastening means 4. The fastening means 29 protrude through openings formed in the broad sides of the base part 4 or the long parts of its peripheral edge, and otherwise have the same function as the fastening means 24 described with reference to Figs. 1 to 4.
Außerdem zeigt Fig. 5 deutlicher als Fig. 1 bis 4 die hochstehenden Schenkel 19 des Bodenteüs 4, deren klammerartig umzubiegenden Lappen 20 und zur Aufnahme der Rohrenden bzw. Dichtungskragen bestimmte Öffnungen 30 der Bodenplatte 4.In addition, Fig. 5 shows more clearly than Figs. 1 to 4 the upstanding legs 19 of the base part 4, their tabs 20 which can be bent like clamps and the openings 30 of the base plate 4 intended to accommodate the pipe ends or sealing collars.
Die Herstellung des beschriebenen Wärmetauschers ist denkbar einfach. Nachdem das Bodenteü 4 hergesteüt und mit dem Dichtelement 10 versehen ist, werden die Rohrenden des vorher fertiggestellten Wärmetauschemetzes 3 in die Öffnungen 30 (Fig. 5) des Bodenteüs 4 oder auch von zwei Bodenteüen 4 eingesetzt, und gleichzeitig damit können die Laschen des Seitenteüs 8 in die Öffnungen 25 des Bodenteüs 4 eingeführt werden. Anschließend werden die Rohrenden in an sich bekannter Weise aufgeweitet, um sie fest mit dem Bodenteü 4 zu verbinden. Danach oder auch davor können die Laschen 24a,24b bzw. 29a,29b des Seitenteüs 8 mechanisch verformt werden, um dieses ebenfaüs mit demThe manufacture of the heat exchanger described is extremely simple. After the base part 4 has been manufactured and provided with the sealing element 10, the pipe ends of the previously completed heat exchange network 3 are inserted into the openings 30 (Fig. 5) of the base part 4 or of two base parts 4, and at the same time the tabs of the side part 8 can be inserted into the openings 25 of the base part 4. The pipe ends are then expanded in a manner known per se in order to firmly connect them to the base part 4. Afterwards or also before this, the tabs 24a, 24b or 29a, 29b of the side part 8 can be mechanically deformed in order to also connect this to the
Bodenteil zu verbinden. Abschließend ist es dann nur noch erforderlich, den Sammelkasten 5 auf das Bodenteil 4 aufzusetzen und die Lappen 20 umzubiegen.base part. Finally, it is only necessary to place the collecting box 5 on the base part 4 and bend the tabs 20.
Die Seitenteile 8 können aus verschiedenen, im Einzelfall für zweckmäßig gehaltenen Materialien wie z.B. Aluminium, Kunststoff oder Stahl bestehen.The side parts 8 can be made of various materials deemed appropriate in individual cases, such as aluminum, plastic or steel.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Insbesondere ist es möglich, die Öffnungen 25 für die Befestigungsmittel 24,29 in anderen Bereichen des Bodenteüs 4 anzuordnen, vor allem dann, wenn für die Abdichtung des Sammelkastens 5 gegenüber dem Bodenteil 4 nicht die im Ausführungsbeispiel dargestellte, insbesondere zur Herstellung schmaler Wärmetauscher geeignete Abdichtungsart gewählt wird. Dabei können die Befestigungsmittel anstatt durch Laschen auch durch andere Elemente, insbesondere stift- oder hakenförmige Elemente, gebildet sein. Auch die Anwendung von Schnappverbindungen oder dgl. ist möglich, insbesondere wenn die Seitenteile aus Kunststoff bestehen. Außerdem können Rohre oder Rohrenden mit anderen, insbesondere kreisrunden oder ovalen Querschnitten vorgesehen werden. Weiter wird die Erfindung vorzugsweise auf Wärmetauscher aus Aluminium oder Buntmetall angewendet, obwohl auch die Anwendung von anderen Materialien möglich ist, z.B. von Kunststoffen für die Sammelkasten und/oder Stahl für die Bodenteile. Außerdem ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß die Sammelkästen mit Hilfe von an den Bodenteilen vorgesehenen Lappen mit diesen verbunden werden, da für diesen Zweck auch zahlreiche andere, bei der Herstellung von Wärmetauschern allgemein bekannte Verbindungsarten geeignet sind. Dasselbe gilt für die Verbindung der Rohrenden mit den Bodenteilen, da die Erfindung auch bei nicht ausschließlich mechanisch verbundenen Wärmetauschern zu den beschriebenen Vorteilen führen kann. Ferner ist in den Zeichnungen nur jeweils ein Sammler und ein Seitenteil dargestellt. Statt dessen ist es möglich, Seitenteile an beiden Schmalseiten des Wärmetauschernetzes vorzusehen und beide Rohrenden mit je einem Sammler zu verbinden, wobei jedes vorhandene Seitenteil auch durchgehend ausgebildet sein kann, um die Bodenteile mechanisch fest miteinander zu verbinden. Schließlich versteht sich, daß die einzelnen Merkmale auch in einer anderen als der dargestellten und beschriebenen Weise miteinander kombiniert werden können.The invention is not limited to the described embodiments, which can be modified in many ways. In particular, it is possible to arrange the openings 25 for the fastening means 24, 29 in other areas of the base part 4, especially if the type of sealing shown in the embodiment, which is particularly suitable for producing narrow heat exchangers, is not selected for sealing the collecting tank 5 against the base part 4. In this case, the fastening means can also be formed by other elements, in particular pin- or hook-shaped elements, instead of by tabs. The use of snap connections or the like is also possible, in particular if the side parts are made of plastic. In addition, pipes or pipe ends with other, in particular circular or oval, cross-sections can be provided. Furthermore, the invention is preferably applied to heat exchangers made of aluminum or non-ferrous metal, although the use of other materials is also possible, e.g. plastics for the collecting tanks and/or steel for the base parts. Furthermore, the invention is not limited to the fact that the header boxes are connected to the base parts using tabs provided on them, since numerous other types of connection that are generally known in the manufacture of heat exchangers are also suitable for this purpose. The same applies to the connection of the pipe ends to the base parts, since the invention can also lead to the advantages described for heat exchangers that are not exclusively mechanically connected. Furthermore, only one header and one side part are shown in the drawings. Instead, it is possible to provide side parts on both narrow sides of the heat exchanger network and to connect both pipe ends to one header each, whereby each existing side part can also be designed to be continuous in order to mechanically firmly connect the base parts to one another. Finally, it is understood that the individual features can also be combined with one another in a manner other than that shown and described.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
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Effective date: 20001010 |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20030613 |
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20050525 |
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R071 | Expiry of right |