DE29722451U1

DE29722451U1 - Kühlkörper für elektrische und/oder elektronische Bauteile

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Publication number: DE29722451U1
Application number: DE29722451U
Authority: DE
Original assignee: SWG METALLVERARBEITUNG und MON
Current assignee: SWG METALLVERARBEITUNG und MON
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2007-01-11

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper für elektrische und/oder elektronische Bauteile.

Gemäß dem Stand der Technik (DE 94 12 460 Ul) werden stanztechnisch hergestellte Kühlbleche, welche eine Mäanderform oder eine U-Form aufweisen, mit Stegteilen der Mäanderform oder mit der Grundfläche des U-Profils in Nuten von Grundprofilen (Grundkörpern) angeordnet. Die Schenkel des U-Profils bilden hierbei jeweils ein Kühlblech. In dem U-Profil werden Preßeinlagen, vorzugsweise in Form von Runddrähten, angeordnet. Diese Preßeinlagen werden durch einen ausgeübten enorm hohen Druck derart verformt, daß sich die Kühlbleche in den Nuten der Grundprofile festsetzen. Die gleiche Vorgehensweise wird bei der mäanderförmigen Ausbildung der Kühlbleche praktiziert.

Diese zum Stand der Technik gehörenden Kühlkörper haben den Nachteil, daß durch die enorm hohen Preßkräfte, die erforderlich sind, um einen Festsitz der Kühlbleche in den Nuten der Grundprofile zu erreichen, zusätzlich Verformungen der Grundprofile auftreten, welche nicht erwünscht sind. Die Grundprofile müssen zum Beispiel nämlich auf der den Kühlblechen gegenüberliegenden Seite eine plane Fläche aufweisen, auf der die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile angeordnet werden. Diese plane Fläche darf die vom Endverbraucher geforderten Toleranzen nicht überschreiten. Dieses gilt auch für die zum Teil an verschiedenen Seiten des Kühlkörpers angeordneten Bohrbilder, die der Aufnahme der Wärmequellen oder sonstiger Montageeinheiten oder Gerätschaften dienen.

Dadurch, daß sich bei dem zum Stand der Technik gehörenden Kühlkörper bei dem Herstellungsverfahren die Grundprofile verformen, können die geforderten Toleranzen nur durch eine aufwendige Nacharbeit eingehalten werden. Diese Nacharbeit besteht häufig darin, daß eine zerspanende Nacharbeit nach der Endmontage vorgenommen werden muß, was darüber hinaus einen zusätzlichen Waschvorgang nach der Endmontage erfordert. Darüber hinaus ist eine Spanfreiheit am Endprodukt nicht auf jeden Fall gewährleistet.

Weiterer Nachteil des zum Stand der Technik gehörenden Kühlkörpers ist, daß ein gleichmäßiger und formschlüssiger Festsitz der Kühlrippenbleche in dem Grundkörper nicht erreichbar ist.

Damit der Festsitz erhöht wird, ist gemäß dem zum Stand der Technik gehörenden Herstellungsverfahren vorgesehen, die Nuten in dem Grundkörper schwalbenschwanzförmig auszubilden. Hierbei, tritt aber der Nachteil auf, daß beim Festpressen der Kühlbleche Verformungen der Kühlbleche auftreten, derart, daß eine Parallelität oder annähernde Parallelität der Kühlbleche nicht mehr eingehalten ist. Dadurch, daß die Nuten schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind und die Kühlbleche in den Nuten festgepreßt werden, treten beim Preßvorgang häufig ungewollte Verformungen der Schenkel der U-förmig ausgebildeten Kühlbleche auf. Beispielsweise neigen sich die Kühlbleche während des Preßvorganges nach innen.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, einen Kühlkörper anzugeben, bei dem beim Herstellen des Kühlkörpers mit geringeren Preßkräften gearbeitet werden kann bei gleichzeitiger Verbesserung des Festsitzes der Kühlbleche in dem Grundkörper.

Dieses technische Problem wird durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 2 gelöst.

Dadurch, daß in den Nuten des Grundkörpers (Grundprofiles) wenigstens eine weitere Verriegelungsnut vorgesehen ist, in die sich das Kühlblech oder die Kühlbleche beim Preßvorgang festsetzen können, ist eine Montage der Teile mit einer erheblich verringerten Preßkraft möglich. Darüber hinaus wird bei dem erfindungsgemäßen Kühlkörper ein besserer Festsitz der Kühlrippen im Grundprofil dadurch erreicht, daß das U-Profil des Kühlbleches nach dem Verformen der Preßeinlagen sich formschlüssig oder annähernd formschlüssig in den Verriegelungsnuten festsetzt und dort gehalten wird.

Das Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Kühlkörpers erfordert nur noch etwa die Hälfte der bisherigen Preßkraft, um einen funktionsfähigen Kühlkörper herzustellen. Dieses hat neben dem geringeren technischen Aufwand den Vorteil, daß die geforderten Profiltoleranzen ohne Nacharbeit eingehalten werden können.

Dadurch, daß eine wesentlich geringere Preßkraft erforderlich ist, kann erfindungsgemäß aber auch die doppelte Anzahl der Kühlbleche je Preßvorgang festgepreßtwerden. Dieses ist ohne Verformung des Grundprofils möglich, wenn beispielsweise in einem Preßvorgang sämtliche Kühlbleche festgepreßt werden können, da hierbei eine gleichmäßige Preßkraft auf das gesamte Grundprofil ausgeübt wird und somit die gemäß dem Stand der Technik auftretenden Verformungen beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht auftreten.

Die Verriegelungsnuten sind im Querschnitt vorzugsweise kreisbogenförmig oder annähernd kreisbogenförmig, dreieckförmig, schwalbenschwanzformig, rechteckförmig oder quadratisch ausgebildet. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, andere Querschnittsformen zu wählen.

Die Preßeinlage besteht vorzugsweise aus einem leichten Aluminium-Runddraht. Es ist aber auch möglich, flache oder eckige Drähte oder auch sonstige Preßeinlagen aus anderen, vorzugsweise leicht verformbaren, Materialien zu verwenden.

Der erfindungsgemäße Kühlkörper weist folgende Vorteile auf:

a) besserer Festsitz der Kühlbleche;

b) zusätzliche Verkrallung in den Verriegelungsnuten;

c) gute Formschlüssigkeit;

d) mehrfache Sicherheit der geforderten Auszugskräfte, beispielsweise 25 kg/cm;

e) Parallelität der Kühlrippen;

f) Einhalten der Toleranzen ohne Nacharbeit;

g) keine zerspanende Nacharbeit nach der Endmontage; h) kein Waschvorgang nach der Endmontage;

i) Gewährleistung von Spanfreiheit am Endprodukt.

Darüber hinaus wird aus folgenden Gründen eine Kostensparnis erreicht:

a) weniger Energieaufwand durch Halbierung der Preßkraft;

b) doppelte Anzahl der Kühlbleche je Preßvorgang;

c) kein Kontrollaufwand für Nachweis der Auszugskräfte;

d) kein Nachrichten der Parallelität der Kühlrippen;

e) kein Nachrichten der Grundprofile;

f) keine zusätzliche Zerspanung nach der Endmontage;

g) Einsparung des Waschvorgangs nach der Endmontage;

h) Einsparung eines Verpackungsvorganges, da das Produkt

bei der Endmontage direkt verpackt werden kann; i) Einsparung bei der Forderung der Spanfreiheit; j) Einsparung durch die Senkung des Reklamationsrisikos.

Vorzugsweise stimmen die Mittelachsen der Preßeinlage, beispielsweise in Form eines Drahtes, und der wenigstens einen seitlichen Verriegelungsnut überein, so daß eine reibungslose Fertigung der Verbindung von Grundkörper und Kühlblech gewährleistet ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 ein Grundprofil mit Kühlblechen in Ansicht;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil eines U-förmig ausgebildeten Kühlbleches;

Fig. 3 ein geändertes Ausführungsbeispiel; Fig. 4 ein geändertes Ausführungsbeispiel; Fig. 5 ein geändertes Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 ' ein Grundprofil mit mäanderförmigen Kühlblechen in Ansicht.

Fig. 1 zeigt ein Grundprofil (1) , an welchem Kühlbleche (2, 3, 4, 5) angeordnet sind. Die Kühlbleche (2, 3; 4, 5) sind jeweils paarweise zueinander U-förmig ausgebildet und in Nuten (6, 7) des Grundprofiles (1) angeordnet .

Zum Fixieren der Kühlblechpaare (2, 3; 4, 5) sind zwischen den U-förmig ausgebildeten Kühlblechpaaren (2, 3; 4, 5) Preßeinlagen (8, 9) angeordnet.

Gemäß Fig. 2 ist die Preßeinlage (8) als Runddraht ausgebildet. Durch Ausüben eines Druckes in Richtung des Pfeils (A) setzen sich die U-förmig ausgebildeten Kühl bleche (2, 3) in der Nut (6) fest. Hierbei werden die Kühlbleche (2, 3) derart verformt, daß sie von Verriegelungsnuten (10, 11) formschlüssig aufgenommen werden. Hierdurch und durch den zusammengepreßten Runddraht (8a) werden die Kühlbleche (2, 3) in dem Grundkörper (1) fixiert.

Gemäß Fig. 3 sind in der Nut (6) des Grundkörpers (1) im Querschnitt dreieckförmig ausgebildete Verriegelungsnuten (12, 13) vorgesehen. Die Kühlbleche (2, 3) verformen sich in Richtung der Verriegelungsnuten (12, 13) und sind auf diese Art und Weise in der Nut (6) in dem Grundkörper (1) fixiert.

Gemäß Fig. 4 sind in der Nut (6) des Grundkörpers (1) Verriegelungsnuten (1.4, 15) vorgesehen, welche einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen.

'..LM.

Gemäß Fig. 5 sind in der Nut (6) des Grundkörpers (1) Verriegelungsnuten (16, 17) vorgesehen, welche im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind.

Gemäß Fig. 6 ist in den Nuten (6, 7) des Grundkörpers (1) ein mäanderförmig ausgebildetes Kühlblech (18) angeordnet. Das Kühlblech (18) ist mit den Mäanderenden (19, 20) in den Längsnuten (6, 7; 21, 22) mittels" der Preßeinlagen (8, 9) fest angeordnet.

Bezugszahlen

1	3, 4, 5	Grundkorper (Grundprofil)
2,	7	Kühlbleche
6,	8a, 9	Nuten
8,	11	Preßeinlagen
10,	13	Verriegelungsnuten
12,	15	Verriegelungsnuten
14,	17	Verriegelungsnuten
16,		Verriegelungsnuten
18	20	Kühlblech
19,	22	Mäanderenden
21,		Verriegelungsnuten
A	Pfeil

301297
CK/de

Claims

Patentanwälte

Dipl.-Math. Siegfried Knefel

Dipl.-Phys. Cordula Knefel

Wertherstr. 16, 35578 Wetzlar

Postfach 1924, 35529 Wetzlar

Telefon 06441/46330 - Telefax 06441/48256

Aktenzeichen: 297 22 451.4

S GP 1004

SWG Metallverarbeitung und Mont age technik GmbH

Driedorfer Straße 1 35745 Herborn-Guntersdorf

Kühlkörper

Schutzansprüche

1. Kühlkörper für elektrische und/oder elektronische Bauteile, welcher einen Grundkörper und an dem Grundkörper angeordnete Kühlbleche aufweist, bei dem die Kühlbleche im wesentlichen parallel zueinander und mit Abstand voneinander in wärmeübertragendem Kontakt mit dem Grundkörper verbunden sind, und bei dem die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente an dem Kühlkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbleche (2, 3; 4, 5) U-förmig ausgebildet sind, daß die Kühlbleche (2, 3; 4, 5) mit der Grundseite des U-Profiles in Nuten (6, 7) des Grundkörpers (1) angeordnet sind, daß wenigstens eine Preßeinlage (8, 9) zwischen Schenkeln je eines U-Profils des Kühlbleches (2, 3; 4, 5) angeordnet

ist, daß in den Nuten (6, 7) des Grundkörpers (1) (Grundprofiles) jeweils wenigstens eine Verriegelungsnut (10 bis 17) vorgesehen ist, und daß die Kühlbleche (2, 3; 4, 5) in Richtung der wenigstens einen Verriegelungsnut (10 bis 17) verformt ausgebildet sind.
2. Kühlkörper für elektrische und/oder elektronische Bauteile, welcher einen Grundkörper und an dem Grundkörper angeordnete Kühlbleche aufweist, bei dem die Kühlbleche im wesentlichen parallel zueinander und mit Abstand voneinander in wärmeübertragendem Kontakt mit dem Grundkörper verbunden sind, und bei dem die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente an dem Kühlkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbleche (2, 3; 4, 5) zu einer einstückigen Baueinheit zusammengefaßt sind, die aus einem Band besteht, das mäanderförmig oder serpentinenförmig gebogen ist, daß die Kühl bleche (2, 3; 4, 5) mit den Mäanderenden oder den Stegteilen in Längsnuten (6, 7) des Grundkörpers (1) eingesetzt sind, daß wenigstens eine Preßeinlage (8, 9) auf den Mäanderenden oder den Stegteilen angeordnet ist, daß in den Nuten (6, 7) des Grundkörpers (1) (Grundprofiles) jeweils wenigstens eine Verriegelungsnut (10 bis 17) vorgesehen ist, und daß die Kühlbleche (2, 3; 4, 5) in Richtung der wenigstens einen Verriegelungsnut (10 bis 17) verformt ausgebildet sind.
3. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbleche (2, 3; 4, 5) formschlüssig oder annähernd formschlüssig in der wenigstens einen Verriegelungsnut (10 bis 1.7) angeordnet sind.
4. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verriegelungsnut (10 bis

• •-J

17) in den Seitenbereichen der Nuten (6, 7) des Grundkörpers (1) vorgesehen ist.
5. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verriegelungsnut (10 bis 17) in ihrem Längsverlauf parallel oder annähernd parallel zu einer Grundfläche der Nut (6, 7) des Grundkörpers (1) angeordnet ist.
6. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verriegelungsnut (10 bis 17) die gleiche Länge wie die Nuten (6, 7) des Grundkörpers (1) aufweist.
7. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsnut (10, 11) im Querschnitt kreisbogenförmig oder annähernd kreisbogenförmig ausgebildet ist.
8. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verriegelungsnut (14, 15) im Querschnitt rechteckförmig oder quadratisch ausgebildet ist.
9. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verriegelungsnut (16, 17) im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildet ist.
10. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verriegelungsnut (12, 13) dreieckförmig ausgebildet ist.
11. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Preßeinlage (8, 9) als Draht ausgebildet ist.
12. Kühlkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht einen runden, eckigen oder flach ausgebildeten Querschnitt aufweist.
13. Kühlkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßeinlage (8, 9) aus einem leicht verformbaren Material besteht.
14. Kühlkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßeinlage (8, 9) aus Aluminium besteht.
15. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper aus thermisch gut leitfähigem Material besteht.
16. Kühlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper aus Aluminium besteht.