DE3210114C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Kühler für Kraftfahrzeuge, bestehend aus mehreren parallel zu­ einander angeordneten Rohren zur Führung des Wärmetauschmittels, die in einen oberen und einen unteren Wasserkasten münden, sowie aus lamellenartig und senkrecht zu den Rohren angeordneten plat­ tenförmigen Rippen, die mit den Rohren fest verbunden sind und an mindestens einer Stirnseite mit Seitenteilen in Verbindung stehen.

Wärmetauscher dieser Art sind bekannt (DE-PS 24 18 132). Bei die­ sen Bauarten sind die Rippen an ihren Seitenkanten mit schwalben­ schwanzförmigen, untereinander fluchtenden Ausschnitten versehen, die eine Art senkrecht zu den Rippen durchlaufende Nut bilden. In diese Nut greifen Befestigungsmittel für die seitlichen Bau­ teile ein. Diese Art der Befestigung an Seitenteilen weist zwar den Vorteil auf, daß eine Befestigung des Wärmetauschers an den Wasserkästen oder an unter diese geschobenen Seitenteilen nicht vorgesehen und auch ein Lötvorgang nicht nötig ist. Der Zusammen­ bau solcher Wärmetauscher ist aber wegen der notwendigen, fluch­ tenden Anordnung der Ausnehmungen und des Einsetzens weiterer Teile, die dann noch befestigt werden müssen, relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit der Anordnung von Seitenteilen am Wärmetauscher­ block vorzusehen, ohne daß aufwendige Anpaßvorgänge vorgenommen werden müssen.

Die Erfindung besteht bei einem Wärmetauscher der eingangs ge­ nannten Art darin, daß die Seitenteile zumindestens teilweise von umgebogenen Endteilen der Rippen gebildet sind, die schuppen­ artig übereinandergelegt sind. Durch diese Ausgestaltung werden die Seitenteile schon beim Aufeinandersetzen der Wärmetauschrip­ pen mit gebildet und es ist anschließend nur notwendig, Befesti­ gungswinkel o.dgl. an solchen Stellen anzubringen, an denen ge­ nügend überlappende Rippenendteile vorliegen, die eine ausreichend stabile Befestigung gewährleisten.

Zweckmäßig ist es daher, daß Gruppen von aufgebogenen Endteilen gemeinsam zu einer bestimmten Seitenteilstärke zusammengefügt sind, die dann mit Befestigungselementen verbunden sind, welche bei­ spielsweise angenietet aber auch in einfacher Weise mit Blech­ schrauben angeschraubt sein können. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Gruppen der abgebogenen Endteile untereinander fest verbunden, beispielsweise verklebt oder verschweißt sind, weil dadurch der Zusammenhalt gefördert werden kann.

Die abgebogenen Endteile der Rippen selbst dürfen wegen der schuppenartigen Überlappung nicht im rechten Winkel zu der Fläche der Tauschrippen abgebogen sein, sondern müssen leicht schräg nach außen stehen, so daß sie sich auf den darunterliegenden abgebogen­ en Teil der benachbarten Rippe auflegen lassen. Zur Erhöhung der Stabilität ist es auch möglich, diese abgebogenen Endteile mit Sicken in der Art von Verstärkungsrippen zu versehen, oder die End­ teile außen nochmals abzukanten. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Abkantungen vom freien Ende der abgebogenen Endteile her leicht konisch nach oben zusammenlaufen zu lassen, um wieder die schuppen­ förmige Überlappung der aufeinanderliegenden Endteile zu ermöglichen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Ausführungsbeispielen dar­ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines neuen Wärmetauschers dessen Seitenteile durch abge­ bogene Rippenendteile gebildet sind, an denen Befesti­ gungswinkel angeordnet sind,

Fig. 2 einen Teil eines Schnittes nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung gemäß der Schnitt­ linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 3 jedoch mit einer Blech­ schraube als Befestigung, anstelle der Nietbefesti­ gung in Fig. 3,

Fig. 5 die Detaildarstellung des abgebogenen Endes einer Rippe, das seinerseits seitlich sowohl abgekantet als auch mit Verstärkungssicken versehen ist und

Fig. 6 den Schnitt durch das abgebogene Rippenendteil ge­ mäß der Linie VI-VI in Fig. 5.

In den Fig. 1 und 2 ist schematisch ein Wärmetauscher gezeigt, der aus mehreren parallel zueinander angeordneten und von einem Wärmetauschmittel durchflossenen Rohren 1 aufgebaut ist, die im Ausführungsbeispiel in einen oberen und einen unteren Wasser­ kasten 15 bzw. 15′ münden und in Reihen zu je zwei in Rippen 2 gehalten sind, die senkrecht zu den Längsachsen der Rohre 1 ver­ laufen und lamellenartig zu einem Rippenpaket 3 aufeinanderge­ stapelt sind. Das geschieht in bekannter Weise dadurch, daß die einzelnen Rippen 2 aneinandergelegt und gegeneinander auf Ab­ stand durch entsprechende Ausprägungen gehalten werden.

Die Endteile 4 aller Rippen sind nach einer Richtung abgebogen, und zwar nicht unter einem Winkel von 90° zu der Wärmetauschfläche der Rippen 2, sondern unter einem leicht stumpfen Winkel, so daß alle Endteile 4 der Rippen 2, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, sich schuppenförmig übereinanderlegen und einander mindestens zum Teil überlappen. Die Größe des stumpfen Winkels α (Fig. 3) wird dabei in Ab­ hängigkeit von dem Abstand zwischen den benachbarten Rippen 2, 2 a so gewählt, daß die Endteile 4 sich mit dem größten Teil ihrer Fläche aneinanderlegen und so zusammen die Wandung 5 ei­ nes Seitenteiles bilden, an dem Befestigungswinkel 6, wie in Fig. 3 gezeigt, mit Hilfe von Nieten 7 angebracht werden können.

Die Nieten 7 sind im Ausführungsbeispiel als sogenannte Blind­ nieten ausgebildet und in Öffnungen 8 in den Seitenteilen 5 angeordnet, die so gelegt sind, daß an der Befestigungsstelle die für die Festigkeit ausreichende Wandstärke erreicht wird.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind zu diesem Zweck die Endteile 4 von 12 Rippen 2, 2 a usw. zu der Wandstärke der Seitenwand 5 zusammengefügt. Bei einer Stärke von 0,1 mm pro Rippe 2 entsteht daher ein 1,2 mm dickes Seitenteil 5, das ausreichend stabil ist, um beispielsweise die Be­ festigungswinkel 6 oder auch andere Teile anzuordnen und zu halten. Es wird deutlich, daß auch die Länge der End­ teile 4 in Abhängigkeit zum Abstand a zwischen den einzelnen Rippen 2, 2 a gebracht werden muß, wenn eine genügende Wand­ stärke an der Befestigungsstelle erreicht werden soll. Bei einer Dichte von 55 Rippen pro 10 cm müßte bei dem vorher angedeuteten Beispiel (0,1 mm dicke Rippen und 1,2 mm dicke Seitenwand 5) eine Länge l für die Endteile 4 von 24 mm ge­ wählt werden. Die Befestigungsniete 7 durchsetzt dann 10 Endteile 4 und drückt die Endteile 4 der ersten beiden Rippen 2, 2 a mit Hilfe ihres noch nicht abgebogenen Flanschteiles 6 a gegen die übrigen Endteile 4. Auch der Befestigungswinkel 6 ist daher so auszulegen, daß sein Flanschteil 6 a noch die an sich freien Enden der ersten beiden nicht von der Bohrung 8 durchsetzenden Endteile 4 mit erfaßt. Natürlich ist es auch möglich, an den Seitenwänden 5 in üblicher Weise U-förmige Teile aus Metall oder Kunststoff als zusätzliche Seitenteile anzubringen. Die Befestigungsstellen mit den Öffnungen 8 sind jeweils so zu wählen, daß jede Befestigungsstelle andere Rippen erfaßt, als die vorhergehende Befestigungsstelle. Natürlich ist es nicht notwendig, mehrere Befestigungsstellen vorzusehen, wenn beispielsweise die einzelnen Endteile 4, die schuppenförmig übereinanderliegen, untereinander zusammenge­ klebt sind, weil sie auch dann eine fest durchgehende Seiten­ wand bilden. Es genügt, Nieten oder die in der Fig. 4 gezeig­ ten Schrauben nur an den Stellen anzuordnen, wo die Seiten­ wände 5 genügend stark sind und wo die Befestigung beispiels­ weise eines Winkels 6 o.dgl. gewünscht wird.

Fig. 4 zeigt, daß die Befestigung von Winkeln 6 o.dgl. nicht nur mit Nieten 7 sondern auch mit Blechschrauben 9 erfolgen kann, die in entsprechende Öffnungen 8 eingedreht werden und sich an entsprechenden Rippen 2 formschlüssig verankern.

Um den Endteilen 4 eine möglichst große Stabilität zu geben, ist es vorteilhaft, sie mit in Richtung der Achsen der Rohre 1 verlaufende Sicken 10 zu versehen und/oder ihre Außenkanten 11 zusätzlich umzukanten. Auch hier kann das Umkanten der äußeren Bereiche 11 nicht im rechten Winkel geschehen, damit die schuppenartige Überlappung gewährleistet bleibt.

Die so aufgebauten Wärmetauschkörper, wie sie in Fig. 1 schematisch dargestellt sind, weisen zunächst im unteren Be­ reich nach unten abstehende Endteile 4′ auf, die entweder um­ gebogen oder abgeschnitten werden. Es kann natürlich auch vorgesehen werden, daß nicht alle Rippen 2 mit ihrem Endbe­ reich abgebogen werden, sondern daß die Endteile 4, die von den Rippen 2 abgebogen werden, nur in den Bereichen vorgesehen werden, in denen später Halter o.dgl. angenietet oder ange­ schraubt werden sollen. In den übrigen Bereichen der Stirn­ seiten der Rippen 2 kann die übliche Ausgestaltung der Stirn­ seiten vorgesehen werden.

Der Wärmetauschkörper weist den Vorteil auf, daß die Mehrkosten durch den etwas größeren Materialan­ fall geringfügig sind, in jedem Fall kleiner gehalten werden können, als jene, die bei der Verwendung eines gesonderten Seitenteiles beispielsweise aus Aluminium auftreten. Die Her­ stellung der "Seitenteile 5" ist jedoch sehr viel einfacher, weil die Endteile 4 ohne Mehraufwand von der ohnehin schon einzusetzenden Rippenpresse mit gefertigt werden können. Werden die Endteile 4 nur im bestimmten Bereich abgebogen, wie vorher angedeutet, d.h. also dann, wenn weniger Halter gebraucht werden, dann erhält der erfindungsgemäße Vorschlag eine noch größere Bedeutung wegen seiner Wirtschaftlichkeit.

Claims (7)

1. Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge, bestehend aus mehreren parallel zueinander angeordneten Rohren zur Führung des Wärmetauschmittels, die in einen oberen und einen unteren Wasserkasten münden sowie aus lamellenartig und senkrecht zu den Rohren angeordneten plattenförmigen Wärmetauschrippen, die mit den Rohren fest verbunden sind und an mindestens einer Stirnseite mit Seitenteilen in Verbindung stehen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenteile (5) zumindestens teilweise von umgebogenen Endteilen (4) der Rippen (2) gebildet sind, die schuppenartig übereinanderliegen.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Gruppen von abgebogenen Endteilen (4) zu der Ma­ terialstärke eines Seitenteiles (5) zusammengefaßt und mit Befestigungseinrichtungen für Winkel o.dgl. verbunden sind.

3. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gruppen der Endteile (4) untereinander fest verbunden, beispielsweise verklebt sind.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Endteile (4) unter einem stumpfen Winkel (α) gegenüber der Fläche der Rippen (2) abgebogen sind.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Endteile (4) ihrerseits mit seitlichen Abkantungen (11) versehen sind, deren Abkantungswinkel (β) ebenfalls größer als 90° ist.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Endteile (4) mit Sicken (10) versehen sind.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (10) als gerade Rippen ausgebildet sind, die parallel zu den Endteilen (4) verlaufen.