DE3242361C3 - Ölkühler in Scheibenbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölkühler in Scheibenbauweise mit wenigstens einem mit einem Zulauf und einem Ablauf für das zu kühlende Öl versehenen Scheibenpa­ ket nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist es notwendig, daß auch zwischen den parallel zur Strömungsrichtung des Wassers verlaufenden Seiten des Scheibenpaketes, die von den Rändern der einzelnen Scheiben gebildet werden, und den diesen gegenüberliegenden Gehäusewänden ein Abstand eingehalten wird, der in der Praxis einen mehr oder weniger großen Spalt bildet. In diesem Spalt kann sich eine Bypass-Strömung von Wasser ausbilden, das nicht an dem Wärmeaustausch teilnimmt und somit die Leistungsfähigkeit des Ölkühlers vermindert. Um die Bypass-Strömung wenigstens teilweise zu verhindern, ist es bekannt (DE-29 03 543-C2), Abschottstege vorzusehen, die quer zu den einzelnen Scheiben und damit quer zur Strömungsrichtung des Kühlwassers angeordnet sind und die den Spalt zwischen den Rändern der Scheiben des Scheibenpakets in einzelne, kammerartige Abschnitte unterteilen. Eine Bypass-Strömung kann sich nur in diesen Abschnitten ausbilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ölkühler der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Leistungsfähigkeit verbessert ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die Anordnung von im wesentlichen plattenförmigen Dichtleisten wird eine Bypass-Strömung vollständig verhindert, so daß die gesamte Wassermenge an dem Wäremaustausch teilnimmt. Durch die nach dem Einlauf und Auslauf folgenden Dichtleisten wird eine Strömungsumlenkung zur Mitte des Scheibenpaketes hin begünstigt, so daß insbesondere der in Wasserströmungrichtung vorne liegende Einlauf oder Auslauf auch auf der Rückseite besser als bisher umspült wird.

Dadurch, daß die Dichtleisten mit gegen die Gehäusewände gerichteten elastischen Lippen versehen sind, ist es möglich, auch zwischen den Dichtleisten und den gegenüberliegenden Gehäusewänden einen Spalt zu belassen, der konstruktiv vorteilhaft ist. Dieser Spalt wird dann von den elastischen Lippen geschlossen, so daß dennoch eine Bypass-Strömung vermieden wird.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Dichtleisten Profile sind, die auf den dem Scheibenpaket zugewandten Seiten mit den Rändern der Scheiben angepaßten Aussparungen und an den Stirnenden mit elastischen Lippen versehen sind. Durch diese Ausbildung wird auch durch die Dichtleisten eine Kühlwasserströmung im unmittelbaren Bereich der Ränder der einzelnen Scheiben verhindert, was sich ebenfalls positiv auf die Leistungsfähigkeit des Ölkühlers auswirkt, da die Ränder wegen des umlaufenden Falzes nicht von dem zu kühlenden Öl durchströmt sind und deshalb ohnehin nur in geringem Maße an dem Wärmeaustausch teilnehmen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dichtleisten jeweils aus einer Platte gebildet sind, die auf der dem Scheibenpaket zugekehrten Seite mit einer elastischen Aufgabe versehen ist, in die die Ränder der Scheibe eindringen. Auch hier bei dieser Ausführungsform werden Wasserströmungen im Bereich der Ränder der einzelnen Scheiben verringert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Gehäuse eines Ölkühlers, der mit Dichtleisten zur Verhinderung einer Bypass­ strömung im Bereich der Gehäusewand versehen ist,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung der Pfeile II-II der Fig. 1, die um 90° bezüglich einer parallel zur Richtung der Pfeile verlaufenden Achse gedreht ist,

Fig. 3 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines er­ findungsgemäßen Ölkühlers mit einer seitlichen Dich­ tungsleiste,

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 in größerem Maßstab und

Fig. 5 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 4 mit der noch nicht in ihrer Einbaustellung befindlichen Dichtleiste.

Der dargestellte Ölkühler weist ein Scheibenpaket 1 auf, das aus einzelnen Scheiben zusammengesetzt ist. Die einzelnen Scheiben bestehen jeweils aus zwei geprägten Blechplatten, die eine etwa ovale Grundfläche aufweisen und die an ihren Rändern durch einen Falz miteinander verbunden sind. Die Blechplatten schließen einen Hohlraum ein, der von dem zu kühlenden Öl durchströmt wird. In dem von den beiden Blechen gebildeten Hohlraum sind profilierte Turbulenzbleche angeordnet, die für eine Verbesserung des Wärmeübergangs des zu kühlenden Öls Sorge tragen. Die einzelnen Bleche sind mit von Krägen um­ gebenen Öffnungen versehen, mit denen sie jeweils an die ent­ sprechenden Öffnungen der nächsten Scheibe anschließen, wodurch ein Zulauf 7 und ein Ablauf 8 gebildet werden, die in nicht näher dargestellter Weise an entsprechende Zulauf- und Ablauf­ stutzen angeschlossen sind. Die einzelnen Scheiben werden in gegenseitigem Abstand angeordnet, so daß ein Strömungsweg für das Kühlmittel zwischen den Scheiben belassen wird, insbesondere Kühlwasser, das mit Korrosions- und/oder Frostschutzmitteln ver­ sehen ist. Der gegenseitige Abstand der Scheiben kann beispiels­ weise durch in die Blechplatten geprägte Erhebungen bestimmt werden. Die Blechplatten der einzelnen Scheiben sowie die Schei­ ben untereinander werden durch Hartlöten miteinander dichtend verbunden.

Das Scheibenpaket 1 ist in ein Gehäuse 2 eingesetzt, das ent­ weder ein eigenes Gehäuse für den Ölkühler ist oder das Bestand­ teil eines Motor- oder Getriebegehäuses o. dgl. sein kann. Das Gehäuse 2 ist in nicht näher dargestellter Weise mit einem Wasser­ zulauf und einem Wasserauslauf versehen, so daß sich eine zwischen den Scheiben des Scheibenpaketes 1 einstellende Kühlwasserströmung ergibt, die bevorzugt in Längsrichtung der Scheiben ausgelegt wird, wie dies mit dem Pfeil 14 in Fig. 2 dargestellt ist.

Aus technischen Gründen ist es notwendig, das Scheibenpaket 1 so in das Gehäuse 2 einzusetzen, daß auch quer zur Strömungsrichtung des Wassers (Pfeil 14) ein Abstand zwischen dem Scheibenpaket 1 und den gegenüberliegenden Wänden 21 des Gehäuses 2 eingehalten wird.

Um zu verhindern, daß über den dadurch gebildeten Spalt sich eine Bypasströmung des Kühlwassers ausbildet, die nicht an dem Wärmeaustausch teilnimmt, sind Dichtleisten 3 zwischen den parallel zur Wasserströmungsrichtung (Pfeil 14) verlaufenden Seiten des Scheibenpaketes und den gegenüberliegenden Wänden 21 des Gehäuses 2 angeordnet. Die Dichtleisten 3 werden an dem Scheibenpaket 1 angebracht, so daß das Scheibenpaket 1 zusammen mit den Dicht­ leisten 3 in das Gehäuse eingesetzt werden kann. Dabei sind die Dichtleisten 3 so ausgebildet, daß auch zwischen ihnen und den Wänden 21 des Gehäuses 2 ein Abstand belassen ist, der jedoch von Lippen 5 überbrückt wird, die sich dichtend an die Wände 21 des Gehäuses 2 anlegen.

Wie insbesondere aus Fig. 1 zu ersehen ist, bestehen die Dicht­ leisten 3 aus plattenförmigen Kunststoffprofilen, die auf ihren dem Scheibenpaket 1 zugekehrten Flächen mit rillenförmigen Aus­ sparungen 13 versehen sind, die die Falzränder 14 der Scheiben des Scheibenpakets 1 umgreifen. Die Lippen 5 sind an den platten­ förmigen Profilen angeformt, die wenigstens in dem Bereich der Lippen 5 aus elastischem Material bestehen. Diese Lippen legen sich mit einer Vorspannung an die Wände des Gehäuses 2 an. In Fig. 2 ist gestrichelt die entspannte Stellung 5′ der Lippen 5 dargestellt. Die Lippen 5 der Dichtleisten 3 sorgen dafür, daß keine Bypasströmung zwischen den Seiten des Scheibenpaketes 1 und den Wänden des Gehäuses 2 entsteht, so daß die gesamte Was­ sermenge an dem Wärmeaustausch teilnehmen muß. Da die Dicht­ leisten 3 auch die Ränder der einzelnen Scheiben einfassen, wird die Kühlwasserströmung weiter zur Mitte der Scheiben des Schei­ benpaketes 1 verlegt, was deshalb vorteilhaft ist, weil in den Rändern der einzelnen Scheiben kein zu kühlendes Öl strömt, so daß diese Ränder nur unwesentlich an dem Wärmeaustausch teil­ nehmen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 werden die Dicht­ leisten durch U-förmige Federklammern 9 an dem Scheibenpaket gehalten. Es ist auch möglich, die Dichtleisten an einer oder mehreren Stellen mit dem Scheibenpaket zu verkleben, so daß auf Federklammern 9 verzichtet werden kann. Die Dichtleisten 3 sind so angeordnet, daß sie praktisch den gesamten Bereich der zwischen dem Zulauf 7 und dem Ablauf 8 liegenden Bereich der Seiten des Scheibenpaketes 1 abdecken.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bis 5 ist ein bereits be­ schriebenes Scheibenpaket 1 vorgesehen, das ebenfalls unter Belas­ sung eines Abstandes in ein Gehäuse 2 eingesetzt ist. Auch bei die­ ser Ausführungsform ist zwischen den Seiten des Scheibenpaketes 1 und den Wänden 21 des Gehäuses 2 eine Dichtleiste 4 angeordnet, die die Ausbildung einer Bypasströmung zwischen den Wänden des Gehäuses und den Seiten des Scheibenpaketes 1 verhindert. Die Dichtleiste 4, die selbstverständlich auf jeder Seite des Scheibenpaketes angeord­ net wird, besteht aus einer Platte 10, die auf ihrer dem Scheiben­ paket 1 zugekehrten Seite mit einem gummielastischen Material, ins­ besondere Schaumstoff 11 beschichtet ist, beispielsweise dem unter dem Warenzeichen "Moltopren" bekannten Werkstoff. Dieses Material 11 wird zweckmäßigerweise an die dem Scheibenpaket 1 zugekehrten Fläche der Platte 10 angeklebt oder anvulkanisiert. Die in Strömungsrich­ tung des Kühlmittels verlaufenden Ränder 12 der Platte sind zu dem Scheibenpaket 1 hin abgewinkelt und fassen dieses Scheibenpaket in montiertem Zustand der Dichtleiste oben und unten ein (Fig. 4). In montiertem Zustand der Dichtleiste dringen die von einem umlaufenden Falz gebildeten Ränder 14 der einzelnen Scheiben des Scheibenpaketes 1 in die elastische Auflage 11 der Platte 10 ein, so daß die Ränder der Scheiben, die nicht an dem Wärmeaustausch teilnehmen, vollstän­ dig abgedeckt sind. Die Ränder 12 der Platte 10 werden zweckmäßig mit dem Scheibenpaket 1 verklebt. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Dichtleisten 4 mit Federklam­ mern 9 entsprechend Fig. 1 und 2 an dem Scheibenpaket zu befestigen.

Die montierte Dichtleiste 4 (Fig. 4) hält ebenfalls einen Ab­ stand zu der gegenüberliegenden Wand des Gehäuses 2 ein, der durch Lippen 6 überbrückt wird, die an den Stirnenden der Platte 10 angebracht sind. Die Lippen 6 bestehen zweckmäßigerweise aus einem geformten Federblech, das an den Platten 10 beispielsweise durch Nieten o. dgl. befestigt ist und das zusammen mit den Dicht­ leisten 4 nur unter leichter Deformation in das Gehäuse 2 einge­ setzt werden kann. Die entspannte Lage 6′ der Lippen 6 ist in der linken Hälfte der Fig. 3 dargestellt. Auch hier bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel erstrecken sich die Dichtleisten 4 nahezu über den gesamten zwischen den Zulauf 7 und dem Ablauf 8 liegenden Bereich des Scheibenpaketes.

Es ist auch möglich, in einem gemeinsamen Gehäuse 2 Scheiben­ pakete 1 parallel nebeneinander anzuordnen. Aufgrund der An­ bringung von Dichtleisten 3 oder 4 an den Seiten der Scheiben­ pakete 1 ergibt sich eine Ausbildung von Kammern in dem gemein­ samen Gehäuse, in welchem die Scheibenpakete angeordnet sind, ohne daß das Gehäuse mit Trennwänden versehen sein muß. Es wer­ den dann geführte Kühlwasserströme erhalten, ohne daß sich By­ pasströmungen einstellen können.

Claims (9)

1. Ölkühler in Scheibenbauweise mit wenigstens einem mit einem Zulauf und einem Ablauf für das zu kühlende Öl versehenen Scheibenpaket, das in einem mit einem Wassereinlauf und einem Wasserauslauf versehenen Gehäuse zusammen mit an ihm angebrach­ ten Dichtungselementen eingesetzt ist, die zwischen den paral­ lel zur Wasserströmungsrichtung verlaufenden Seiten des Schei­ benpaketes und den diesen gegenüberliegenden Gehäusewänden an­ geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemen­ te als auf jeder Seite durchgehende Dichtleisten (3, 4) ausge­ bildet sind, die sich in Längsrichtung der Scheiben annähernd über den Bereich zwischen Zulauf (7) und Ablauf (8) des Schei­ benpaketes (1) erstrecken und die mit gegen die Gehäusewände gerichteten elastischen Lippen (5, 6) versehen sind.

2. Ölkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (3) Profile sind, die auf den dem Scheiben­ paket (1) zugewandten Seiten mit den Rändern der Scheiben an­ gepaßten Aussparungen (13) und an den Stirnenden mit elasti­ schen Lippen (5) versehen sind.

3. Ölkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (4) jeweils aus einer Platte (10) gebildet sind, die auf der dem Scheibenpaket (1) zugekehrten Seite mit einer elastischen Auflage (11) versehen ist, in die die Rän­ der der Scheiben eindringen.

4. Ölkühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnenden der Platten (10) mit zu den Gehäusewänden gerichte­ ten elastischen Lippen (6) versehen sind.

5. Ölkühler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung (14) des Wassers verlaufenden Ränder (12) der Platten (10) abgewinkelt sind und das Scheibenpaket (1) umgreifen.

6. Ölkühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das Scheibenpaket (1) umgreifenden Ränder (12) der Platte mit dem Scheibenpaket (1) verklebt sind.

7. Ölkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtleisten (3, 4) mit federnden Spannelementen (9) an dem Scheibenpaket (1) gehalten sind.

8. Ölkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Scheibenpaketen, da­ durch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Seiten der Scheibenpakete (1) mit eine Trennwand bildende Dichtleisten (3, 4) versehen sind.

9. Ölkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Scheiben­ paketen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den benach­ barten Seiten der Scheibenpakete (1) Dichtleisten angeord­ net sind, die auf beiden Seiten die Ränder der Scheiben­ pakete (1) aufnehmen.