DE3724567A1 - Waermetauscher fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge, insbesondere einen Kraftstoffkühler nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Wärmetauscher, die als Kraftstoffkühler eingesetzt werden, sind aus der DE-OS 31 17 661 bekannt. Der Außenmantel ist dort mit Hilfe von zwei an seinen Stirnseiten angebrachten Kopfstücken mit dem Innenrohr verbunden. Die Kopfstücke sind jeweils mit Dichtringen versehen, die sowohl am Innenrohr als auch am Au­ ßenmantel anliegen. Die Herstellung solcher Wärmetauscher ist wegen der gesondert anzufertigenden Kopfstücke relativ aufwen­ dig.

Es ist auch vorgeschlagen worden (Patentanmeldung P 36 02 891.6), das Innenrohr mit zwei in einem bestimmten Abstand angeordneten kragenförmigen Fälzen zu versehen, an die sich, jeweils unter Zwischenlage von Dichtringen, Schraubkappen oder klipsbare Dek­ kel anlegen, die durch Verquetschen des Dichtringes die Dich­ tung zwischen Außenmantel und Innenrohr herstellen. Bei solchen Bauarten ist jedoch die Güte der Abdichtung von den Längentole­ ranzen zwischen den Fälzen des Innenrohres abhängig. Der Her­ stellungsaufwand wird durch die Notwendigkeit, das Innenrohr zur Bildung der Fälze zu stauchen, auch erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ohne konstrukti­ ve Änderungen des Innenrohres oder des Außenmantels eine einfa­ che lötlose und zuverlässige Abdichtung zwischen diesen Teilen erreicht werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan­ spruches 1.

Durch diese Ausgestaltung reicht es aus, jeweils eine Überwurf­ mutter an den Stirnenden des Außenmantels aufzuschrauben, ohne daß das Innenrohr vorbehandelt werden muß. Die Erfindung macht sich dabei zunutze, daß Schneidringverschraubungen für Rohrlei­ tungen bekannt ist, baut die bekannten Schneidringverschraubun­ gen in geschickter Weise aber auch dazu aus, eine Abdichtung nicht nur am inneren Rohr, sondern auch gleichzeitig am Außen­ mantel zu erzielen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet. Die Wahl des Konuswinkels von 24° bringt im Gegensatz zu dem bei üblichen Schneidringverschrau­ bungen vorgesehenen Konuswinkel den Vorteil mit sich, daß der Zwischenring in der gewünschten Weise beim Aufschraubvorgang auf dem Innenrohr verschoben und gegen den außenliegenden Dichtring gepreßt wird. Die Merkmale der Unteransprüche 3 und 4 erlauben eine einfache Verwirklichung einer Führung für den Zwischenring und einer Anschlagschulter für den Dichtring. Vor­ teilhaft ist auch, daß der Zwischenring sowohl am Innenrohr als auch am Außenmantel anliegt. Bei der Montage kann daher durch ihn die konzentrische Lage der beiden ineinanderliegenden Rohr­ körper gesichert werden.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Teillängsschnitt durch einen Wärmetauscher gemäß der Erfindung, der als Kraftstoffkühler eingesetzt werden soll und

Fig. 2 die vergrößerte Detaildarstellung des rechten Endes des Kraftstoffkühlers der Fig. 1 mit der Stirnver­ schraubung.

Der in der Fig. 1 dargestellte Kraftstoffkühler besteht aus ei­ nem Innenrohr (12), dessen Achse mit der Bezugsziffer (35) ge­ kennzeichnet ist. Das Innenrohr (12) ist über seine gesamte Länge zylindrisch ausgebildet und verläuft konzentrisch zu ei­ nem im wesentlichen ebenfalls zylindrischen Außenmantel (13), der auf seinem Umfang mit radial nach außen abstehenden Rippen (40) versehen ist. Der Außenmantel (13) weist zwei Anschluß­ stutzen (45) auf, durch die Kühlmittel, vorzugsweise Kühlwasser, in den Ringraum (16) zwischen Außenmantel (13) und Innenrohr (12) eingeführt und wieder herausgeführt werden kann. In dem Ringraum (16) sind zur Verbesserung des Wärmeüberganges Turbu­ lenzeinlagen (19) eingelegt. Solche Turbulenzeinlagen (18) sind auch im Innenraum (15) des Innenrohres (12) vorgesehen. Über die Rippen (40) ist beim Ausführungsbeispiel ein Schutzmantel (50) gezogen. Der Raum zwischen den Rippen (40) dient hier zur Wärmeisolierung nach außen.

Das Innenrohr (12) ist länger als der Außenmantel (13) ausge­ bildet und ist an seinen beiden Enden jeweils mit Klemmringen (31) auf Rohre (30) aufgesteckt, durch die beim Ausführungsbei­ spiel Kraftstoff durch das Innenrohr (12) hindurchgeführt wird, der sich beim Durchströmen des Innenrohres (12) abkühlt.

Um den dichten Abschluß zwischen Außenmantel (13) und Innenrohr (12) ohne konstruktiven Aufwand und ohne einen Lötvorgang vor­ nehmen zu können, ist, wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, jedes Stirnende des Außenmantels (13) mit einem Außengewinde (51) versehen, auf das eine Überwurfmutter (52) aufgeschraubt ist, die mit mehreren Sacklöchern (61) zum Ansetzen eines Ring­ schlüssels versehen ist. Die Überwurfmutter (52) könnte auch in bekannter Weise als Sechskantmutter ausgebildet sein. Mit ihrem Innenrand (53) liegt die Überwurfmutter (52) an einem radial verlaufenden Kragen eines Schneidringes (54) an, der analog zu Schneidringen ausgebildet ist, wie sie bei Rohrverschraubungen üblich sind. Der Schneidring (54) ragt jedoch mit einem zylind­ rischen Stutzen (54 a) in den Bereich des Innenrandes (53) der Überwurfmutter (52) herein und besitzt außer den bekannten zwei Schneidkanten einen Konus (55), dessen Winkel zur Achse (35) 24° beträgt. Dieser Winkel ist wesentlich größer als der von bekannten Schneidringen. Der Konus (55) liegt einem Gegenkonus (56) gegenüber, der Teil eines Zwischenringes (57) ist, welcher mit seiner inneren Öffnung, deren Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Innenrohres (12) gewählt ist, ver­ schiebbar auf dem Innenrohr (12) sitzt und mit seinem Außenum­ fang in einer zylindrischen Ausnehmung (60) des Außenmantels (13) geführt ist. Der Zwischenring (57) besitzt an seiner von dem Konus (55) abgewandten Seite eine ringförmige Ausnehmung (58), in der ein Dichtring (28) liegt, welcher sich an eine An­ schlagschulter (59) dicht anlegen kann, die das Ende der zy­ lindrischen Ausnehmung (60) bildet. An dieser Schulter (59) geht der größere Durchmesser der Ausnehmung (60) in den kleine­ ren Innendurchmesser des Außenmantels (13) über, der den Ring­ raum (16) begrenzt.

Wird die Überwurfmutter (52) angezogen und auf dem Außengewinde (51) nach links verschoben, so nimmt sie zum einen den Schneid­ ring (54) mit, der seinerseits den Zwischenring (57) nach links drückt, bis der Dichtring (28) an der Schulter (59) zur Anlage kommt. Beim weiteren Anziehen der Überwurfmutter (52) drücken sich die Schneidkanten des Schneidringes (54) in die Außenflä­ che des Innenrohres (12) ein, gleichzeitig entsteht eine dichte Anlage von Konus (55) und Gegenkonus (56), so daß nach dem An­ ziehen der Überwurfmutter (52) der Innenraum (16) durch den Dichtring (28), den Zwischenring (57) und den daran anliegenden Schneidring (54) abgedichtet ist.

Wie aus Fig. 2 auch ohne weiteres ersichtlich ist, ist die Mon­ tage des neuen Kraftstoffkühlers verhältnismäßig einfach. Nach dem Einschieben des Innenrohres (12) mit den Turbulenzeinlagen (19 und 18) in den Außenmantel (13) wird die konzentrische Lage durch das Einfügen von Dichtring (28) und Zwischenring (57) ge­ sichert. Der Schneidring (54) und die Überwurfmutter (52) können anschließend auf das Rohr (12) aufgeschoben und festgezogen werden.

Claims (4)

1. Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraft­ stoffkühler, mit einem Innenrohr (12) und einem konzentrisch dazu angeordneten, mit Anschlußstutzen (45) versehenen Außen­ mantel (13), der an seinen Stirnseiten über eine Abschlußkappe und einen Dichtring (28) gegenüber dem Innenrohr (12) dicht ab­ geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Abschlußkappe eine in ein Außengewinde (51) des Außenmantels (13) greifende Überwurfmutter (52) vorgesehen ist, die mit ihrem Innenrand (53) an einem Schneidring (54) anliegt, der mit einem vom Innen­ rand der Überwurfmutter wegweisenden Konus (55) versehen ist, daß der Konus (55) an einem Gegenkonus (56) eines verschiebbar auf dem Innenrohr (12) geführten Zwischenringes (57) anliegt, und daß der Zwischenring (57) auf seiner vom Konus (55) abge­ wandten Stirnseite eine ringförmige Ausnehmung (58) zur Führung des Dichtringes (28) aufweist, der gegen eine Anschlagschulter (59) des Außenmantels (13) gedrückt ist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (55) am Schneidring (54) einen Konuswinkel von 24° besitzt.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (57) mit seinem Außenumfang in einer Aus­ nehmung (60) im Außenmantel (13) geführt ist.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagschulter (59) an dem von der Überwurfmutter (52) abgewandten Ende der zylindrischen Ausneh­ mung (60) im Außenmantel (13) vorgesehen ist.