DE3800739A1

DE3800739A1 - Radiator, particularly for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE3800739A1
Application number: DE19883800739
Authority: DE
Inventors: Mihaly Dipl Ing Foeldesi
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1988-01-13
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1989-07-27
Also published as: DE3800739C2

Abstract

A description is given of a radiator, particularly for an internal combustion engine, with a water box and a metallic tube plate connected to the latter, between which is arranged an all-round seal, the edge of the tube plate engaging in a recess in the water box with lateral prestress. In order to simplify the connection of the water box and the tube plate and, in particular, to enable the water box to be produced from any desired material, the recess in the water box is designed as a continuous all-round groove into which the edge of the tube plate is pressed with plastic deformation of its edge region.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserkühler, ins besondere für eine Brennkraftmaschine, nach den im Ober begriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a water cooler, ins special for an internal combustion engine, according to those in the upper Concept of claim 1 specified features.

Ein derartiger Wasserkühler ist aus der DE-AS 27 03 528 bekannt. Bei diesem bekannten Wasserkühler ist die Ver bindung zwischen dem Wasserkasten und dem Rohrboden da durch hergestellt, daß Rastglieder des Wasserkastens in Öffnungen in seitlich hochgezogenen Wänden des Rohr bodens eingerastet sind, wobei ein umlaufender Dichtungs ring vom Wasserkasten in eine Rille im Rohrboden einge preßt ist. Um eine solche Verbindung herstellen zu können, müssen die Rastglieder und damit der gesamte Wasserkasten aus einem federnd - nachgiebigen Material bestehen. Die Herstellung der Rastglieder und der Öffnungen im Rohr boden erfordert genaue und aufwendige Arbeitsvorgänge.
Such a water cooler is known from DE-AS 27 03 528. In this known water cooler, the connection between the water tank and the tube sheet is made by the fact that locking elements of the water tank are locked in openings in laterally raised walls of the tube floor, with a circumferential sealing ring from the water tank being pressed into a groove in the tube sheet. In order to be able to establish such a connection, the locking elements and thus the entire water tank must be made of a resilient, flexible material. The manufacture of the locking elements and the openings in the tube base requires precise and complex operations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen insbe sondere in der Verbindung von Wasserkasten und Rohrboden einfacher herzustellenden Wasserkühler zu schaffen, bei dem das Material des Wasserkastens keinerlei aus der Art des Wasserkühler-Zusammenbaus herrührenden Beschränkungen unterliegt.The invention is based, in particular especially in the connection of water tank and tube sheet to create easier to manufacture water cooler at which the material of the water box does not derive from Art of water cooler assembly restrictions subject to.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem Wasserkühler der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object underlying the invention is in a water cooler of the type mentioned by the characterizing features of claim 1 solved.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Wasserkühler kann der Wasserkasten aus einem beliebigen Material bestehen, während lediglich der Randbereich des Rohrbodens, der üblicherweise aus Metall hergestellt wird, plastisch ver formbar sein muß. Die Bearbeitung von Wasserkasten und Rohrboden vor dem Zusammenbau ist sehr einfach, der Zu sammenbau selbst erfolgt durch einen einfachen Preßvor gang unter plastischer Verformung des Randbereichs des Rohrbodens, so daß ein Wasserkühler mit einer dauerhaften dichten Verbindung zwischen Wasserkasten und Rohrboden entsteht.In the water cooler designed according to the invention the water tank is made of any material, while only the edge area of the tube sheet, the is usually made of metal, plastically ver must be malleable. The processing of water tanks and Pipe base before assembly is very simple, the Zu Assembly itself is done by a simple Prepressvor duct with plastic deformation of the edge area of the Tube sheet so that a water cooler with a permanent tight connection between water tank and tube sheet arises.

Die Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes nach dem Patentanspruch 2 erleichtert das Einpressen des Randes des Rohrbodens in die Nut und die Fixierung des Rohr bodens an dem Wasserkasten, wobei der Randbereich über eine erhebliche Breite flach an der Flanschfläche an liegt.The further development of the subject matter of the invention Claim 2 facilitates the pressing of the edge of the tube sheet in the groove and fixation of the tube bottom of the water tank, with the edge area over a considerable width flat on the flange surface lies.

Mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 wird auf ein fache und platzsparende Weise eine gute Abdichtung, ins besondere durch eine sichere Lagefestlegung des Dicht ringes, erreicht.
With the features of claim 3, a good seal is achieved in a simple and space-saving manner, in particular by securely fixing the sealing ring.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:In the following the invention is based on one in the Drawing shown embodiment closer explained. It shows:

Fig. 1 einen Wasserkühler mit zwei Wasserkästen seitlich eines Rohrwärmetauschers, Fig. 1 is a water cooler with two water tanks laterally of a tube heat exchanger,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Wasserkühler in der Schnittebene A der Fig. 1 in größerem Maßstab und Fig. 2 is a partial section through the water cooler in the sectional plane A of Fig. 1 on a larger scale and

Fig. 3 einen Teilschnitt gemäß Fig. 2, jedoch vor der Fixierung von Wasserkasten und Rohr wärmetauscher miteinander. Fig. 3 is a partial section according to FIG. 2, but before the fixation of the water tank and tube heat exchanger with each other.

Der Rohrwärmetauscher 1 besteht im wesentlichen aus mit Lamellen 2 versehenen Rohren 3, die an ihren Enden von jeweils einem Rohrboden 4 gehalten werden. Jeder Rohr boden 4 ist wasserdicht mit einem Wasserkasten 5 aus Kunststoff verbunden, wobei die Dichtung ein umlaufender Dichtring 6 übernimmt.The tube heat exchanger 1 consists essentially of tubes 3 provided with fins 2 , which are each held at their ends by a tube sheet 4 . Each tube bottom 4 is watertightly connected to a water box 5 made of plastic, the seal taking over a circumferential sealing ring 6 .

Jeder im wesentlichen halbzylinderförmig ausgebildete Wasserkasten 5 ist an seiner dem Rohrboden 4 zugekehrten umlaufenden Seite mit einem Flansch 7 versehen, dessen äußerer Randbereich 8 nach zweimaliger Umbiegung eine umlaufende Nut 9 umschließt, die mit ihrer Öffnung radial nach innen zum Rohrboden 4 hin gerichtet ist. Die an den Flansch 7 angrenzende Seitenfläche 10 der Nut 9 geht einerseits eben in die Flanschfläche 11 des Flansches 7 und andererseits mit einem Bogen 12 in die Grundfläche 13 der Nut 9 über, an die sich rechtwinklig die andere Seiten fläche 14 der Nut 9 anschließt. An den radial inneren, den Rohren 3 benachbarten Bereich der Flanschfläche 11 schließt sich eine ggf. gebogene Schrägfläche 15 an, die der Aufnahme des Dichtringes 6 dient.Each essentially semi-cylindrical water tank 5 is provided on its circumferential side facing the tube sheet 4 with a flange 7 , the outer edge region 8 of which, after being bent twice, encloses a circumferential groove 9 which is directed radially inward toward the tube sheet 4 with its opening. The adjacent to the flange 7 side surface 10 of the groove 9 goes on the one hand flat in the flange surface 11 of the flange 7 and on the other hand with an arc 12 in the base 13 of the groove 9 , to which the other side surface 14 of the groove 9 is connected at right angles. At the radially inner, the tubes 3 adjacent portion of the flange 11 to a possibly curved inclined surface joins 15, which serves for receiving the sealing ring. 6

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, liegt der Rohrboden 4 mit seinem äußeren Randbereich flächig an der Flansch fläche 11, dem Bogen 12 und der Grundfläche 13 der Nut 9 sowie mit seiner äußeren Endfläche 16 an der Seiten fläche 14 an, so daß der Rohrboden 4 in der Nut 9 und an der Flanschfläche 11 fixiert ist und damit der Wasser kasten 5 und der Rohrwärmetauscher 1 fest miteinander verbunden sind. Im Randbereich des Rohrbodens 4 ist eine Abschrägung 17 etwa parallel zur Schrägfläche 15 vorge sehen, wobei zwischen dieser Abschrägung 17 und der Schrägfläche 15 der Dichtring 6 eingepreßt ist, so daß ein Austritt von Kühlwasser zwischen Flansch 7 und Rohr boden 4 verhindert wird.As can be seen from Fig. 2, the tube sheet 4 is flat with its outer edge area on the flange surface 11 , the arc 12 and the base 13 of the groove 9 and with its outer end surface 16 on the side surface 14 , so that the tube sheet 4 is fixed in the groove 9 and on the flange surface 11 and thus the water box 5 and the tubular heat exchanger 1 are firmly connected. In the edge region of the tube sheet 4 is seen 17 approximately parallel to the inclined surface 15 provided a bevel, wherein the sealing ring is pressed 6 between the bevel 17 and the inclined surface 15, so that a leakage of cooling water between the flange 7 and the tube plate 4 is prevented.

Der Verbindungsvorgang zwischen dem Rohrboden 4 und dem Flansch 7 erfolgt, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, der art, daß der zunächst etwa wellenförmig ausgebildete Rand bereich des Rohrbodens 4 an die Flanschfläche 11 ange legt wird, wobei die durch diese Form erreichte Ver ringerung der Breite des Rohrbodens 4 es ermöglicht, den Rohrboden 4 am Randbereich 8 vorbeizuführen. Durch Auf bringen einer Preßkraft, wie in Fig. 3 durch den Pfeil 18 angedeutet, auf den zwischen der Abschrägung 17 und der Endfläche 16 von der Flanschfläche 11 abstehenden Bogen 19 des Rohrbodens 4 wird dieser flach auf die Flanschfläche 11 aufgepreßt, wobei die Kante 20 der Endfläche 16 an der Seitenfläche 10, dem Bogen 12 und der Grundfläche 13 der Nut 9 entlanggleitet, bis die Endfläche 16 die Seiten fläche 14 der Nut erreicht. Bei diesem Einpreßvorgang wird gleichzeitig der Dichtring 6 soweit zwischen der Schräg fläche 15 und der Abschrägung 17 eingepreßt, daß er die für eine gute Dichtwirkung notwendige Anlagekraft an diese Flächen 15 und 17 hat.The connection process between the tube sheet 4 and the flange 7 takes place, as can be seen from Fig. 3, the art that the initially approximately wavy edge region of the tube sheet 4 is placed on the flange surface 11, the reduction achieved by this shape Ver the width of the tube sheet 4 makes it possible to move the tube sheet 4 past the edge area 8 . By bringing up a pressing force, as indicated in FIG. 3 by the arrow 18 , on the sheet 19 projecting from the flange surface 11 between the bevel 17 and the end surface 16 of the tube sheet 4 , this is pressed flat onto the flange surface 11 , the edge 20 the end surface 16 on the side surface 10 , the arc 12 and the base surface 13 of the groove 9 slides until the end surface 16 reaches the side surface 14 of the groove. In this press-in process, the sealing ring 6 is simultaneously pressed so far between the inclined surface 15 and the bevel 17 that it has the necessary contact force for a good sealing effect on these surfaces 15 and 17 .

Claims

1. water cooler, in particular for an internal combustion engine, with a water tank and a metal tube sheet connected to it, with a between the water tank and tube sheet in the edge region around the current seal, the edge of the tube sheet engaging in a recess in the water tank with lateral tension, characterized in that the recess in the water tank ( 5 ) is designed as a continuous circumferential groove ( 9 ), the opening of which, lying essentially in the plane of the tube sheet ( 4 ), is directed towards the latter, the edge of the tube sheet ( 4 ) below plastic deformation whose edge area is pressed into the groove ( 9 ).

2. Water cooler according to claim 1, characterized in that the water tank ( 5 ) forms a ge to the tube sheet ( 4 ) directed flange surface ( 11 ) which merges into a side surface ( 10 ) of the groove ( 9 ) on the outside, and that before Pressing in a wave-shaped edge region of the tube sheet ( 4 ) is pressed into the groove ( 9 ) by pressing against the flange surface ( 11 ).

3. Water cooler according to claim 1 or 2, characterized in that the seal as a sealing ring ( 6 ) between a flange surface ( 11 ) adjoining inclined surface ( 15 ) and a chamfer ( 17 ) in the tube sheet ( 4 ) is pressed.