DE3904250A1 - Flachrohr fuer waermeaustauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flachrohr für Wärmeaustauscher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.

Flachrohre dieser Art werden zum Aufbau eines Scheibenpakets verwendet, das zur Bildung eines Wärmeaustauschers im Inneren eines Gehäuses aufgenommen wird. Wärmeaustauscher dieser Art sind z.B. als Ölkühler bekannt (DE-PS 32 42 361, US-PS 25 11 084). Dabei sind die einzelnen Rohrschalen jeweils als z.B. geprägte Blechplatten ausgebildet, von denen jeweils eine Innenschale und eine Außenschale zusammenpassen, deren Ränder im zusammen­ gesetzten Zustand parallel zueinander verlaufen und zwischen­ raumfrei unmittelbar aneinander anliegen sollten. Der Rand der äußeren Rohrschale übergreift den Rand der inneren Rohrschale somit wie der Deckel einer Blechdose. In diesem Verbindungsbereich der Ränder ergibt sich demgemäß ein sogenannter Schachtelfalz. In diesem Bereich werden die Rohrschalen in üblicher Weise durch Löten miteinander verbunden. Dies bringt Nachteile mit sich. Für diese seitliche Verlötung sind übereinstimmende Konturen erforderlich, die nach üblichen Herstellungsmethoden, insbesondere z.B. durch Ziehen, nur schwierig herstellbar sind. Außerdem treten Probleme durch Verwerfen beim Löten auf. Beim Löten derartiger lotplattierter Blechplatten mit randseitiger Übergreifung schmilzt das Lot zwischen beiden Rändern ab und fließt nach unten ab unter Vergrößerung des zwischen diesen Rändern unvermeidbar vorhandenen, mehr oder weniger großen Spaltes. Dem ist praktisch nicht zu begegnen, auch nicht dadurch, daß der äußere Rand der einen Rohrschale gegen den Rand der inneren Rohrschale angedrückt wird; denn es besteht keine Möglichkeit der Gegenhaltung und Abstützung des Randes der inneren Rohrschale, der somit dieser Kraft durch Verformung ausweicht, unterstützt durch ein ein­ tretendes Hochbiegen der Bodenfläche dieser inneren Rohr­ schale. Fällt die Druckkraft vom äußeren Rand der äußeren Rohrschale ab, kann sich diese durch Ausfedern wieder in die Ausgangslage zurückstellen unter Vergrößern des Zwischenraumes zwischen diesen Rändern. Wie aufgezeigt, ist es somit praktisch nicht möglich, beim Löten zwischen beiden Rändern eine Druck­ kraft wirken zu lassen, die ein Andrücken beider Ränder an­ einander gewährleistet. Es ist somit fertigungstechnisch auf­ wendig, je Flachrohr entlang der jeweils aneinander anliegen­ den Ränder eine feste und dichte Verbindung, insbesondere Lötverbindung zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flachrohr der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln die Sicherheit einer festen und dichten Verbindung, insbesondere Lötverbindung erhöht ist.

Die Aufgabe ist bei einem Flachrohr der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung dazu ergibt sich aus Anspruch 2.

Gemäß der Erfindung wird die Stirnseite des Randes der inne­ ren Rohrschale als Aufstandsfläche und zugleich als Lötfläche genutzt, mit der die innere Rohrschale auf der zugewandten Innenseite der Bodenfläche der äußeren Rohrschale in Rich­ tung etwa rechtwinklig zu dieser Ebene aufsitzt. Dadurch kann durch Erzeugen einfacher Druckkräfte, z.B. durch Gewichtsbe­ lastung, eine sichere Verbindung, insbesondere Lötverbindung, unter exakten und reproduzierbaren Verhältnissen erzielt wer­ den. Aufgrund dieser Auflage der inneren Rohrschale auf dem entsprechenden Bereich der Bodenfläche der äußeren Rohrschale kann ein definierter Druck quer, insbesondere etwa rechtwink­ lig zu den Bodenflächen ausgeübt werden und dadurch eine große Sicherheit der Verbindung, insbesondere Lötverbindung, er­ reicht werden. Der zwischen beiden Rändern der Rohrschalen gebildete Zwischenraum bietet zugleich die Möglichkeit, dort für eine Lötverbindung ein Lotdepot unterzubringen, von dem beim Schmelzen Lot abschmilzt und in den Verbindungsbereich hineinläuft. In besonders einfacher Weise ist ein solches Lotdepot bei lotplattierten Blechen, aus denen die Rohrscha­ len gebildet sind, verwirklicht. Die diesen Zwischenraum be­ grenzenden, einander zugewandten Flächen der Ränder beider Rohrschalen vergrößern ferner die an der Wärmeübertragung teilnehmende Oberfläche, wodurch eine Steigerung der Wärme­ übertragungsleistung ermöglicht ist. Von Vorteil ist ferner, daß diese erfindungsgemäße Verbindung beider Rohrschalen die exakte Einhaltung eines vorgegebenen Höhenmaßes für jedes Flachrohr gewährleistet, so daß also eine exaktes Höhenmaß reproduzierbar erreicht werden kann. Der außen verlaufende Rand der äußeren Rohrschale ermöglicht ferner eine Anlage der einzelnen Flachrohre mit diesem äußeren Rand an der Innen­ seite eines Gehäuses, in das ein solcher Wärmeaustauscherblock eingesetzt wird, wobei die äußeren Ränder dieser äußeren Rohr­ schale z.B. federnd an der Gehäuseinnenseite anliegen können. Auf diese Weise kann ein etwaiger Spalt zwischen der Gehäuse­ innenseite und dem eingesetzten Wärmeaustauscherblock, der sonst zu einer unerwünschten Bypaßströmung und einem dadurch bedingten Leistungsverlust führen kann, zumindest auf ein Mindestmaß reduziert werden, wodurch sich eine Steigerung der Wärmeaustauschleistung ergibt. Außerdem ist durch diesen frei verformbaren äußeren Rand der äußeren Rohrschale zu­ gleich ein Toleranzausgleich zwischen einem Gehäuse und einem in dieses einzusetzenden, aus derartigen einzelnen Flachrohren gebildeten Wärmeaustauscherblock möglich. Außerdem bewirken diese äußeren Ränder der jeweiligen äußeren Rohrschale eine Montageerleichterung, da diese eine selbsttätige Ausrichtung der einzelnen Flachrohre im Gehäuse in der Flachrohrebene ermöglichen.

Durch die Merkmale im Anspruch 2 ist die Aufstandsfläche, die zugleich die Lötfläche des inneren Flachrohres bildet, in einfacher Weise vergrößert. Eine solche Flächenvergröße­ rung ist bereits bei einem nach innen abstrebenden Rand­ flansch erreicht. Demgegenüber vorteilhaft kann ein statt dessen nach außen abstrebender Randflansch sein; denn dadurch ist die Erstellung und Einhaltung eines exakten Konturenmaßes der inneren Rohrschale möglich, da hierzu lediglich der nach außen abstrebende Randflansch außen entsprechend zu beschnei­ den ist. In diesem Fall ist somit hinsichtlich der inneren Rohrschale durch Umfangsbeschneiden des nach außen abstre­ benden Randflansches die reproduzierbare Einhaltung eines exakten Konturenmaßes, von Außenkante zu Außenkante des Rand­ flansches gemessen, möglich. Ferner ist bei einem nach außen abstrebenden Randflansch und aufgrund des äußeren Randes der äußeren Rohrschale eine Vorfixierung zweier zu einem Flach­ rohr so zusammengesetzter Rohrschalen vor dem Löten möglich, da hierzu nach dem Einsetzen der inneren Rohrschale in die äußere Rohrschale der äußere Rand der letztgenannten z.B. geringfügig nach innen in Richtung zum Rand der inneren Rohr­ schale angedrückt werden kann und dadurch bereits beide Teile zu einem Flachrohr vormontiert sind. Dies führt zu einer Mon­ tageerleichterung und Produktionserleichterung. Dabei kann es ausreichend sein, wenn dieses Andrücken des äußeren Randes für dieses Vorfixieren lediglich punktuell an der einen oder anderen Stelle längs des Umfangs erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 3-5. Der nach innen oder insbesondere nach außen abstrebende Randflansch am Rand der inneren Rohrschale läßt sich in einfacher Weise z.B. durch Umbiegen des Randmateriales verwirklichen. Wird statt dessen ein im Querschnitt dünnerer Randflansch gewünscht, bei dem auch ein geringes Überstands­ maß nach innen oder insbesondere nach außen genügt, so ist die Bildung des Randflansches durch Anstauchen, Quetschen od. dgl. des Randmaterials von Vorteil.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 6-14.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchs­ nummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese An­ spruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfin­ dungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merk­ male sowie auch die allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt quer durch einen Ölkühler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 eines Flachrohres des Ölküh­ lers, nach dem Löten,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt etwa entsprechend demjenigen in Fig. 2 eines Flachrohres gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, vor dem Löten.

In Fig. 1 ist schematisch ein Wärmeaustauscher 10 gezeigt, der z.B. als Kühler, insbesondere als Flüssigkeitskühler und hier z.B. als Ölkühler, geeignet ist. Er ist als wassergekühl­ ter Flachrohrkühler konzipiert, der beispielsweise in einem Kraftfahrzeug mit wassergekühltem Antriebsmotor eingesetzt werden und hier zum Kühlen von Schmieröl, Wandleröl od.dgl. dienen kann, z.B. entsprechend dem Ölkühler gemäß DE-OS 39 02 786.

Der Wärmeaustauscher 10 weist ein aus Metall oder Kunststoff bestehendes, z.B. zweiteiliges Gehäuse 11 auf, das z.B. etwa rechteckförmig oder oval gestaltet ist. Das Gehäuse 11 ist an geeigneter Stelle mit einem Einlauf 13 und einem Auslauf 14 für ein durch dieses hindurchzuführendes Kühlmedium, z.B. Wasser, versehen, die jeweils von einem nur schematisch an­ gedeuteten Rohrstutzen 16 bzw. 17 gebildet sind.

Im Gehäuse 11 ist ein metallischer Kühlblock 20 enthalten, der in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist. Der Kühlblock 20 ist in üblicher Weise, z.B. analog DE-OS 38 26 244, DE-OS 38 24 074, DE-OS 35 36 316, US-PS 25 11 084 od.dgl., aus einzelnen etwa scheibenförmigen Flachrohren gebildet, von denen in Fig. 2 ein Flachrohr 22 separat dargestellt ist. Wie nachfolgend noch im Detail anhand von Fig. 2 erläu­ tert wird, ist jedes Flachrohr 22 aus zwei zusammenpassenden Rohrschalen 23 und 24 zu einer Einheit zusammengefügt, zwi­ schen denen ein Zwischenraum 25 für ein hindurchzuführendes Medium, bei einem Ölkühler z.B. für das hindurchzuführende Öl, gebildet ist, wobei im Zwischenraum in üblicher Weise La­ mellen enthalten sind, die der besseren Übersicht wegen in Fig. 2 nicht gezeigt sind. Die einzelnen Flachrohre 22 lie­ gen unter Belassung von Zwischenräumen dazwischen übereinan­ der. In diesen Zwischenräumen sind in üblicher Weise die Wärmeübertragungsfläche vergrößernde, im Querschnitt z.B. zick-zack-förmige Elemente, z.B. Wasserlamellen, enthalten, die bei der schematischen Darstellung des Kühlblockes 20 in Fig. 1 nicht besonders herausgestellt sind. Dabei besteht das unterste und oberste Element des Kühlblocks 20 z.B. je­ weils aus einer solchen Wasserlamelle.

Die einzelnen Flachrohre 22 stehen in üblicher Weise mit ihrem zwischen den Rohrschalen 23 und 24 gebildeten Innen­ raum untereinander in Verbindung und sind von einem anderen Medium, bei einem Kühler von dem zu kühlenden Medium, z.B. von Öl, durchflossen. Das Öl wird z.B. analog DE-OS 38 24 074 in nicht weiter gezeigter Weise bei 28 dem Kühl­ block 20 zugeführt und nach Durchfließen der einzelnen Flach­ rohre 22 des Kühlblocks 20 über einen schematisch angedeuteten Ablauf 29 abgeführt. Somit ist der Kühlblock 20 außen vom einen Medium, z.B. Kühlmedium in Form von Wasser, umströmt, während er im Inneren vom anderen Medium, z.B. dem zu kühlen­ den Medium, beispielsweise Öl, durchströmt ist.

Der in Fig. 1 sichtbare Teil des Gehäuses 11 hat eine der Außenform des Kühlblocks 20 etwa entsprechende Form. Er weist zwei zueinander etwa parallele und in Abstand vonein­ ander verlaufende Seitenwände 32, 33 auf, die an ihren Enden über damit einstückige Endwände 15 a und 15 b zu einem geschlos­ senen Ringmantel 9 verbunden sind, der eine entsprechende Form hat, also etwa oval, rechteckig oder ähnlich ausgebildet ist. Das Gehäuse 11 ist dicht verschlossen.

Zwischen den Außenrändern 30, 31 des Kühlbocks 20 einerseits, die sich über dessen Längsseiten sowie daran anschließende Endbereiche erstrecken, und den Seitenwänden 32, 33 sowie Endwänden 15 a, 15 b des Ringmantels 9 andererseits ist ein Spalt 34 bzw. 35 vorhanden, der grundsätzlich unerwünscht ist, da er eine Bypaßströmung des Kühlmediums ermöglicht, welches dadurch nicht am Wärmeaustausch teilnimmt und somit die Leistungsfähigkeit des Wärmeaustauschers 10 vermindert.

Um dem entgegenzuwirken, sind quer zur Strömungsrichtung des Kühlmediums und zur Ebene der einzelnen Flachrohre 22 des Kühlblocks 20 gerichtete Abschotteile 36 bzw. 37 im je­ weiligen Spalt 34 bzw. 35 zwischen dem Außenrand 30, 31 des Kühlblocks 20 und der benachbarten Innenfläche des Ringmantels 9 angeordnet. Die Abschotteile 36, 37 sind als Stege 38, 39 ausgebildet, die auf der Innenseite des Ringmantels 9 angeordnet und einstückiger Bestandteil des Ringmantels 9 und somit des Gehäuses 11 sind. Die Stege 38, 39 erstrecken sich etwa über die gesamte Höhe des Kühlblocks 20, der mit seinem Außenrand 30, 31 direkt an den Stegen 38, 39 anliegt, und zwar mit Flächenberührung oder Linienberührung.

Nachfolgend sind anhand von Fig. 2 besondere Einzelheiten der Flachrohre 22 erläutert. Die in Fig. 2 unten befindliche Rohrschale 23 bildet eine Außenschale. Sie weist eine z.B. etwa ebene Bodenfläche 53 und einen davon etwa rechtwinklig abstehenden und ringsum laufenden Rand 54 etwa gleicher Quer­ schnittsdicke auf. Die in Fig. 2 oben befindliche Rohrschale 24 ist ähnlich gestaltet. Sie weist eine z.B. im wesentlichen ebene Bodenfläche 55 und einen davon etwa rechtwinklig ab­ stehenden und ringsum laufenden Rand 56 auf, wobei diese Rohr­ schale 24 als Innenschale in umgestülpter Lage mit ihrem Rand 56 voran in die andere, eine Außenschale bildende Rohr­ schale 23 eingesetzt ist. Beide Rohrschalen 23, 24 sind rand­ seitig dicht verbunden, wie nachfolgend näher erläutert ist.

Der Rand 54 der äußeren Rohrschale 23 verläuft - in Querrich­ tung und etwa parallel zu den Bodenflächen 53, 55 betrachtet - in Abstand vom Rand 56 der inneren Rohrschale 24, wobei zwischen diesen Rändern 54 und 56 ein freier Zwischenraum 57 gebildet ist. Da die Ränder 54 und 56 ringsum entlang dem Außenrand 30, 31 verlaufen, bilden diese jeweils somit einen der Außenkontur des Flachrohres 22 entsprechenden Ring. Somit ist auch der Zwischenraum 57 dementsprechend ringförmig.

Die innere Rohrschale 24 reicht mit der freien Stirnseite 58 ihres Randes 56 bis hin zur Bodenfläche 53 der äußeren Rohrschale 23, wobei die Rohrschale 24 mit dieser freien Stirnseite 58 auf dieser Bodenfläche 53 im wesentlichen flä­ chig aufliegt. Im Schnitt gemäß Fig. 2 betrachtet ergibt sich in diesem Auflagebereich etwa ein T-Stoß. Beide Rohr­ schalen 23, 24 sind im Bereich dieser flächigen Anlage, also in diesem etwa T-förmigen Stoßbereich, dicht miteinander verbunden, z.B. miteinander verlötet. Dabei bilden die freie Stirnseite 58 des Randes 56 und der Bereich der Bodenfläche 53, auf dem diese Stirnseite 58 im wesentlichen flächig auf­ liegt, miteinander zusammenwirkende Lötflächen.

Eine weitere Besonderheit jedes Flachrohres 22 liegt darin, daß der Rand 56 der inneren Rohrschale 24 einen in Quer­ richtung zum Rand 54 der äußeren Rohrschale 23 hin abstrebenden, damit einstückigen Randflansch 59 aufweist. Der Randflansch 59 ist z.B. durch Verformen, insbesondere durch Anstauchen, Quetschen od.dgl., des Materials des Randes 56 gebildet. Aufgrund des Randflansches 59 ist die freie Stirnseite 58, mit der der Rand 56 auf dem zugeordneten Bereich der Bodenfläche 53 auf­ liegt, zum einen von der Stirnfläche des Randes 56 und zum anderen von der auf gleicher Höhe verlaufenden Freifläche 60 des Randflansches 59 gebildet. Der Randflansch 59 führt somit zu einer Fußpartie des Randes 56 mit verbreiterter Aufstandsfläche. Durch den Randflansch 59 und dessen Frei­ fläche 60 kann die freie Stirnseite 58 z.B. etwa die 1,5- bis 1,7-fache Breite der Querschnittsdicke des Randes 56 der inneren Rohrschale 24 aufweisen.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Rand 54 der äußeren Schale 23 auf seiner inneren Fläche 61, die dem Rand 56 zugewandt ist, vor dem Löten einen Lotvorrat trägt, der als Lotdepot dient und beim randseitigen Verlöten entlang der Stirnseite 58, bei dem dort befindliches Lot schmilzt, ebenfalls abschmilzt und als zusätzliches Lot in den Lotbereich gelangt, d.h. in den Lötspalt zwischen der Bodenfläche 53 und der darauf aufliegenden Stirnseite 58. Auf diese Weise läuft also beim Abschmelzen des Lotes auf der inneren Fläche 61 Lot nach unten und zur Lötstelle hin, so daß die Gefahr eines etwaigen Lotdefizits beim üblicher­ weise erfolgenden Zusammensacken des Flachrohres 22 beim Abschmelzen des Lots im Lötspalt nicht auftritt. Damit ist eine sichere und vor allem in der Qualität reproduzierbare Lötverbindung zwischen beiden Rohrschalen 23, 24 gewährlei­ stet, die reproduzierbare Festigkeit und Dichtheit gewähr­ leistet. Beide Rohrschalen 23, 24 sind beispielsweise zu­ mindest auf ihrer jeweiligen Innenseite lotplattiert. Diese Plattierung ist bei dem in Fig. 2 gezeigten, bereits verlö­ teten Flachrohr 22 nicht zu sehen, wohl aber beim zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 3, bei dem das Flachrohr vor dem Verlöten gezeigt ist und darauf noch näher eingegangen wird.

Fig. 2 zeigt, daß sich der am Rand 56 z.B. angestauchte Rand­ flansch 59 in Querrichtung etwa bis zur bodenseitigen inne­ ren Fläche 61 des Randes 54 der äußeren Rohrschale 23 er­ strecken kann. Dadurch ist für die Montage zugleich eine Sollausrichtung innerhalb der Bodenfläche 53 gewährleistet. Die Relativlage zwischen beiden Rohrschalen 23, 24 ist damit fest vorgegeben. Der Rand 54 der äußeren Rohrschale 23 ist zumindest im wesentlichen auf seiner gesamten Höhe frei ein­ federbar. Dadurch kann der in das Gehäuse 11 eingesetzte Kühlblock 20 mit seinem Außenrand 30, 31 möglichst eng und dicht an der Innenseite des Ringmantels 9 anliegen, wobei der Rand 54 gegen die Innenseite des Ringmantels 9 drückt. Auf diese Weise ist also ein Toleranzausgleich zwischen Gehäuse 11 einerseits und Kühlblock 20 andererseits möglich, da der Kühlblock 20 durch entsprechende Verformung der Ränder 54 satt in das Gehäuse 11 eingesetzt werden kann. Die Bemes­ sung der Rohrschalen 23, 24 kann in Bezug auf das Innenmaß des Gehäuses 11 so gewählt werden, daß die jeweils außen verlaufenden Ränder 54 des Kühlblocks 20 auch auf den Bereichen flächig an der Innenseite des Ringmantels 9 anliegen, die sich zwischen den in Abstand angeordneten Stegen 38, 39 be­ finden. In diesem Fall werden die Ränder 54 im Bereich vorhan­ dener Stege 38, 39 stärker in Fig. 2 nach innen gedrückt und somit verformt als auf den Bereichen, die zwischen den einzelnen Stegen 38, 39 verlaufen. Diese stärkere Verformung ist dadurch ermöglicht, daß der Rand 54 der äußeren Rohr­ schale 23 in Abstand vom Rand 56 der inneren Rohrschale 24 verläuft und zwischen beiden der freie Zwischenraum 57 ge­ bildet ist. Dann ist jegliche Bypaßströmung und dadurch be­ dingte Leistungsminderung verhindert. Statt dessen können die Flachrohre 22 auch so bemessen sein, daß diese mit dem äußeren Rand 54 allein im Bereich vorhandener Stege 38, 39 in Berührung mit der Innenseite des Ringmantels 9 stehen. Es ergeben sich dann kleinere Berührungsflächen. Aufgrund dieser ergeben sich je nach Herstellungs- und Montageverfah­ ren Vorteile z.B. dergestalt, daß löttechnische Störungen, z.B. ein undefinierter Lotzusammenfluß, vermieden werden und außerdem die Aufbringung sowie Entfernung von zum Löten verwendetem Flußmittel günstiger ist. Ein weiterer Vorteil dieser reduzierten Berührungsflächen besteht darin, daß die Reibungskräfte zwischen dem Kühlblock 20 und dem Gehäuse 11 vor allem bei einer Linienberührung gering sind und da­ durch das üblicherweise erfolgende Zusammensinken des Kühl­ blocks 20 beim Löten begünstigt wird.

Der Rand 54 der äußeren Rohrschale 23 ist gemäß Fig. 2 nach außen hin zumindest schwach schräg gestellt, so daß dieser Rand 54 unter einem Winkel von z.B. etwa 91° bis 93° zur Bodenfläche 53 verläuft. Dadurch wird der Zwischenraum 57 und das Bewegungsspiel für das freie Einfedern des Randes 54 vergrößert. Außerdem ist dadurch bei der Montage das Zu­ sammensetzen der Rohrschalen 23, 24 erleichtert, da die z.B. etwa wannenförmige äußere Rohrschale 23 oben eine größere Öffnung für das Einsetzen der anderen Rohrschale 24 bietet als im Bereich der Bodenfläche 53. Ferner kann darin ein weiterer Toleranzausgleich liegen, da Rohrschalen 24 mit nicht exakt den gleichen Querabmessungen, gemessen von Außen­ kante zu Außenkante des Randflansches 59 auch dann störungs­ frei in die äußere Rohrschale 23 eingesetzt und letztlich durch Druck etwa rechtwinklig zu den Bodenflächen 53, 55 auch so weit angedrückt werden können, daß die freie Stirnseite 58 des Randes 56 möglichst mit der gesamten zur Verfügung stehenden Fläche und somit großflächig auf der Bodenfläche 53 aufliegt. Im übrigen ergibt sich aufgrund des vom Rand 56 abstrebenden Randflansches 59 die Möglichkeit, die Außen­ kontur entlang der Außenkante des Randflansches 59 exakt und reproduzierbar zu gestalten, da aufgrund des seitlich abstehenden Randflansches 59 ein Umfangsbeschneiden in diesem Bereich möglich ist. Somit ist hinsichtlich der Rohrschale 24 mit einfachen Mitteln bei der Herstellung ein exaktes Konturenmaß möglich. Der gesamte, durch diesen Randflansch 59 geformte Fuß am in Fig. 2 unteren Ende des Randes 56 läßt sich reproduzierbar exakt und maßgenau gestalten. Außerdem weisen die inneren Kehlen 62 und 63 des Übergangs jeweils von der Bodenfläche 53 bzw. 55 zum jeweiligen Rand 54 bzw. 56 der jeweiligen Rohrschale 23 bzw. 24 einen klei­ nen Übergangsradius auf oder sie sind nahezu scharfkantig geprägt. Auch dadurch werden exakte Montageverhältnisse er­ möglicht. Von Vorteil ist ferner, daß man beim Löten der einzelnen Rohrschalen jeweils ein definiertes und somit für alle Flachrohre 22 etwa gleich großes Innenmaß erhält, gemes­ sen rechtwinklig zwischen den einander zugewandten Innen­ flächen beider Bodenflächen 53 und 55; denn nach dem Inein­ andersetzen der einzelnen Rohrschalen 23, 24 je Flachrohr 22 und lötfertigen Zusammensetzen des gesamten Kühlblocks 20 ist durch Druck in Richtung etwa rechtwinklig zu den Bo­ denflächen 53, 55 für alle Flachrohre 22 das jeweils gleiche Innenmaß vorgebbar. Dadurch ist je Flachrohr 22 somit eine vorgegebene Gesamthöhe gemessen von Außenseite zu Außenseite der Bodenflächen 53, 55,verwirklichbar, die bei jedem Flach­ rohr 22 reproduzierbar jeweils gleich groß ist. Somit ist konstant eine vorgegebene Höhe exakt verwirklichbar, ohne daß dadurch die Lötsicherheit auch nur im geringsten beein­ trächtigt würde. Aufgrund der beschriebenen Ausbildung wird vielmehr eine außerordentlich große Lötsicherheit erreicht; denn selbst wenn durch Druck in vertikaler Richtung auf den Kühlblock 20 beim Löten, insbesondere Plattierlöten, das sich zwischen der freien Stirnseite 58 und in diesem Bereich der Bodenfläche 53 befindliche Lot aufschmilzt und seitlich weggedrückt wird, wobei der Stapel der übereinanderliegenden Flachrohre 22 einschließlich der Öllamellen und Wasserlamellen wie üblich zusammensackt, und dadurch das vorgegebene Höhen­ maß je Flachrohr 22 eingestellt wird, steht gleichwohl genug Lot für eine sichere Lötverbindung zwischen dem in Fig. 2 unterseitigen Fuß am Rand 56 und der Bodenfläche 53 zur Ver­ fügung, zumal auf der Innenfläche 61 des Randes 54 befind­ liches Lot als Lotdepot dient und dabei abschmilzt und als zusätzliches Lot in den Lötbereich zum dortigen Lötspalt fließt. Besondere zusätzliche Lotbeigaben, etwa in Form zu­ sätzlicher Lotfolien oder ähnliches, bedarf es somit auch nicht.

Im übrigen wird dadurch, daß der Rand 54 der äußeren Rohr­ schale 53 in Abstand vom Rand 56 der anderen Rohrschale 24 verläuft und dazwischen der Zwischenraum 57 gebildet ist, die Oberfläche vergrößert, die am Wärmeaustausch teilnehmen kann, da einerseits die innere Fläche 61 des Randes 54 und andererseits die äußere Fläche 64 des Randes 56 zusätzlich für den Kontakt mit dem Kühlmedium zur Verfügung stehen, das vom Einlauf 13 her in das Innere des Gehäuses 11 einge­ führt und durch dieses und zwischen dem Kühlblock 20 hindurchgeführt und beim Auslauf 14 abgeführt wird. Dadurch ist eine zusätz­ liche Steigerungder Kühlleistung möglich.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, um 100 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles Bezug genommen ist.

Beim Flachrohr 122 in Fig. 3 ist je Rohrschale 123, 124 noch die zumindest innenseitig vorhandene Lotplattierung 173 bzw. 174 zu erkennen, die sich über die ganze Innenfläche erstreckt und beim Rand 156 der inneren Rohrschale 124, der mit dem nach außen hin abstrebenden Randflansch 159 versehen ist, auch über dessen gesamte, dadurch verbreiterte freie Stirn­ seite 158. Fig. 3 zeigt das Flachrohr 122 somit vor dem Löt­ vorgang, jedoch bei bereits in die Rohrschale 123 eingesetzter innerer Rohrschale 124. Ersichtlich trägt der Rand 154 der äußeren Rohrschale 123 auf seiner inneren Fläche 161 somit einen als Lotdepot dienenden Lotvorrat, der sich bei dieser Lotplattierung 173 durch letztere ergibt. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem die einzelnen, die Rohrschalen bildenden Blechplatten keine Lotplattierung aufweisen, sondern zum Löten Lotmaterial an bestimmter Stelle beigegeben wird, kann auf dieser inneren Fläche 61 (Fig. 2) bzw. 161 als Lotdepot ebenfalls entsprechendes Lotmaterial beigegeben sein. Statt dessen kann dieses Lotmaterial auch in den Zwischenraum 157 zwischen den Rändern 156 und 154 eingelegt werden. Während beim ersten Ausführungsbeispiel der Rand 54 gemäß Fig. 2 unter einem Winkel von z.B. 93° zur Bodenfläche 53 verläuft, ist beim zweiten Ausführungs­ beispiel dieser Winkel kleiner, z.B. auf 91° reduziert. Ab­ weichend von Fig. 2 ist ferner der Rand 154 der äußeren Rohr­ schale 123 bei 175 abgeschrägt oder bogenförmig ausgebildet. Mit 175 ist der Bereich bezeichnet, wo die in Fig. 3 nach oben weisende freie Stirnseite des Randes 154 in dessen inne­ re Fläche 161 übergeht. Dieser Übergang 175 bildet eine Ein­ setzhilfe beim Zusammensetzen beider Rohrschalen 123, 124, insbesondere beim Einsetzen der Rohrschale 124 in die Rohr­ schale 123.

Beide Ausführungsbeispiele in Fig. 2 und 3 bieten gleicher­ maßen eine Montageerleichterung dergestalt, daß vor dem Löten der Rand 54 bzw. 154 zumindest etwas nach innen und in Rich­ tung auf den anderen Rand 56 bzw. 156 angedrückt werden kann, wo­ durch beide Rohrschalen 23, 24 bzw. 123, 124 zu einer vor­ montierten Schale vorfixiert sind. Dadurch ist eine Produk­ tionserleichterung möglich. Die Erfindung ermöglicht ein Löten durch Druckbeeinflussung bzw. Gewichtsbeeinflussung, das im Vergleich zu anderen Methoden besser beherrschbar ist und reproduzierbare Lötergebnisse und somit eine große Lötsicherheit ergibt.

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Rand 54 bzw. 154 der äußeren Rohrschale 23 bzw. 123 eine geringere Höhe als der Rand 56 bzw. 156 der anderen Rohr­ schale 24 bzw. 124. Dabei kann die Höhe dieses Randes 54 bzw. 154 wesentlich, z.B. auf die halbe Höhe oder auch noch mehr, reduziert sein.

Claims (14)

1. Flachrohr für Wärmeaustauscher, insbesondere für Ölkühler, das aus zwei metallischen, unter Belassung eines Zwischen­ raumes (25) dazwischen in Abstand voneinander verlaufenden Rohrschalen (23, 24) zusammengesetzt ist, die jeweils einer abstehenden und ringsum laufenden Rand (54, 56) aufweisen, wobei eine Rohrschale (24) als Innenschale in umgestülpter Lage mit dem Rand (56) voran in die andere, eine Außenschale bildende Rohrschale (23) eingesetzt ist und beide Rohrschalen (23, 24) randseitig dicht verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (54; 154) der äußeren Rohrschale (23; 123) in Querrichtung in Abstand vom Rand (56; 156) der inneren Rohrschale (24, 124) ver­ läuft und zwischen beiden ein freier Zwischenraum (57; 157) gebildet ist, daß die innere Rohrschale (24; 124) mit der freien Stirnseite (58; 158) ihres Randes (56; 156) bis hin zur Bodenfläche (53; 153) der äußeren Rohrschale (23; 123) reicht und mit dieser Stirnseite (58; 158) auf dieser Bodenfläche (53; 153) ähnlich etwa einem T-Stoß im wesentlichen flächig aufliegt und daß beide Rohrschalen (23, 24; 123, 124) in diesem Stoßbereich dicht verbunden sind.

2. Flachrohr nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rand (56; 156) der inneren Rohr­ schale (24; 124) einen in Querrichtung nach innen oder zum Rand (54; 154) der äußeren Rohrschale (23; 123) hin abstrebenden Randflansch (59; 159) aufweist.

3. Flachrohr nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die freie Stirnseite (58; 158), mit der der Rand (56; 156) der inneren Rohrschale (24; 124) auf der Bodenfläche (53; 153) der äußeren Rohrschale (23; 123) aufliegt, von der Stirnfläche des Randes (56; 156) und der auf gleicher Höhe verlaufenden Freifläche (60; 160) des Randflansches (59; 159) gebildet ist.

4. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Stirnseite (58; 158) etwa die 1,5-bis 1,7-fache Breite der Quer­ schnittsdicke des Randes (56; 156) der inneren Rohrschale (24; 124) aufweist.

5. Flachrohr nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen oder nach innen abstrebende Randflansch (59; 159) durch Verformen, insbesondere durch Anstauchen, Quetschen, Umbiegen od.dgl., des Materials des Randes (56; 156) der inneren Rohrschale (24; 124) gebildet ist.

6. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rohrschalen (23, 24; 123, 124) miteinander verlötet sind und daß die Stirn­ seite (58; 158) des Randes (56; 156) der inneren Rohrschale (24; 124) sowie der Bereich der Bodenfläche (53; 153), auf der diese Stirnseite (58; 158) aufliegt, Lötflächen bilden.

7. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (54; 154) der äußeren Rohrschale (23; 123) auf seiner inneren, dem Rand (56; 156) der inneren Rohrschale (24; 124) zugewandten Fläche (61; 161) einen Lotvorrat trägt, der als Lotdepot dient und beim randseitigen Verlöten beider Rohrschalen (23, 24; 123, 124) abschmilzt und als zusätzliches Lot in den Lötbereich, insbesondere in den Lötspalt zwischen der Bodenfläche (53; 153) und der darauf aufliegenden Stirnseite (58; 158) des Randes (56; 156) der inneren Rohr­ schale (24; 124), gelangt.

8. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rohrschalen (23, 24; 123, 124) zumindest auf ihrer jeweiligen Innenseite lotplattiert sind.

9. Flachrohr nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Randflansch (59; 159) am Rand (56; 156) der inneren Rohrschale (24; 124) in Querrichtung nach außen und dabei etwa bis zur Innenseite des Randes (54; 154) der äußeren Rohrschale (23; 123) erstreckt.

10. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (54; 154) der äußeren Rohrschale (23; 123) zumindest im wesentlichen auf seiner gesamten Höhe frei einfederbar ist.

11. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (54; 154) der äußeren Rohrschale (23; 123) nach außen hin zumindest schwach schräg gestellt ist.

12. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (54; 154) der äußeren Rohrschale (23; 123) unter einem Winkel von etwa 91° bis 93° zur Bodenfläche (53; 153) der äußeren Rohr­ schale (23; 123) verläuft.

13. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Kehlen (62, 63) des Übergangs von der Bodenfläche (53 bzw. 55) der jeweiligen Rohrschale (23 bzw. 24) zu deren jeweiligem Rand (54 bzw. 56) einen kleinen Übergangsradius aufwei­ sen oder nahezu scharfkantig geprägt sind.

14. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (154) der äuße­ ren Rohrschale (123) im Bereich des Übergangs (175) seiner freien Stirnseite zur inneren Fläche (161) abgeschrägt oder bogenförmig ausgebildet ist und eine Einsetzhilfe beim Zusammensetzen beider Rohrschalen (123, 124) bildet.