DE3912534A1 - Benzinkuehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Benzinkühler mit einem von einem Kühlmittel durchströmbaren, aus Kupfer bestehenden Innenrohr und mit einem koaxial hierzu angeordneten, an beiden Enden gegen das Innenrohr abgedichteten Außenrohr, wobei der Ringraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr von dem zu kühlenden Benzin durchströmbar ist.

Ein derartiger Benzinkühler ist aus der DE-PS 31 17 661 bekannt. Über die Materialien, aus denen Innen- bzw. Außen­ rohr bestehen soll, ist in dieser Druckschrift nichts aus­ gesagt. Soweit nach diesem Prinzip Benzinkühler gefertigt wurden, wiesen diese jedoch Innen- und Außenrohre auf, die aus demselben Material, nämlich Kupfer, bestanden. Dies geht auf eine allgemeine Praxis bei Wärmetauschern zurück, die nach dem "Doppelmantel"-Prinzip gebaut sind. Derartige, noch ältere Wärmetauscher als derjenige, der in der DE-PS 31 17 661 beschrieben ist (vergl. z. B. DE-OS 24 53 556) waren so gebaut, daß Außen- und Innenrohr permanent, insbe­ sondere durch Hartlöten, miteinander verbunden waren. Der Hartlötvorgang gestaltete sich jedoch nur bei Verwendung identischer Materialien für Innen- und Außenrohr einfach. Auch gab es bei diesen Wärmetauschern keinerlei Veranlassung, unterschiedliche Materialien für Innen- und Außenrohr ein­ zusetzen. Die Konstruktionsprinzipien wurden bei allen bisher bekannten Benzinkühlern übernommen.

Benzinkühler stellen - wie allgemein alle von Kraftstoffen durchströmten Teile - bei Unfällen besonders gefahrenträch­ tige Einrichtungen dar, da sie - wenn undicht geworden - zum Ausgangspunkt eines Brandes werden können. Der mecha­ nischen Stabilität von Benzinkühlern wird daher zunehmende Aufmerksamkeit gewidmet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Benzin­ kühler der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die mechanische Stabilität, insbesondere auch die Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen bei Unfällen, ver­ bessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Außenrohr aus Edelstahl besteht und Außenrohr und Innenrohr durch ein Schutzgas-Schweißverfahren aneinander befestigt und gegeneinander abgedichtet sind.

Erfindungsgemäß wird als von dem bisher allgemein beübten Prinzip abgegangen, Innen- und Außenrohr aus demselben Mate­ rial, nämlich Kupfer, herzustellen. Die Erfindung erkennt dabei, daß der Einsatz von Kupfer nur für das Innenrohr, das ja die Trennwand zwischen dem benzindurchflossenen Ringraum und dem kühlmitteldurchflossenen Kernraum darstellt, aus Wärmeleitungsgründen erforderlich ist. Das Außenrohr dagegen, dessen Wärmeleitfähigkeit ohne Bedeutung ist, kann auf hohe mechanische Stabilität optimiert werden. Hier bietet sich besonders Edelstahl an, das außerdem besonders gute Korrosionsfestigkeit aufweist. Edelstahl und Kupfer lassen sich trotz ihres unterschiedlichen Schmelzpunktes unter Schutzgas bei sorgfältiger Wahl der Schweißparameter miteinander verschweißen. Der so erhaltene Benzinkühler weist eine hohe mechanische Sicherheit auf; er wird auch bei Unfällen im Regelfalle nicht aufgerissen oder in son­ stiger Weise undicht.

Das Außenrohr kann an seinen Enden auf den kleineren Durch­ messer des Innenrohres eingezogen sein. Zwischen Außen- und Innenrohr bedarf es auf diese Weise keiner ringförmigen Abschlußstücke.

Die Anschlußstutzen, die zum Innenrohr führen, können aus Stahl oder Edelstahl bestehen, wobei das Innenrohr an den Enden auf den Durchmesser der Anschlußstutzen eingezogen und dort durch ein Schutzgas-Schweißverfahren mit den An­ schlußstutzen verbunden sein kann. Das oben erwähnte, erfinderische Prinzip, mechanisch hoch beanspruchte Teile, die keine wärmeleitende Funktion übernehmen müssen, aus Edelstahl herzustellen und durch ein Schutzgas-Schweißver­ fahren mit dem Innenrohr zu verbinden, wird also bei dieser Ausführungsform der Erfindung auch auf die Anschlußstutzen übertragen.

Alternativ ist es aber auch möglich, die Befestigung der Anschlußstutzen am Innenrohr in der konventionellen Weise vorzunehmen. Dann können die Anschlußstutzen, die zum Innen­ rohr führen, aus Kupfer oder Messing bestehen und über ring­ förmige Kopfstücke mit dem Innenrohr verbunden sein, wobei die Verbindungsstellen gelötet, vorzugsweise hartgelötet, sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Ausführungs­ beispiel eines Benzinkühlers;

Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein zweites Ausführungs­ beispiel eines Benzinkühlers.

Der in Fig. 1 dargestellte Benzinkühler umfaßt in an und für sich bekannter Weise ein Außenrohr 4 sowie ein koaxial hierzu angeordnetes Innenrohr 1. Das Außenrohr 4 ist an seinen beiden Enden auf den Durchmesser des Innenrohres 1 eingezogen und dort durch ein Schutzgas-Schweißverfahren dicht befestigt. Bei dem Schutzgas-Schweißverfahren handelt es sich um ein sogenanntes WIG-Verfahren. Diese Abkürzung steht für "Wolfram-in-inertem Gas". Hier brennt der Licht­ bogen zwischen einer Wolframelektrode und dem zu schweißenden Material in einer Schutzgas-Atmosphäre. Als Schutzgas kom­ men in Frage Helium/Argon-Gemische oder auch Argon-Wasser­ stoffgemische. Besonders bewährt hat sich eine Mischung von Argon und Wasserstoff, wobei der Wasserstoffgehalt etwa 2% betragen sollte.

Zwischen dem Außenrohr 4 und dem Innenrohr 1 wird auf diese Weise ein Ringraum 7 gebildet, der von dem zu kühlenden Benzin durchströmt werden kann. Hierzu führen Anschlußnip­ pel 5, 6, an welche die Benzinleitungen (nicht dargestellt) angeschlossen werden können, zu dem Ringraum 7. Nicht dar­ gestellt sind mögliche Einbauten in dem Ringraum 7, welche einer geeigneten Strömungsführung des Benzines zur Verbes­ serung des Wärmetauscher-Wirkungsgrades dienen.

Das Innenrohr 1 ist an seinen beiden Enden ebenfalls auf einen kleineren Durchmesser eingezogen. Dieser kleinere Durchmesser entspricht dem Außendurchmesser zweier Anschluß­ stutzen 2, 3, über welche das Kühlmedium dem Innenraum des Innenrohres 1 zugeführt wird. Die Anschlußstutzen 2, 3 be­ stehen ebenfalls aus Edelstahl. Sie sind an den eingezogenen Enden des Innenrohres 1 mit demselben Schutzgas-Schweißver­ fahren befestigt, mit dem auch das Außenrohr 4 an dem Innen­ rohr 1 dicht angebracht wird.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Benzin­ kühlers stimmt weitgehend mit demjenigen nach Fig. 1 über­ ein; entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugs­ zeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet.

Der Benzinkühler von Fig. 2 umfaßt ebenfalls ein Außenrohr 104, welches an seinen Enden eingezogen und hier mit einem Schutzgas-Schweißverfahren an einem konzentrisch angeordneten Innenrohr 101 befestigt ist. Der zwischen dem Außenrohr 104 und dem Innenrohr 101 gebildete Ringraum 107 kann für das zu kühlende Benzin über die Anschlußnippel 105 und 106 erreicht werden.

Im Gegensatz zu dem anhand der Fig. 1 oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Befestigung der Anschluß­ stutzen 102 und 103 für das Kühlmedium in konventioneller Weise. Das heißt, die Anschlußstutzen 102 und 103 sind in diesem Falle aus Kupfer oder Messing hergestellt und an ringförmigen Kopfstücken 108 bzw. 109, die ebenfalls aus Kupfer oder Messing hergestellt sein können, durch Hart­ löten befestigt. Die äußere Mantelfläche der Kopfstücke 108, 109 ist ihrerseits mit der inneren Mantelfläche des Innenrohres 101 hart verlötet. Die Enden des Innenrohres 101 brauchen bei dieser Ausgestaltung des Bezinkühlers nicht eingezogen zu sein; das Innenrohr 101 kann also auf seiner gesamten axialen Erstreckung denselben Durchmesser aufweisen.

Claims (4)

1. Benzinkühler mit einem von einem Kühlmedium durchström­ baren, aus Kupfer bestehenden Innenrohr und mit einem konzentrisch hierzu angeordneten, an beiden Enden gegen das Innenrohr abgedichteten Außenrohr, wobei der Ringraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr von dem zu kühlen­ den Benzin durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (4; 104) aus Edelstahl besteht und Außen­ rohr (4; 104) und Innenrohr (1; 101) durch ein Schutzgas- Schweißverfahren aneinander befestigt und gegeneinander abgedichtet sind.

2. Benzinkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (4; 104) an seinen Enden auf den klei­ neren Durchmesser des Innenrohres (1; 101) eingezogen ist.

3. Benzinkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlußstutzen (2, 3), die zum Innen­ rohr (1) führen, aus Stahl oder Edelstahl bestehen, daß das Innenrohr (1) an den Enden auf den Durchmesser der Anschluß­ stutzen (2, 3) eingezogen und dort durch ein Schutzgas- Schweißverfahren mit den Anschlußstutzen (2, 3) verbunden ist.

4. Benzinkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlußstutzen (102, 103), die zum Innenrohr (101) führen, aus Kupfer oder Messing bestehen und über ringförmige Kopfstücke (108, 109) mit dem Innen­ rohr (101) verbunden sind, wobei die Verbindungsstellen gelötet sind.