DE4120869A1 - Finned tube vehicle radiator - has tube openings in end plates widened to also secure side section lugs - Google Patents

Finned tube vehicle radiator - has tube openings in end plates widened to also secure side section lugs

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Abstract

The automotive-engine radiator, comprises a finned-tube block whose tubes are secured in end plate openings, by soldering,. Cooling ribs between the tubes are enclosed between side-sections joined to the end plates and with end lugs inserted in the plates. The openings (5) in the end plates (1) adjacent to the side-sections (2) have a cross-section increased by the amount of the lug thickness. The lugs (8) are secured in them together with the tubes (3). The latter can be flat, while the lugs can be parallel to the side-section side surfaces. ADVANTAGE - Simplicity, with side-sections secured firmly in place.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere Wasser/Luft-Kühler für Verbrennungskraftmaschinen von Fahr­ zeugen, bestehend aus einem Rippen-Rohrblock mit Rohrböden, in denen die Rohre in Durchzugsöffnungen gehalten, vorzugsweise verlötet sind, wobei zwischen den Rohren lamellenartige Kühl­ rippen angeordnet sind, die von Seitenteilen umschlossen sind, die mit den Rohrböden verbunden sind und an ihren Enden min­ destens eine Lasche aufweisen, die in die Rohrböden einge­ schoben ist.The invention relates to a heat exchanger, in particular Water / air cooler for Fahr internal combustion engines witness, consisting of a finned tube block with tube sheets, in which the pipes are held in through openings, preferably are soldered, with lamellar cooling between the tubes ribs are arranged, which are surrounded by side parts, which are connected to the tube sheets and at their ends min at least have a tab that is inserted into the tube sheets is pushed.

Ein derartiger Wärmetauscher ist aus der FR 26 39 099 bekannt. Bei dieser Bauart weisen die Seitenteile an ihren Enden Laschen auf, die in entsprechend ausgebildete Schlitze der Rohrböden eingeschoben und danach umgebogen werden. Der Abstand der Schlitze von den äußeren Rohren ist dabei derart festgelegt, daß die Kühlrippen von den Seitenteilen gegen die Rohre ge­ drückt werden.Such a heat exchanger is known from FR 26 39 099. With this design, the side parts have tabs at their ends on, in the appropriately trained slots of the tube sheets inserted and then bent. The distance of the Slots from the outer tubes is set so that the cooling fins from the side parts against the pipes ge be pressed.

Bekannt ist auch ein Wärmetauscher (DE-PS 24 49 045), bei dem die Rohrböden eine Umfangsnut aufweisen, an die sich eine U- förmige Lasche anschließt. An die Enden der Seitenteile ist eine Schulter angeformt, die durch einen aufgebogenen Rand ver­ längert ist. Bei der Montage wird die Schulter gegen den Nut­ grund des Rohrbodens gedrückt und die Seitenteile durch Um­ biegen der Lasche des Rohrbodens um deren aufgebogenen Rand und deren Schulter fixiert.Also known is a heat exchanger (DE-PS 24 49 045) in which the tube sheets have a circumferential groove to which a U- shaped tab connects. At the ends of the side panels a shoulder is formed, which is ver is elongated. When mounting the shoulder against the groove bottom of the tube sheet and the side parts by Um  bend the flap of the tube sheet around its bent edge and whose shoulder is fixed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine einfache und stabile Befestigung der Seitenplatten bei geringem Montage­ aufwand möglich ist.The invention has for its object a heat exchanger to create the type mentioned, in which a simple and stable attachment of the side plates with little assembly effort is possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die den Seitenteilen benachbarten Durchzugsöffnungen der Rohrböden einen um die Dicke der Laschen erweiterten Querschnitt auf­ weisen, in dem die Laschen gemeinsam mit den Rohren gehalten sind.According to the invention the object is achieved in that the Side parts adjacent through openings of the tube sheets a cross section expanded by the thickness of the tabs point in which the tabs are held together with the tubes are.

Durch eine derartige Ausgestaltung sind keine zusätzlichen Befestigungselemente für die Seitenteile des Wärmetauschers an den Rohrböden erforderlich. Die aufgrund der Elastizität der Rohre in den Durchzugsöffnungen erzielbare Klemmwirkung auf die Laschen der Seitenteile gewährleistet eine ausreichende Stabi­ lität vor dem Verlöten. Die Ausnutzung der Elastizität der Rohre bringt außerdem den Vorteil einer toleranzunempfindlichen Fixierung der Seitenteile. Da die Seitenteile des Wärmetau­ schers gemeinsam mit den äußeren Rohren in die Durchzugsöffnung geschoben werden, ist der Montageaufwand gering. Durch die erfindungsgemäße Lösung können die Abmessungen der Rohrböden gering gehalten werden, da kein zusätzlicher Platzbedarf für Befestigungselemente der Seitenteile erforderlich ist.With such a configuration there are no additional Fasteners for the side parts of the heat exchanger the tube sheets required. The due to the elasticity of the Pipes in the passage openings achievable clamping effect on the Lashing the side panels ensures sufficient stability before soldering. Exploiting the elasticity of the Pipes also have the advantage of being insensitive to tolerances Fixation of the side parts. Because the side parts of the heat rope schers together with the outer tubes into the passage opening are pushed, the assembly effort is low. Through the solution according to the invention, the dimensions of the tube sheets be kept low since no additional space is required for Fasteners of the side parts are required.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the inventive concept are in marked the subclaims.

Dabei bringt das Merkmal des Anspruches 2 den Vorteil mit sich, daß die Laschen die erweiterten Querschnitte der Durchzugsöff­ nungen vollständig ausfüllen, so daß der Lotbedarf beim Ver­ löten gering ist. Außerdem wird die Stabilität des vormontier­ ten Wärmetauschers durch die formschlüssige Verbindung zwischen Laschen und erweiterten Querschnitten erhöht.The feature of claim 2 has the advantage that the tabs the expanded cross-sections of the pull-through Fill out all the solutions so that the soldering requirements when ver soldering is low. In addition, the stability of the pre-assembled  th heat exchanger through the positive connection between Tabs and extended cross sections increased.

Das Merkmal des Anspruches 3 gewährleistet eine sichere Anlage der Laschen an den Rohren, so daß eine optimale Klemmwirkung in den Durchzugsöffnungen erreicht wird.The feature of claim 3 ensures a safe investment of the tabs on the tubes so that an optimal clamping effect in the draft openings is reached.

Vorteilhaft ist es auch, nach den Merkmalen der Ansprüche 4 und die Laschen der Seitenteile parallel zu deren Seitenflächen und in einem Abstand zu diesen anzuordnen, der der Höhe der Kühlrippen entspricht. Mit diesen Maßnahmen wird eine sichere Anlage der Kühlrippen sowohl an den Rohren als auch an den Seitenflächen der Seitenteile erreicht, wodurch der Wärme­ tauscher optimale Wärmeleiteigenschaften aufweist.It is also advantageous, according to the features of claims 4 and the tabs of the side parts parallel to their side surfaces and to be placed at a distance from them which corresponds to the height of Corresponds to cooling fins. With these measures, a safe Installation of the cooling fins on both the pipes and Side faces of the side panels reached, creating the warmth exchanger has optimal thermal conductivity.

Mittels der gemäß Merkmal 6 vorgesehenen Ausbildung von Spreiz­ lappen wird eine zusätzliche Fixierung durch das Umbiegen der Spreizlappen in Richtung eines die Durchzugsöffnung umlaufenden Kragens erreicht.By means of the formation of spreading tabs provided in accordance with feature 6 , additional fixation is achieved by bending the spreading tabs in the direction of a collar encircling the passage opening.

Die Merkmale des Anspruches 7 gewährleisten, daß ein Zusammen­ drücken und damit eine Querschnittsverringerung des Rohres bei der Montage des Wärmetauschers vermieden wird.The features of claim 7 ensure that a together press and thus reduce the cross-section of the pipe assembly of the heat exchanger is avoided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below. It shows

Fig. 1 eine Teilansicht des Wärmetauschers in Schnittdar­ stellung, Fig. 1 is a partial view of the heat exchanger in position Schnittdar,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Seitenteil des Wärme­ tauschers, Fig. 2 is a plan view of the exchanger to a side portion of the heat,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Durchzugs­ öffnung und Fig. 3 is a plan view of a passage opening according to the invention and

Fig. 4 die Schnittdarstellung einer Durchzugsöffnung mit eingesetztem Seitenteil und Rohr gemäß der Schnitt­ linie IV-IV in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab. Fig. 4 is a sectional view of a passage opening with an inserted side part and tube according to the section line IV-IV in Fig. 3 in an enlarged scale.

Fig. 1 zeigt die wesentlichen Bauteile eines verlöteten Wärme­ tauschers. Da der Wärmetauscher symmetrisch aufgebaut ist, wurde auf eine Gesamtansicht verzichtet. Fig. 1 shows the essential components of a soldered heat exchanger. Since the heat exchanger is constructed symmetrically, an overall view has been omitted.

Dargestellt ist unter anderem ein Rohrboden (1), ein Seitenteil (2), Rohre (3) und mäanderförmige Kühlrippen (4) in Teilan­ sicht. Das Seitenteil (2) ist in der dem Seitenteil (2) benach­ barten Durchzugsöffnung (5) gemeinsam mit dem im Ausführungs­ beispiel als Flachrohr ausgebildeten Rohr (3) verlötet. Das Seitenteil wird vor dem Lötvorgang unter Klemmwirkung gehalten. Die Klemmwirkung wird hierbei einmal durch die Elastizität des Rohres (2) und zum anderen durch aus dem Stand der Technik bekannte, die Durchzugsöffnungen umgebende Kragen (6) erreicht.It shows a tube sheet ( 1 ), a side part ( 2 ), tubes ( 3 ) and meandering cooling fins ( 4 ) in partial view. The side part ( 2 ) in the side part ( 2 ) neigh disclosed passage opening ( 5 ) is soldered together with the tube ( 3 ) formed in the execution example as a flat tube. The side part is held under clamping action before the soldering process. The clamping effect is achieved on the one hand by the elasticity of the tube ( 2 ) and on the other hand by collars ( 6 ) which are known from the prior art and surround the through openings.

Wie Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 zeigt, weist das Seitenteil (2) an seinen Enden mehrere zu dessen Seitenfläche (7) parallele Laschen (8) auf, welche in einem Abstand zur Seiten­ fläche (7) des Seitenteils (2) angeordnet sind, der der Höhe (c) der Kühlrippen entspricht.As shown in FIG. 2 in connection with FIG. 1, the side part ( 2 ) has at its ends several tabs ( 8 ) parallel to its side surface ( 7 ), which are at a distance from the side surface ( 7 ) of the side part ( 2 ) are arranged, which corresponds to the height (c) of the cooling fins.

Fig. 3 zeigt eine Durchzugsöffnung (5) des Rohrbodens (1), die einen um die Dicke (d) und die Breite (b) der Laschen (8) erweiterten Querschnitt aufweisen. Außerdem ist das eingesetzte Rohr (3) und die Laschen (8) des Seitenteiles (2) ersichtlich. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Laschen (8) als Spreizlappen (b1, b2) ausgebildet. Diese Spreizlappen werden nach dem Ein­ führen der Laschen (8) in die Durchzugsöffnung (5) nach außen umgebogen, so daß das zugeordnete Seitenteil für den nachfol­ genden Lötvorgang mechanisch an der Durchzugsöffnung (5) fixiert ist. Fig. 3 shows a passage opening ( 5 ) of the tube sheet ( 1 ), which have a cross section enlarged by the thickness (d) and the width (b) of the tabs ( 8 ). In addition, the tube ( 3 ) used and the tabs ( 8 ) of the side part ( 2 ) can be seen. In the exemplary embodiment, two tabs ( 8 ) are designed as spreading tabs (b 1 , b 2 ). These spreading flaps are bent outwards after leading the tabs ( 8 ) into the passage opening ( 5 ) so that the associated side part is mechanically fixed to the passage opening ( 5 ) for the subsequent soldering process.

Zwei Stützstege (9), jeweils bestehend aus zwei Teilstegen, deren Länge etwas größer als der halbe Abstand der Rohrwan­ dungen ist, sind in den Rohrenden integriert. Die Teilstege können bereits vor dem Einschub in die Durchzugsöffnung (5) derart umgebogen werden, daß zwischen ihnen Berührungskontakt besteht. Die so gebildeten Stützstege (9) verhindern ein Ein­ fallen der Rohrenden beim Lötvorgang. Die Spreizlappen (b1, b2) und Stützstege (9) sind einander fluchtend zugeordnet. Auf diese Weise bilden die Stützstege (9) auch ein Widerlage gegen die beim Umbiegen der Spreizlappen entstehenden Kräfte.Two support webs ( 9 ), each consisting of two part webs, the length of which is slightly greater than half the distance between the Rohrwan applications, are integrated in the pipe ends. The partial webs can be bent over before being inserted into the passage opening ( 5 ) in such a way that there is contact between them. The support webs ( 9 ) thus formed prevent the pipe ends from falling during the soldering process. The spreading tabs (b 1 , b 2 ) and supporting webs ( 9 ) are assigned to one another in alignment. In this way, the support webs ( 9 ) also form an abutment against the forces arising when the spreading flaps are bent.

Bei der Montage des Wärmetauschers werden die Seitenteile (2) gemeinsam mit den Rohren (3) in die den Seitenteilen (2) be­ nachbarten Durchzugsöffnungen (5) derart eingeschoben, daß die Laschen (8) formschlüssig positioniert sind. Danach werden die Spreizlappen (b1, b2) gleichzeitig umgebogen. Es ist auch möglich, mit den Spreizlappen zusammen auch die Teilstege der Stützstege (9) umzubiegen, wenn ein geeignetes Werkzeug ver­ wendet wird. Eine an den Laschenenden beidseitig vorgesehene Fase (10) erleichtert den Einschub in die Durchzugsöffnung (5). Anschließend wird der so vormontierte Wärmetauscher in üblicher Weise verlötet. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich besonders für Wärmetauscher aus Aluminium.During assembly of the heat exchanger, the side parts (2) in the pulling be adjacent openings (5) inserted in common with the tubes (3) the side parts (2) such that the tabs (8) are positively positioned. Then the spreading flaps (b 1 , b 2 ) are bent at the same time. It is also possible to bend the partial webs of the supporting webs ( 9 ) together with the spreading tabs if a suitable tool is used. A chamfer ( 10 ) provided on both sides of the tab ends facilitates insertion into the passage opening ( 5 ). The preassembled heat exchanger is then soldered in the usual way. The configuration according to the invention is particularly suitable for aluminum heat exchangers.

Claims (7)

1. Wärmetauscher, insbesondere Wasser/Luft-Kühler für Ver­ brennungskraftmaschinen von Fahrzeugen, bestehend aus einem Rippen-Rohrblock mit Rohrböden, in denen die Rohre in Durch­ zugsöffnungen gehalten, vorzugsweise verlötet sind, wobei zwischen den Rohren lamellenartige Kühlrippen angeordnet sind, die von Seitenteilen umschlossen sind, die mit den Rohrböden verbunden sind und an ihren Enden mindestens eine Lasche auf­ weisen, die in die Rohrböden eingeschoben ist, gekennzeichnet dadurch, daß die den Seitenteilen (2) benachbarten Durchzugs­ öffnungen (5) der Rohrböden (1) einen um die Dicke der Laschen (8) erweiterten Querschnitt aufweisen, in dem die Laschen (8) gemeinsam mit den Rohren (3) gehalten sind.1. Heat exchanger, in particular water / air cooler for internal combustion engines of vehicles, consisting of a finned tube block with tube sheets in which the tubes are held in through openings, preferably soldered, lamella-like cooling fins being arranged between the tubes, the side parts are enclosed, which are connected to the tube sheets and have at their ends at least one tab which is inserted into the tube sheets, characterized in that the side parts ( 2 ) adjacent passage openings ( 5 ) of the tube sheets ( 1 ) one around Thickness of the tabs ( 8 ) have an enlarged cross section in which the tabs ( 8 ) are held together with the tubes ( 3 ). 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung des Querschnittes der Durchzugsöffnungen (5) der Breite (b) der Laschen (8) entspricht.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the expansion of the cross section of the through openings ( 5 ) corresponds to the width (b) of the tabs ( 8 ). 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rohre (3) als Flachrohre ausgebildet sind.3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the tubes ( 3 ) are designed as flat tubes. 4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (8) parallel zu den Seiten­ flächen (7) der Seitenteile (2) angeordnet sind.4. Heat exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tabs ( 8 ) parallel to the side surfaces ( 7 ) of the side parts ( 2 ) are arranged. 5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (8) in einem Abstand zu den Seitenflächen (7) der Seitenteile (2) angeordnet sind, der der Höhe der Kühlrippen (4) entspricht.5. Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tabs ( 8 ) are arranged at a distance from the side surfaces ( 7 ) of the side parts ( 2 ) which corresponds to the height of the cooling fins ( 4 ). 6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (8) mindestens einen in Rich­ tung eines die Durchzugsöffnung (5) umgebenden Kragens (6) um­ biegbaren Spreizlappen (b1) aufweisen.6. Heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tabs ( 8 ) have at least one in Rich direction of the passage opening ( 5 ) surrounding the collar ( 6 ) around bendable expansion tabs (b 1 ). 7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden mindestens jeweils einen sich an den Rohrwandungen abstützenden Stützsteg (9) aufweisen, und daß die Spreizlappen (b1, b2) den Stützstegen (9) fluchtend zugeordnet sind.7. Heat exchanger according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tube ends each have at least one supporting web ( 9 ) supported on the tube walls, and that the spreading tabs (b 1 , b 2 ) are assigned to the supporting webs ( 9 ) in alignment .
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