DE7302164U

DE7302164U - Elastisches Dichtungselement für eine Wand durchdringende Rohre

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Publication number: DE7302164U
Application number: DE7302164U
Authority: DE
Original assignee: BEHR J SUEDDEUTSCHE KUEHLERFABRIK
Current assignee: BEHR J SUEDDEUTSCHE KUEHLERFABRIK
Publication date: 1973-05-10

Description

Rohre"

Die Erfindung betrifft ein elastisches Dichtungselement für eine Wand durchdringende Rohre, insbesondere bei Rohrbündel-Wärmetauschern mit Rundrohren und Wasserkasten, vorzugsweise für Kühlmittel- und/oder Heizungskreislauf in Fahrzeugen.

Die dichte Verbindung zwischen den ein Fluid führenden Rohren eines Wärmetauschers mit den anschließenden Wasserkasten bzw. Rohrboden ist besondars schwierig zujlösen, da einerseits die Wärme aus dehnung der verschiedenen Materialien zu berücksichtigen sind, die die Wärme— ausdehnung des Fluids und die dabei auftretenden Drücke zu beherrschen sind; ferner die insbesondere in Kühlmittelkreisläufen verwendeten Gefrierschutzmittel auf das Dichtungsmaterial einwirken, Korrosionserscheinungen auftreten und oftmals eine Auswechselbarkeit der einzelnen Teile erwünscht ist.

Eg 1st bereits eine Vorrichtung der dichten Montage dines Rohres durch eine Wand mit einer Dichtung bekannt, die die Dichtung zwischen dem Rohr und der Wand gewährleistet, wobei de Dichtung an der Wand angebracht wird und eirß ' gegen, das Rohr anliegende Lippe umfaßt

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und die Lippe mit einem ausgeweiteten Teil des Rohres zusammenwirkt, wobei die mit einer Lippe versehene Dichtung in Bezug auf die Wand an der Seite des Rohrendes angeordnet ist. Eine Anwendung dieser Vorrichtung auf einen Wärmetauscher liegt somit die Dichtung innerhalb des Wasserkastens. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist es, daß zur Montage der Wasserkasten einer abnehmbaren Deckel aufweisen muß, um die in den Boden eingesetzten Rohre aufzuv weiten. Wegen der dabei auftretenden mechanischen Beanspruchung

muß der Boden selbst äußerst stabil sein, Die Verwendung von Kunststoffmaterial ist dabei ausgeschlossen. Nach der Befestigung der Rohre im Boden müssen die Deckel auf deir Wasserkasten aufgebracht werden, wobei wiederum das Problem einer Abdichtung zwit-hen Boden und Wasserkasten bzw. Deckel auftritt.

Es ist ferner ein Röhrenwärmeaustauscher mit Rohrböden bekannt, der aus einer elastischen Platte und beiderseits anliegenden starren Platten besteht, wobei der Rohrboden aus einer der Rohrverteilung entsprechend gelochten, elastischen Platte, z.B. ζ aus Gummi oder dgl. besteht, an der beiderseits ebenfalls entsprechend der Rohrverteilüng gelochte, starre Platten anliegen, die mit der elastischen Platte eine abnehmbare Einheit bilden und zusammenpressend auf die elastische Platte wirken und wobei die eine abnehmbare Einheit bildenden beiden Standplatten, die dünner als die elastische Platte sind, samt der dazwischenliegenden elastischen Platte mit Ihrem Umfangsrand zwischen Planschen an zwei zusammenstoßenden Teilen des Wärmeaustauschergehäuses liegen. Dieser bekannte Röhrenwärmeaustauscher ist zerlegbar, wobei glatte Rohre ohne besondere Formgebung der Rohrenden verwendet werden können. Die Abdichtung wird durch Zusammenschrauben der starren Platten und die' dabei erfolgende Pressung des elastischen Materials des Rohrbodens bewirkt.

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Nachteilig ist der relativ hohe Aufwand, bedingt durch die beiden starren Platten an jedem Rohrende und die zahlreichen Befestigungsmittel für die Platten und die Deckel. Ferner muß die aus Gummi oder dgl. bestehende elastische Platte jeweils entsprechend einem Typ eines Röhrenwärmeaustauschers angefertigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches Dichtungselement für eine Wand durchdringende Rohre zu schaffen, mit dem einerseits eine absolut dichte Verbindung zwischen den Rohren und dem Rohboden geschaffen werden kann und die andererseits einfach herzustellen und an verschiedene Wärmetauscher bzw. Rohrkonfigurationen anpaßbar ist.

. Diese Aufgabe wird bei dem Dichtungselement, der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß Dichtungen für die emnzelnen Rohre rasterförmig auf ednen Streifen ader einer Platte angeordnet sind und daß zwischen den einzelnen Dichtungen Schwächungsstellen im Streifen oder in der _t Platte vorgesehen sjnd, zUr wahlweisen Verwendung einer bestimmten Anzahl von Dichtungen. .

• Die Erfindung läßt sich auf verschiedene Weisen realisieren. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Schwächungslinien aus Perforationen gebildet, die parallel . und quer zum Dichtungsraster bzw. zur Streifenlängsrichtung verlaufen.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Schwächungslinien schräg zum Dichtungsraster sich kreuzend angeordnet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Dichtungen durch Stege miteinander verbunden, die entsprechend dem Dichtungsraster kreuzweise varlaufen, so daß das Dichtungselement gitterartig ausgebildet 1st.

Zur Erhöhung der Festigkeit kann die Verbindung jeweils zwischen Dichtungen durch Stege hergestellt sein, die quer zum Dichtungsraster kreuzweise verlaufen.

Es ist auch möglich, Stege vorzusehen, die sowohl entsprechend dem Dichtungsraster als auch quer dazu kreuzweise verlaufen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Streifen als fortlaufendes, beliebig ablängbares Band hergestellt wird.

Die einzelnen Dichtungen weisen erfinctungsgemäß einen sich von außen an den Rand der Rohröffnung in den Boden fliegenden Ringrand und einen das Rohr umfaßenden Kragen auf, wobei der Innendurchmesser des Kragens kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohres.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist an der Unterseite der Dichtung ein nach außen gerichteter Randwulst vorgesehen, der bei der Montage der Rohre sich verformt und in einer Ringnut des Bodens der die öffnungen für die Rohre umgibt, fest gegen die Rohraußenwand preßt.

£ , Um ein Herausrutschen der Dichtung zu verhindern, können vorteil-. hafterweise die Dichtungen bzw. Stiege einen Außenkragen zur Abstützung auf der letzt benachbarten Kühlrippe aufweisen.

Um das Durchtreten von Falschluft zu verhindern, ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Dichtungen durch Stege miteinander verbunden sind, die sich auf der letzten Kühlrippe abstützen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch Ausfülirurigsbelspiole darstellt. Dabei zeigt :

Pig. 1 schematisGh einen Wärmetauscher mit einem erfindungsgernäßen Dichtungselement, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 ein Dichtungsraster von oben mit Schwächungsstelle^ Pig. 3 Stegausbildungen zwischen einzelnen Dichtungen,

Pig. 4 einen Querschnitt durch ein Dichtungselement im Bereich einer Dichtung,

Pip;. 5 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Abstützung vorgesehen ist, und

Fig. 6 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel nach Fig. 5·

In Fig. 1 ist schematisch ein Rohr-bündel-Wärmetauscher dargestellt. Der Wärmetauscher 1 besteht aus einer Anzahl von Rohren 6, die mit Kühlrippen oder Kühlbändern 7 versehen sind. An dieses Rohrnetz schließt sich ein oberer Wasserkasten 2 und ein unterer Wasserkasten 3 an. Der Wasserkasten 2 iöt mit einem Bodenteil 4 und der Wasserkasten 3 ist mit einem Bodenteil 5 versehen. In diesem Boden 4,5 sind die Rohre 6 eingesetzt. Zur Dichtung dient ein elastisches Dichtungselement 9> welches im Bereich der Eintrittsstellen der Rohre 6 in die Boden 4, 5 Dichtungen 8 aufweist. Oberer Wasserkasten 2 und unterer Wasserkasten 3 sind durch Spannmittel, beispielsweise Zuganker 19 miteinander verbunden.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen, elastischem Dichtungselement 9 dargestellt. Dabei sind die den einzelnen Rohren 6 zugeordneten Dichtungen 8 rasterförmig angeordnet. Zwischen den einzelnen Dichtungen 8 sind erfindungsgsmäß Schwächungsstellen, beispielsweise Perforationen vorgesehen. Im linken Teil der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Perforationen 10* und 10" parallel zur Längsachse des Streifens 9 bzw. senkrecht dazu, d, h. entsprechend dem Dichtungsraster, verlaufen. Zweckmäßig sind die-perforationen 10' und 10" jeweils in der Mitte zwischen zv/ei Dichtungen 8 angebracht.

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Auf der rechten Seite der Fig. 2 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Perforationen 11' und 11" schräg zum Dichtungsraster verlauferjund sich jeweils in der Längsachse zwischen zwei Reihen der Dichtungen 8 kreuzen. Selbstverständlich können bei einem Dichtungselement auch beide Arten von Schwächungslinien bzw. Perforationen 10, 11 vorgesehen sein. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, aus einer einheitlich hergestellten Platte oder einem Streifen 9 Bereiche herauszutrennen, die einem Jeweils vorgegebenen Wärmetauscher entsprechen.

Anstelle der Perforationen 10, 11 können, wie in Fig. 3 gezeigt, zwischen den Dichtungen 8 auch Stege 12, 13 vorgesehen sein. Dabei verbinden die Stege 12 jeweils zwei Dichtungen 8, während die kreuzförmig ausgebildeten Stege 13 jeweils vier Dichtungen verbinden. Auch hier ist nine gemeinsame Anwendung der Stege und der Stege 13 möglich. Das elastische Dichtungselement nach Fig. 3 besteht somit aus einem gitter- oder siebförmigen Raster mit Dichtungen 8 die lediglich durch Stege verbunden sind. Eine Auftrennung in einzelne Bereiche ist in einfacher Weise durch Zerschneiden der jeweiligen Randstege 12 bzw. 13 möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das elastinche Dichtungselement in Form ζ , eines fortlaufenden Streifens 9 ausgebildet ist, der an beliebigen Stellen, beispielsweise mit Hilfe der Perforationen 10', 10" ablängbar ist. Dadurch ergibt sich ein einheitliches Dichtungselement für eine Vielzahl beliebig gestalteter Wärmetauscher.

Die Ausbildung der einzelnen Dichtungen 8 ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Dabei weisen die Dichtungen 8 einen sich von außen an den Rand einer Rohröffnung 18 anlegenden Ringrand ?h auf sowie eilen ein Rohr 6 umfassenden Kragen 15. Der Innendurchmesser des Kragens l5 ist zweckmäßig kleiner als der Aussendurchmesser des Rohies 6. An den Ringrand lh können sich dann, gemäß Fig. 3, Stege 12 bcw. 13 anschließen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an der Unterseite der Dichtung 8 ein nach au£en gerichteter Randwulst 17

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vorgesehen. Aus Pig, 4 ist ersichtlich, daß bei der Montage eLnes Rohres 6 in einen Boden 4 sich der Kragen 15 aufgrund einer durch das Rohrende bewirkten Deformation einpreßt. Der Randwulst 17 wird ebenfalls verformt und preßt sich fest dichtend an den Außenumfang des Rohres 6. Insbesondere wenn, wie in Fig. 4 schematisoh dargestellt, das Rohr 6 einen konischen Rohrrand aufweist, wird durch die Reibwirkung zwischen Rohrkonus und Ringnut 16 dne besonders effektive Dichtung erzielt.

Bei dem in Pig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Dichtung 8 einen Außenkragen 20 auf, der sich auf die letzte, benachbarte Kühlrippe 7 abstützt. Dadurch wird ein Herausrutschen der Dichtung verhindert.

Nach einer Weiterbildung können,wie in Fig. 6 dargestellt, die Dichtungen 8 durch Stege 21 miteinander verbunden sein, die ebenfalls auf der letzten Kühlrippe aufliegen, wodurch ein Durchtreten von Falschluft verhindert wird.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 das erfindungsgemäße elastische Dichtungselement an der Luftseite des Wärmetauschers angeordnet.ist, kann ein entsprechendes Dichtungselement ohne weiteres auch auf der Wasserseite, d. h. im Innern der Wasserkasten 2 bzw. 3 angeordnet sein. Allerdings ist dann der Boden 4 bzw. 5 mit einer Korrosionsschutzschicht zu versehen, da das elastische Dichtungselement 9, insbesondere bei einer Ausbidlung nach Fig. J, den Boden nicht vollständig bedeckt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen

- Ansprüche -

1 Wärmetauscher	24	ί	•
? . oberer Wasserkasten	25
3 unterer Wasserkasten	26
^ Boden von 2	27
5 Boden von 3	28
6 Rohr	29
7 Kühlrippen	30
8 Dichtung	31
9 Streifen oder Platte	32
¹O Perforation	33
ll" Schrägperforation	3*
12 Zweiersteg	35
¹^ Vierersteg (Kreuz)	36
1* Ringrand 15 Kragen	37 38
16 Ringnut	39
¹7 Randwulst	40
18 RohrÖffnung in 2	41
^9 Zuganker	42
20 Außenkragen	43
21 Steg	44
22	45
²³ 730?1ί	,46 nine τ·
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Claims

Ansprüohe .

1. Elastisches Dichtungselement für eine Wand durchdringende Rohre, insbesondere bei Rohrbündel-Wärmetauscher mit Rundrohren und Wasserkasten, vorzugsweise für Kühlmittel- und/oder Heizungskreislauf in Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungen (8) für die einzelnen Rohre (6) rasterförmlg auf einem (Streifen oder Platte (9) angeordnet sind, und daß zwischen den einzelnen Dichtungen (8) Schwächungsstellen (10, 11) im Streifen oder Platte (9) vorgesehen sind zur wahlweisen Verwendung einer

/ bestimmten Anzahl von Dichtungen (8).

2. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächungslinien aus Perforationen (10', 10") bestehen, die parallel bzw. quer zum Dichtungsraster verlaufen.

3. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächungslinien (H', 11") schräg zum Dichtungsraster sich kreuzend vorgesehen sind.

4. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (8) durch Stege (12) miteinander verbunden sind, die entsprechend dem Diohtungsraster verlaufen.

5. Dichtungselementjnach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (8) durch Stege (13) miteinander verbunden sind die quer zum Dichtungsraster kreuzweise verlaufen.

6. Dichtungselement nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen durch Stege miteinander verbunden sind, die sowohl entsprechend als auch quer zum Dichtungsraster kreuzweise verlaufen.

7. Dichtungselement nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (9) als fortlaufendes, beliebig ablängbares Band hergestellt sind.

-P-

8. Dichtungselement nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (8) einen sich von außen an den Rand der Rohröffnung in den Boden (4) anlegenden Ringrand (lh) und einen das Rohr (6) umfaßenden Kragen (15) aufweisen, und daß der Innendurchmesser des Kragens (15) kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohres (6).

9· Dichtungselement nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch ζ gekennzeichnet, daß die Unterseite der Dichtung (8) einen nach außen gerichteten Randwulst (17) aufweist.

10. Dichtungselement nach einen oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (8) bzw. der Streifen 59) einen Außenkragen (20) aufweist, der sich auf der letzten Kühlrippe abstützt.

11, Dichtungselement nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen durch Stege (21) miteinander verbunden sind, die sich auf der letzten Kühlrippe (7) abstützen um ein Durchtreten von Falschluft zu verhindern.