EP0346602A1 - Wasser/Luft-Kühler für wassergekühlte Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Nutzfahrzeugen - Google Patents

Wasser/Luft-Kühler für wassergekühlte Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Nutzfahrzeugen Download PDF

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EP0346602A1
EP0346602A1 EP89107826A EP89107826A EP0346602A1 EP 0346602 A1 EP0346602 A1 EP 0346602A1 EP 89107826 A EP89107826 A EP 89107826A EP 89107826 A EP89107826 A EP 89107826A EP 0346602 A1 EP0346602 A1 EP 0346602A1
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EP
European Patent Office
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water
side part
air cooler
cooler according
pins
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EP89107826A
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English (en)
French (fr)
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EP0346602B1 (de
Inventor
Artur Wäsch
Franco Ghiani
Werner Lenz
Manfred Dipl.-Ing. Möst
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP0346602B1 publication Critical patent/EP0346602B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/14—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded
    • F28F2255/143—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded injection molded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/08—Fastening; Joining by clamping or clipping
    • F28F2275/085—Fastening; Joining by clamping or clipping with snap connection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/10—Movable elements, e.g. being pivotable
    • F28F2280/105—Movable elements, e.g. being pivotable with hinged connections

Definitions

  • the invention relates to a water / air cooler for water-cooled internal combustion engines, in particular for commercial vehicles, consisting of finned tube block with plastic water boxes, which are positively connected by fastening parts with side parts overlapping the water boxes.
  • the present invention has for its object to avoid the disadvantages mentioned above and to design a water / air cooler, in particular with a plastic side part, so that the connection of the side parts to the water boxes is sufficiently stable without complex installation being necessary.
  • the invention in a water / air cooler of the type mentioned is that the fastening parts are formed on a water box and at one end of a plastic side part in the manner of a hinge connection, and that on the other water box and on the other side part end a locking device securing the end position is provided.
  • This solution has the advantage that a very simple assembly of the side parts on the water tanks is possible and the side part can be designed in one piece.
  • the hinge connection has pins and cutouts both in the longitudinal direction of the side part and in the longitudinal direction of the water tank, as a result of which all forces occurring during operation are absorbed, even when used in commercial vehicles.
  • the pins of the hinge connection on the water tank are arranged symmetrically to its central plane both in its longitudinal direction and in the longitudinal direction of the side part, the recesses are formed correspondingly in the side part.
  • the arrangement of the pins or recesses in pairs brings increased stability, on the other hand, the symmetrical design offers the possibility of using the same side part for the left as well as for the right side of the cooler. It is easy to understand that reversing the pin or recess arrangement makes no difference in the attachment.
  • the locking device on the upper water tank consists of pins arranged on the water tank in its longitudinal direction and corresponding recesses in the side part and a wedge which locks the side part in its end position via its contact surfaces on both the water tank and the side part.
  • the wedge itself is additionally secured by a snap hook. That kind of Locking creates a good positive connection and thus ensures a firm and permanent connection even in rough operation, as occurs in commercial vehicles.
  • the locking device is designed symmetrically by the arrangement of the pins and recesses in pairs and its stability is further increased. It is also conceivable to form a peg or a recess instead of the paired pegs or recess arrangement, but a sufficient width must be ensured in order to avoid twisting of the connection when force is applied.
  • the side part in addition to the hinge connection, is also held at the lower end by snap hooks transversely to the direction of the tubes. This ensures that torques from the suspension can also be absorbed at the lower end of the side part.
  • the side part is made in one piece from plastic and thereby brings about a substantial reduction in costs, and the plastic also harbors corrosion resistance with respect to the steel.
  • the side part was designed with several heavily ribbed walls.
  • a metal profile is additionally provided in a further embodiment of the invention to increase the rigidity and to prevent distortion.
  • a water / air cooler for a commercial vehicle is partially shown, which is constructed from an upper, plastic water tank (3) and a plastic, lower water tank (2), between which the only hinted shown fins - tube block (20) is arranged.
  • a side part (1) made of plastic is used to attach the radiator to the vehicle.
  • the corresponding left side part (1) is not shown.
  • the two side parts (1) are designed symmetrically to the central plane of the cooler, which runs parallel to the axes of the tubes (25) of the finned tube block (20), so that the left and right side parts (1) can be interchanged as desired.
  • the side parts (1) are made of plastic by injection molding and constructed so that no sliders are required for the lower hinge connection. As a result, the tool costs of the component are greatly reduced.
  • the side part (1) is reinforced by transverse and longitudinal ribs (16).
  • the wall thickness of the side part (1) is kept constant over the entire area in order to ensure rapid demoulding during series production.
  • the pins (4 and 4a and 5 and 5a) on the water tank (2), relative to the central plane of the cooler, are arranged opposite one another, as can be seen from FIG. 5.
  • the pins (4 and 4a and 5 and 5a) are designed as cuboid, hollow cams; the square shape ensures a high degree of fit and therefore a perfect fit.
  • the pins (4 and 4a) are directed downwards in the direction of the longitudinal axis of the side part, the cams (5 and 5a) are arranged at right angles on both sides of the water box (2) in its longitudinal direction. As can be seen from FIG.
  • pins (6 and 6a and 7 and 7a) are also arranged on both sides in the longitudinal direction of the upper water tank (3), which are opposite one another, in each case relative to the central plane of the cooler.
  • the pins (6 and 6a) are located on the outside at the bottom on the side of the water tank (3), whereas the pins (7 and 7a) are set back from the pins (6 and 6a) and are arranged further up.
  • This arrangement results in a positive connection in different planes during mounting, which increases the stability.
  • two cross bores (26) and (27) and two cross bores (28) and (29) are formed on the water tank (3), which enable steel side parts in in a known manner can be connected to the water tanks with the aid of bolts.
  • the side part (1) has corresponding recesses (8 and 8a) to the pins (4 and 4a), recesses (9 and 9a) in which the pins (5 and 5a) engage, and Cutouts (10 and 10a), which correspond to the pins (6 and 6a), as well as cutouts (11 and 11a), which form-fit with the pins (7 and 7a).
  • the recesses (8 and 8a) lie opposite each other, also related to the central plane of the cooler, and are designed in a square shape.
  • the cutouts (8 and 8a) have the size and shape of the outer contour of the pins (4 and 4a) perpendicular to the central axis of the side part (1), but they are designed as angled openings, since the openings (8 and 8a) are offset in the direction continue along the longitudinal axis of the side part (1).
  • the clear width of the recesses (8 and 8a) results So there is a cross section that is larger than the cross section of the pins (4 and 4a).
  • the corresponding openings (9 and 9a) to the pins (5 and 5a) also have a larger cross section than the pins (5 and 5a).
  • the side part (1) is in its end position.
  • the recesses (8 and 8a) form-fit around the pins (4 and 4a); the pins (6 and 6a) with the cutouts (10 and 10a) and the pins (7 and 7a) with the cutouts (11 and 11a) also form an exact positive fit.
  • the end position (1 ') of the side part is indicated by dash-dotted lines.
  • the side part (1) lies with an abutment surface (1c) on the water tank (3) on its surface (3b) and with the surface (1b) on the surface (3a) of the water tank (3).
  • Fig. 4 the position of the contact surfaces (7b or 6b) on each of the four pin sides can be clearly seen.
  • the contact surfaces (4b), as shown in FIG. 5, are also provided on all four sides of the pins (4 and 4a).
  • the side part (1) is movable in its longitudinal direction by the hinge connection and is only locked exactly by the locking device.
  • the hinge connection is therefore designed as a floating bearing, the locking device as a fixed bearing.
  • the contact surfaces (2a) enclose the pins (5 and 5a) in the transverse direction. Forces are taken up by the hinge connection in every direction, except in the longitudinal direction of the side part (1), the locking device, with the pins (6, 6a, 7, 7a), absorbs forces in any direction, except in the longitudinal direction of the water box (3) the wedge (14), the side part (1) is finally secured.
  • a wedge (14) as can be seen in Fig.
  • the water tank (2) has elongated slots (13) laterally on both sides, into which a snap connection (12) of the side part (1) engages, as shown in FIG. 6 is. It results on Water tank (2) contact surfaces (13a), on the snap hook (12) of the side part (1) contact surfaces (12a). From this it can be seen that the snap connection (12) cannot absorb any forces in the longitudinal direction of the side part (1).
  • This connection between the snap hook (12) and slot (13) serves to absorb torques in the assembled state of the side part (1) which are initiated from the suspension. A compensatory movement in the direction of the side parts is not hindered.
  • a metal profile (17) is additionally provided to increase the stability of the side part (1) and to prevent distortion, as can be seen in FIG. 8.
  • the metal profile (17) is hollow and has a square cross section.
  • the profile (17) runs in the longitudinal direction of the side part (1) on its central axis and is inserted between two longitudinal ribs (16).
  • the radiator support (18) which is shown in FIG. 9, is integrated in the side part (1) and is also heavily ribbed to increase the stability. It consists of several horizontally and vertically arranged walls (16). Metal support sleeves (19) are provided to prevent material overloading in the bores that are used to hold the fastening screws. The axis of the holes runs parallel to the longitudinal axis of the side part (1).
  • the radiator support (18) is formed at right angles to the longitudinal direction of the side part (1).
  • FIG. 10 A space-saving solution is provided for narrow installation space, which can be seen in FIG. 10.
  • the locking device is modified and the form-fitting attachment by means of the pins (7 and 7a) with the corresponding recesses (11 and 11a) of the embodiment in FIG. 1 is dispensed with.
  • the dashed contours of this embodiment are shown in FIG. 10. Both the water tank (3) and the side part (1) are through the upper edge (24) limited the space-saving solution, which is also indicated in Fig. 1.
  • the contact surface (22) on the water tank (3) and the contact surface (23) on the side part (1) serve as a replacement for the lack of positive locking by the pins (7 and 7a) or the recesses (11 and 11a).
  • the contact surface (23) is pressed onto the contact surface (22) of the water tank (3) during assembly.
  • the side part (1) is form-fitting with the contact surfaces (10b) on the surfaces (6b) of the water tank (3) with the surfaces (1b) on the surfaces (3a) of the water tank (3) and with the contact surface (23) on the Surface (22) of the water tank (3) bound.
  • the wedge (14) not shown, locks the side part over the contact surfaces (21) on the side part or (14a) on the water tank.

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Abstract

Wasser/Luft-Kühler werden bisher über Stahlseitenteile, die seitlich über die Wasserkästen übergreifen, befestigt. Die neuen Seitenteile sollen kostengünstiger und weniger korrosionsanfällig sein. Dies wird durch ein einteiliges Kunststoffseitenteil (1) ermöglicht, das über Zapfen (4, 4A; 5, 5A), die in Aussparungen (8, 8A; 9, 9A) eingreifen, mit den Wasserkästen scharnierartig wirkende Eckverbindungen bildet. Das Material Kunststoff ist nicht korrosionsanfällig, weiterhin ist ein spritzgußtechnisch hergestelltes Kunststoffseitenteil sehr kostengünstig. Der Wasser/Luft-Kühler kann in Nutzfahrzeugen eingesetzt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wasser/Luft-Kühler für wasserge­kühlte Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für Nutzfahr­zeuge, bestehend aus Rippen-Rohrblock mit Kunststoffwasser­kästen, die formschlüssig durch Befestigungsteile mit seitlich die Wasserkästen übergreifenden Seitenteilen verbunden sind.
  • Es ist aus der DE-OS 33 03 986 bekannt, die Wasser/Luft-Kühler mit Seitenteilen zu versehen, die seitlich über die Wasser­kästen überstehen und durch Bolzen mit ihnen verbunden sind. Die Seitenteile müssen hierzu aus Stahl gefertigt sein, auch die Montage der Seitenteile an den Wasserkästen ist relativ zeitaufwendig. Zudem sind Einlegehülsen in den Wasserkästen notwendig, um den Kunststoff vor Beschädigungen zu schützen.
  • Aus der DE-OS 34 28 857 ist es weiterhin bekannt, daß die Seitenteile mit Öffnungen in ihren Befestigungslaschen fest mit den Wasserkästen verbundene, zapfenartige Verbindungsbolzen übergreifen. Auch hier wird ein Stahlseitenteil verwendet, das in starkem Maße korrosionsanfällig ist. Durch die unterschied­lichen Werkstoffe von Wasserkästen und Seitenteilen und die daraus resultierende ungleichmäßige Erwärmung ist es zudem not­wendig, einen Wärmedehnungsausgleich durch die Gestaltung eines Festlagers und eines Loslagers zu schaffen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und einen Wasser/Luft-Kühler, insbesondere mit einem Kunststoffseitenteil so auszubilden, daß die Verbindung der Seitenteile mit den Wasserkästen ausreichend stabil ist, ohne daß eine aufwendige Montage notwendig wird.
  • Die Erfindung besteht bei einem Wasser/Luft-Kühler der eingangs genannten Art darin, daß die Befestigungsteile an einem Wasser­kasten und an einem Ende eines Kunststoffseitenteils in der Art einer Scharnierverbindung ausgebildet sind, und daß am anderen Wasserkasten und am anderen Seitenteilende eine die Endlage sichernde Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist. Diese Lösung weist den Vorteil auf, daß eine sehr einfache Montage der Seitenteile an den Wasserkästen möglich ist und das Seitenteil einteilig gestaltet werden kann.
  • In Weiterbildung der Erfindung weist die Scharnierverbindung Zapfen und Aussparungen sowohl in Längsrichtung des Seiten­teiles als auch in Längsrichtung des Wasserkastens auf, wodurch alle im Betrieb auftretenden Kräfte, auch beim Einsatz in Nutz­fahrzeugen, aufgenommen werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung sind die Zapfen der Scharnierverbindung am Wasserkasten symmetrisch zu seiner Mittelebene sowohl in seiner Längsrichtung als auch in Längsrichtung des Seitenteiles angeordnet, die Aussparungen sind korrespondierend dazu im Seitenteil ausgebildet. Hierbei bringt die paarweise Anordnung von Zapfen bzw. Aussparungen eine erhöhte Stabilität mit sich, zum anderen birgt die symme­trische Gestaltung die Möglichkeit, das gleiche Seitenteil sowohl für die linke als auch für die rechte Seite des Kühlers zu verwenden. Es ist leicht verständlich, daß eine Umkehrung der Zapfen - bzw. Aussparungsanordnung keinen Unterschied in der Befestigung ausmacht.
  • In einer weiterer Ausführungsform besteht die Verriegelungs­einrichtung am oberen Wasserkasten aus am Wasserkasten in seiner Längsrichtung angeordneten Zapfen und korrespondierenden Aussparungen im Seitenteil sowie einem Keil, der über seine An­lageflächen sowohl am Wasserkasten als auch am Seitenteil das Seitenteil in seiner Endlage arretiert. Der Keil selbst ist zu­sätzlich durch einen Schnapphaken gesichert. Diese Art der Arretierung schafft einen guten Formschluß und sichert damit eine feste und dauerhafte Verbindung auch bei rauhem Betrieb, wie er bei Nutzfahrzeugen vorkommt.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist auch die Verriegelungsein­richtung durch die paarweise Anordnung der Zapfen und Aus­sparungen symmetrisch gestaltet und in ihrer Stabilität weiter erhöht. Es ist auch denkbar, anstelle der paarweisen Zapfen bzw. Aussparungsanordnung jeweils einen Zapfen bzw. eine Aus­sparung auszubilden, es muß jedoch eine ausreichende Breite gewährleistet sein, um ein Verwinden der Verbindung bei Kraft­einwirkung zu vermeiden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Seitenteil zusätzlich zur Scharnierverbindung auch am unteren Ende durch Schnapphaken quer zur Richtung der Rohre gehalten. Dadurch wird erreicht, daß Drehmomente von der Aufhängung her, auch am unteren Ende des Seitenteiles aufgenommen werden können.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Seitenteil ein­teilig aus Kunststoff hergestellt und bewirkt dadurch eine wesentliche Kostenverringerung, auch birgt der Kunststoff gegenüber dem Stahl eine Korrosionsbeständigkeit. Um eine aus­reichende Steifigkeit zu erzielen, wurde das Seitenteil mit mehreren stark verrippten Wänden gestaltet.
  • Bei großen Wasserkühlern, die zusätzlich mit einem Ausgleichs­behälter bestückt sind, ist in weiterer Ausgestaltung der Er­findung zur Erhöhung der Steifigkeit und zur Verhinderung von Verzug zusätzlich ein Metallprofil vorgesehen.
  • In einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung werden anstelle von zwei Zapfen und korrespondierenden Aus­sparungen Anlageflächen geschaffen, die weniger Platz be­ anspruchen und dennoch eine ausreichende Stabilität bewirken. Dadurch wird der nötige Einbauraum des Kühlers reduziert.
  • Zweckmäßig ist es, die Wasserkästen jeweils mit zwei Quer­bohrungen zu versehen, die in Bereichen außerhalb der übrigen Befestigungseinrichtungen liegen. Diese Ausgestaltung ermög­licht es, daß auch Stahlseitenteile in an sich bekannter Weise nach der DE-OS 33 03 986 mit Hilfe von Bolzen an den Wasser­kästen befestigt werden können.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und wird nach­folgend beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teiles eines Rippen-­Rohrblockes mit zwei Wasserkästen,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch das korrespondierende Seitenteil,
    • Fig. 3 die Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch während der Montage des Seitenteiles an den Wasserkästen,
    • Fig. 4 eine Ansicht des oberen Wasserkastens in Richtung des Pfeiles IV in vergrößerter Darstellung,
    • Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des unteren Wasserkastens in Richtung des Pfeiles V,
    • Fig. 6 einen Schnitt in vergrößerter Darstellung durch die Fig. 2 längs der Linie VI-VI,
    • Fig. 7 drei Ansichten eines Keils zur Verriegelung von Wasserkasten und Seitenteil in vergrößerter Dar­stellung,
    • Fig. 8 einen Schnitt in vergrößerter Darstellung durch die Fig. 2 längs der Linie VIII-VIII,
    • Fig. 9 einen vergrößerten Schnitt durch die Fig. 2 längs der Linie IX-IX und
    • Fig. 10 eine vergrößerte Teilansicht ähnlich Fig. 1 einer anderen, platzsparenden Ausführungsform der Erfin­dung.
  • In Fig. 1 ist ein Wasser/Luft-Kühler für ein Nutzfahrzeug teil­weise dargestellt, der aus einem oberen, aus Kunststoff her­gestellten Wasserkasten (3) und aus einem ebenfalls aus Kunst­stoff bestehenden, unteren Wasserkasten (2) aufgebaut ist, zwischen denen der nur andeutungsweise dargestellte Rippen--­Rohrblock (20) angeordnet ist. Zur Befestigung des Kühlers im Fahrzeug dient ein Seitenteil (1), das aus Kunststoff herge­stellt ist. Das korrespondierende linke Seitenteil (1) ist nicht dargestellt. Die beiden Seitenteile (1) sind symmetrisch zu der parallel zu den Achsen der Rohre (25) des Rippen-Rohr­blockes (20) verlaufenden Mittelebene des Kühlers gestaltet, so daß linkes und rechtes Seitenteil (1) beliebig austauschbar sind. Die Seitenteile (1) sind aus Kunststoff im Spritzgußver­fahren hergestellt und so konstruiert, daß für die untere Scharnierverbindung keine Schieber benötigt werden. Dadurch sind die Werkzeugkosten des Bauteils stark reduziert. Um eine ausreichende Stabilität zu erhalten und gleichzeitig Material zu sparen, ist das Seitenteil (1) durch quer- und längslaufende Rippen (16) verstärkt. Die Wanddicke des Seitenteils (1) ist dabei über die gesamte Fläche konstant gehalten, um eine schnelle Entformung bei der Serienfertigung zu gewährleisten.
  • Aus Symmetriegründen und zur Erhöhung der Stabilität sind die Zapfen (4 und 4a sowie 5 und 5a) am Wasserkasten (2), auf die Mittelebene des Kühlers bezogen, einander gegenüberliegend angeordnet, wie aus Fig. 5 hervorgeht. Die Zapfen (4 und 4a sowie 5 und 5a) sind als quaderförmige, hohle Nocken gestaltet; die viereckige Form sichert eine hohe Paßgenauigkeit und da­durch einen einwandfreien Formschluß. Die Zapfen (4 und 4a) sind nach unten in Richtung der Längsachse des Seitenteils gerichtet, die Nocken (5 und 5a) sind dazu rechtwinklig auf beiden Seiten des Wasserkastens (2) in seiner Längsrichtung angeordnet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind auch beim oberen Wasserkasten (3) Zapfen (6 und 6a sowie 7 und 7a) auf beiden Seiten in seiner Längsrichtung angeordnet, die einander, jeweils auf die Mittelebene des Kühlers bezogen, gegenüber­liegen. Die Zapfen (6 und 6a) befinden sich außen unten an der Seite des Wasserkasten (3), wohingegen die Zapfen (7 und 7a) gegenüber den Zapfen (6 und 6a) zurückversetzt und weiter oben angeordnet sind. Durch diese Anordnung ergibt sich bei der Befestigung ein Formschluß in unterschiedlichen Ebenen, der die Stabilität erhöht. Wie in Fig. 1 weiter zu erkennen ist, sind am Wasserkasten (3) zwei Querbohrungen (26) und (27) sowie am Wasserkasten (2) zwei Querbohrungen (28) und (29) ausgebildet, die es ermöglichen, daß auch Stahlseitenteile in an sich be­kannter Weise mit Hilfe von Bolzen mit den Wasserkästen ver­bunden werden können.
  • Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, besitzt das Seitenteil (1) korrespondierende Aussparungen (8 und 8a) zu den Zapfen (4 und 4a), Aussparungen (9 und 9a), in die die Zapfen (5 und 5a) ein­greifen, sowie Aussparungen (10 und 10a), die zu den Zapfen (6 und 6a) korrespondieren, sowie weiterhin Aussparungen (11 und 11a), die einen Formschluß mit den Zapfen (7 und 7a) eingehen. Die Aussparungen (8 und 8a) liegen einander, ebenfalls auf die Mittelebene des Kühlers bezogen, gegenüber und sind in vier­eckiger Form ausgeführt. Die Aussparungen (8 und 8a) haben zwar senkrecht zur Mittelachse des Seitenteils (1) Größe und Form der Außenkontur der Zapfen (4 und 4a), sie sind jedoch als winklige Öffnungen ausgebildet, da sich die Öffnungen (8 und 8a) versetzt in Richtung der Längsachse des Seitenteils (1) fortsetzen. Als lichte Weite der Aussparungen (8 und 8a) ergibt sich also ein Querschnitt, der größer ist als der Querschnitt der Zapfen (4 und 4a). Die korrespondierenden Öffnungen (9 und 9a) zu den Zapfen (5 und 5a) besitzen ebenfalls einen größeren Querschnitt als die Zapfen (5 und 5a).
  • In Fig. 3 ist die Notwendigkeit der soeben beschriebenen Quer­schnittsvergrößerungen der Aussparungen (8 und 8a sowie 9 und 9a) zu erkennen. Bei der Montage des Seitenteils (1) am Kühler durch die Befestigung an den Wasserkästen (2 und 3) wird das Seitenteil (1) gekippt und in dieser schrägen Lage mit seinen Aussparungen (8 und 8a) über die Zapfen (4 und 4a) des Wasser­kastens (2) geschoben. Beim Einklappen des gezeigten, rechten Seitenteils (1) an den Wasserkasten (3), das im Gegenuhrzeiger­sinn erfolgt, kommen zuerst die Zapfen (5 und 5a) am Wasser­kasten (2) mit den Aussparungen (9 und 9a) des Seitenteils (1) in Eingriff, dann greifen die Zapfen (6 und 6a) sowie (7 und 7a) des Wasserkastens (3) in die korrespondierenden Aussparungen (10 und 10a bzw. 11 und 11a) ein. Jetzt sitzt das Seitenteil (1) in seiner Endlage. In dieser Stellung umgreifen die Aussparungen (8 und 8a) formschlüssig die Zapfen (4 und 4a); auch die Zapfen (6 und 6a) mit den Aussparungen (10 und 10a) sowie die Zapfen (7 und 7a) mit den Aussparungen (11 und 11a) bilden einen exakten Formschluß. Die Endlage (1′) des Seitenteils ist strichpunktiert angedeutet.
  • Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ergeben sich in dieser End­lage folgende Anlageflächen, die sowohl an den Wasserkästen (2 und 3) als auch am Seitenteil (1) mit stärkerem Strich einge­zeichnet sind: Die Flächen (4b) am Wasserkasten (2 bzw. 8b) am Seitenteil (1), die beim Eingriff der Zapfen (4 und 4a) in die Aussparungen (8 und 8a) zur Anlage kommen, sowie die Auflage­flächen (2a) am Wasserkasten (2) bzw. (1a) am Seitenteil (1), die beim Eingriff von Zapfen (5, 5a) in die Aussparungen (9, 9a) zur Anlage kommen. Weiterhin ergeben sich Anlageflächen (6b) am Wasserkasten (3 bzw. 10b) am Seitenteil (1) beim Eingriff der Zapfen (6 und 6a) in die Aussparungen (10 und 10a) sowie Flächen (7b) am Wasserkasten (3) bzw. (11b) am Seitenteil (1) beim Eingriff der Zapfen (7 und 7a) in die Aussparungen (11 und 11a). Außerdem liegt das Seitenteil (1) mit einer Anlagefläche (1c) zusätzlich am Wasserkasten (3) an seiner Fläche (3b) sowie mit der Fläche (1b) an der Fläche (3a) des Wasserkastens (3) an. In Fig. 4 ist die Lage der Anlageflächen (7b bzw. 6b) an jeweils allen vier Zapfenseiten gut zu erkennen. Auch die Anlageflächen (4b) sind, wie Fig. 5 zeigt, an allen vier Seiten der Zapfen (4 und 4a) vorgesehen.
  • Das Seitenteil (1) ist durch die Scharnierverbindung in seiner Längsrichtung beweglich und wird erst durch die Verriegelungs­einrichtung exakt arretiert. Die Scharnierverbindung ist demnach als Loslager, die Verriegelungseinrichtung als Fest­lager ausgebildet. Aus Fig. 5 sowie Fig. 1 wird dies deutlich: Die Anlageflächen (2a) umschließen die Zapfen (5 und 5a) in Querrichtung. Von der Scharnierverbindung werden Kräfte in jeder Richtung, außer in Längsrichtung des Seitenteils (1) aufgenommen, die Verriegelungseinrichtung nimmt mit den Zapfen (6, 6a, 7, 7a) Kräfte in jeder Richtung, außer in Längsrichtung des Wasserkastens (3) auf, durch den Keil (14) wird das Seiten­teil (1) endgültig gesichert. Zur Arretierung dieser Lage wird nun über nicht gezeigte Einfahrschrägen ein Keil (14), wie er in Fig. 7 zu erkennen ist, in die Öffnung (21) des Seitenteils (1) eingeschoben, der sich am Wasserkasten (3) in Verlängerung der Zapfen (6 und 6a) an der Anlagefläche (14a) sowie am Seitenteil (1) über die Anlagefläche (21a) abstützt. Um eine Lockerung des Keils (14) während des Betriebes zu vermeiden, ist zum Arretieren des Keils (14) in seiner Betriebslage eine Schnappverbindung (15) vorgesehen, die ansonsten jedoch keine Kräfte aufnehmen muß.
  • Wie in Fig. 5 und Fig. 1 zu erkennen ist, besitzt der Wasser­kasten (2) seitlich auf beiden Seiten längliche Schlitze (13), in die eine Schnappverbindung (12) des Seitenteiles (1) ein­greift, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Es ergeben sich am Wasserkasten (2) Anlageflächen (13a), am Schnapphaken (12) des Seitenteiles (1) Anlageflächen (12a). Hieraus läßt sich er­kennen, daß die Schnappverbindung (12) in Längsrichtung des Seitenteils (1) keine Kräfte aufnehmen kann. Diese Verbindung zwischen Schnapphaken (12) und Schlitz (13) dient dazu, im montierten Zustand des Seitenteils (1) Drehmomente aufzunehmen, die von der Aufhängung her eingeleitet werden. Eine Ausgleichs­bewegung in Richtung der Seitenteile wird aber nicht behindert.
  • Bei großen Wasserkühlern, die zusätzlich mit einem Ausgleichs­behälter bestückt sind, ist zur Erhöhung der Stabilität des Seitenteils (1) und zur Verhinderung von Verzug zusätzlich ein Metallprofil (17) vorgesehen, wie dies in Fig. 8 ersichtlich ist. Das Metallprofil (17) ist hohl und besitzt einen viereckigen Querschnitt. Das Profil (17) verläuft in Längsrichtung des Seitenteils (1) auf seiner Mittelachse und ist zwischen zwei Längsrippen (16) eingebracht.
  • Der Kühlerträger (18), der in Fig. 9 gezeigt ist, ist im Seitenteil (1) integriert und zur Erhöhung der Stabilität eben­falls stark verrippt. Er besteht aus mehreren horizontal und vertikal angeordneten Wänden (16). Um einer Materialüberlastung in den Bohrungen, die zur Aufnahme der Befestigungsschrauben dienen, vorzubeugen, sind Metallstützhülsen (19) vorgesehen. Die Achse der Bohrungen verläuft parallel zur Längsachse des Seitenteils (1). Der Kühlerträger (18) ist rechtwinklig zur Längsrichtung des Seitenteils (1) ausgebildet.
  • Für engen Bauraum ist eine platzsparende Lösung vorgesehen, die in Fig. 10 erkennbar ist. Bei dieser platzsparenden Lösung wird die Verriegelungseinrichtung abgeändert und auf die formschlüs­sige Befestigung durch die Zapfen (7 und 7a) mit den korrespon­dierenden Aussparungen (11 und 11a) der Ausführungsform der Fig. 1 verzichtet. Die gestrichelten Konturen dieser Ausfüh­rungsform sind in Fig. 10 dargestellt. Sowohl der Wasserkasten (3) als auch das Seitenteil (1) werden durch die Oberkante (24) der platzsparenden Lösung begrenzt, die auch andeutungsweise in Fig. 1 eingezeichnet ist. Als Ersatz für den fehlenden Form­schluß durch die Zapfen (7 und 7a) bzw. die Aussparungen (11 und 11a) dienen die Anlagefläche (22) am Wasserkasten (3) bzw. die Anlagefläche (23) am Seitenteil (1). Die Anlagefläche (23) wird bei der Montage auf die Anlagefläche (22) des Wasser­kastens (3) gedrückt. Das Seitenteil (1) ist formschlüssig mit den Anlageflächen (10b) an die Flächen (6b) des Wasserkastens (3) mit den Flächen (1b) an die Flächen (3a) des Wasserkastens (3) und mit der Anlagefläche (23) an die Fläche (22) des Wasserkastens (3) gebunden. Zusätzlich arretiert der nicht gezeigte Keil (14) das Seitenteil über die Anlageflächen (21) am Seitenteil bzw. (14a) am Wasserkasten. Trotz des Verlustes des Formschlusses an den Zapfen (7 und 7a) bzw. den Aus­sparungen (11 und 11a) ist durch die Schaffung neuer Anlage­flächen (22 und 23) keine Stabilität verloren gegangen, durch diese Lösung ist es jedoch möglich, den Wasser/Luft-Kühler auch bei engem Bauraum einzusetzen.

Claims (13)

1. Wasser/Luft-Kühler für wassergekühlte Verbrennungs­kraftmaschinen, insbesondere für Nutzfahrzeuge, bestehend aus einem Rippen-Rohrblock mit Kunststoffwasserkästen, die form­schlüssig durch Befestigungsteile mit seitlich die Wasserkästen übergreifenden Seitenteilen verbunden sind, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Befestigungsteile an einem Wasserkasten (2) und an einem Ende eines Kunststoffseitenteiles (1) in der Art einer Scharnierverbindung ausgebildet sind, und daß am anderen Wasserkasten (3) und am anderen Seitenteilende eine die Endlage sichernde Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist.
2. Wasser/Luft-Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Scharnierverbindung aus in Längsrichtung des Seitenteiles (1) vom Wasserkasten (2) abstehenden Zapfen (4, 4a) und korrespondierenden Aussparungen (8, 8a) und aus in Längsrichtung des Wasserkastens (2) von diesem abstehenden Zapfen (5, 5a) sowie korrespondierenden Aussparungen (9, 9a) besteht.
3. Wasser/Luft-Kühler nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß zwei Zapfen (4, 4a) in Längsrichtung des Seiten­teiles (1) am Wasserkasten (2) symmetrisch zu seiner Mittel­ebene und zwei Aussparungen (8, 8a) dazu korrespondierend am Seitenteil (1) ausgebildet sind.
4. Wasser/Luft-Kühler nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß zwei Zapfen (5, 5a) am Wasserkasten (2) in seiner Längsrichtung symmetrisch zu seiner Mittelebene und zwei Aus­sparungen (9, 9a) dazu korrespondierend am Seitenteil (1) an­geordnet sind.
5. Wasser/Luft-Lühler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung aus in Längsrichtung des Wasserkastens (3) abstehenden Zapfen (6, 6a, 7, 7a) und korrespondierenden Aussparungen (10, 10a, 11, 11a) sowie aus einem Keil (14) besteht, der in einer, zwischen einer Anlage­fläche (14a) am Wasserkasten (3) und einer Anlagefläche (21a) am Seitenteil (1) verlaufenden Öffnung (21) gehalten ist.
6. Wasser/Luft-Kühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (14) mit einem Schnapphaken (15) in der Öffnung (21) gesichert ist.
7. Wasser/Luft-Kühler nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß vier Zapfen (6, 6a, 7, 7a) paarweise am Wasserkasten (3) symmetrisch zu seiner Mittelebene und vier Aussparungen (10, 10a, 11, 11a) dazu korrespondierend am Seitenteil (1) in Längsrichtung des Wasserkastens (3) ausgebildet sind.
8. Wasser/Luft-Kühler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Schnapphaken (12) am Seiten­teil (1), der in eine entsprechende Aussparung (13) im Wasser­kasten (2) eingreift, vorgesehen ist.
9. Wasser/Luft-Kühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenteil (1) aus Kunststoff gespritzt ist und aus mehreren stark ver­rippten Wänden (16) besteht.
10. Wasser/Luft-Kühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in das Seiten­teil (1) ein Metallprofil (17) integriert ist.
11. Wasser/Luft-Kühler nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlerträger (18) in das Seitenteil (1) integriert ist und mit Metallstütz­hülsen (19) versehen ist.
12. Wasser/Luft-Kühler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung aus zwei Zapfen (6, 6a) und zwei korrespondierenden Aussparungen (10, 10a), aus Anlageflächen (22, 3a) am Wasserkasten (3) und aus Anlageflächen (23, 1b) am Seitenteil (1) sowie aus einem Keil (14) besteht, der in einer, zwischen einer Anlagefläche (14a) am Wasserkasten (3) und einer Anlagefläche (21a) am Seitenteil (1) verlaufenden Öffnung (21) gehalten ist. (Fig. 10).
13. Wasser/Luft-Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkästen (2, 3) jeweils mit zwei Querbohrungen (26, 27, 28, 29) versehen sind, die in Bereichen außerhalb der übrigen Befestigungseinrichtungen liegen.
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