EP1503165A2

EP1503165A2 - Kraftfahrzeugkühler

Info

Publication number: EP1503165A2
Application number: EP04012186A
Authority: EP
Inventors: Viktor Dipl.-Ing. Brost (Fh); Denis Dipl.-Ing. Bazika (FH)
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2004-05-22
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2024-05-22
Also published as: EP1503165A3; DE10335344A1; DE502004009377D1; ES2324842T3; EP1912035B1; EP1912035A1; DE502004007266D1; EP1503165B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugkühler, bestehend aus Flachrohren (1), Wellrippen (2) und zwei Rohrböden (3) mit einem umgeformten, umlaufenden Rand (8) und mit zum Querschnitt der Flachrohre (1) passenden Öffnungen (4), in denen die gegenüberliegenden Enden der Flachrohre (1) münden, wobei die Öffnungen (4) mit zu den Flachrohren (1) und den Wellrippen (2) weisenden Kragen (5) ausgebildet sind, an denen die Enden verlötet sind, und mit zwei Sammelkästen (6) aus Kunststoff, die an ihrem umlaufenden Randwulst (7) mit dem umgeformten Rand (8) der im wesentlichen ebenen Rohrböden (3) unter Hinzufügung einer Dichtung (9) mechanisch befestigt sind, wobei der umgeformte Rand (8) der Rohrböden (3) auf den Randwulst (7) der Sammelkästen (6) nach Art einer Verklammerung gebogen ist. Der Kraftfahrzeugkühler hat einen lediglich geringen Überstand des Sammelkastens über das Kühlnetz und andere Vorteile, wenn erfindungsgemäß erstens am Randwulst (7) der Sammelkästen (6) ein umlaufender Vorsprung (10) vorgesehen ist, der sich auf den ebenen Rohrböden (3) abstützt und der einen Raum (11) zur Aufnahme der Dichtung (9) zum umgeformten Rand (8) der Rohrböden (3) hin zur Verfügung stellt, wenn die Öffnungen (4) in den Rohrböden (3) an beiden Enden etwa am umlaufenden Vorsprung (10) an den Sammelkästen (6) enden, und wenn der Randwulst (7) der Sammelkästen (6) mit einer Ausnehmung (12) ausgebildet ist, in die der umgeformte Rand (8) der Rohrböden (3) eingreift.

Eine zweiter Lösungsvorschlag sieht erfindungsgemäß vor, dass ein Einlegeteil (160) in den Rohrboden (103) eingefügt ist, das einen umlaufenden verformten Randstreifen (161) aufweist, der mit seiner einen Seite am aufgerichteten Rand (108) des Rohrbodens (103) angelötet ist, und dass am Einlegeteil (160) Mittel (162) zur Verfügung gestellt sind, die den Randwulst (107) innen abstützen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugkühler, bestehend aus Flachrohren, Wellrippen und Rohrböden mit einem aufgerichteten umlaufenden Rand, und mit zum Querschnitt der Flachrohre passenden Öffnungen, in denen die Enden der Flachrohre münden, wobei die Öffnungen mit Kragen ausgebildet sind, an denen die Enden verlötet sind, und mit Sammelkästen aus Kunststoff, die an ihrem Randwulst mit dem Rand der Rohrböden unter Hinzufügung einer Dichtung mechanisch befestigt sind, wobei der Rand der Rohrböden auf den Randwulst der Sammelkästen nach Art einer Verklammerung gebogen ist.
Ein Kraftfahrzeugkühler mit diesen Merkmalen ist aus der Fig. 2 der DE 34 40 489 C2 bekannt. Allerdings besitzt der bekannte Kraftfahrzeugkühler nur an dem einen Ende der Flachrohre einen im wesentlichen ebenen Rohrboden mit einem Sammelkasten. Die Flachrohre sind dort mit einem Längssteg ausgebildet, so dass das Kühlwasser am anderen Ende der Flachrohre umgelenkt wird und zum Sammelkasten zurück fließt. Da in dem Dokument eine von der nachfolgend beschriebenen Erfindung völlig verschiedene Aufgabe gelöst wurde, scheint die Fig. 2 lediglich zufällig, d. h. nicht zielgerichtet, die Merkmale des Oberbegriffs zu zeigen.
Gewöhnlich wird zur Verklammerung des Sammelkastens am Rohrboden im Rohrboden eine umlaufende Rinne ausgebildet, in der die Dichtung ihre Aufnahme findet und die deshalb nicht verrutschen kann, wie es auch in der Fig. 6 des erwähnten Dokuments gezeigt ist. Solche Rohrböden sind dann nicht als im wesentlichen eben ausgebildet anzusehen.
Darüber hinaus sei die DE 100 16 029 A1 hier nur beispielsweise genannt. Im Unterschied zu diesem Stand der Technik, geht die vorliegende Erfindung von einem Kraftfahrzeugkühler mit einem im wesentlichen ebenen Rohrboden aus.
In dem EP 1 273 864 A2 sind ebenfalls keine im wesentlichen ebenen Rohrböden vorhanden, jedoch wurde dort die Aufgabe gelöst, die auch bei der vorliegenden Erfindung eine Rolle spielt und die darin besteht, den Kraftfahrzeugkühler mit möglichst geringem Änderungsumfang mit kleineren Blocktiefen des Kühlnetzes (Flachrohre und Wellrippen) ausstatten zu können. Die Lösung erfolgt dort durch das Vorsehen eines zweiten Rohrbodens bzw. eines Zwischenbodens. Es ist aus Kostengründen nach wie vor vorteilhafter Sammelkästen aus Kunststoff - nicht aus Metall- zu verwenden, da zusätzliche Funktionselemente leicht durch entsprechende Ausbildung des Spritzgusswerkzeuges realisierbar sind. Der Überstand des Randes des Sammelkastens über das Kühlnetz, der mit dem Rand des Rohrbodens verklammert ist, könnte dort, im EP'864, noch etwas verringert werden, um den erforderlichen Bauraum des Kühlers zu reduzieren.
Ferner gibt es bei der Herstellung der Verklammerung aber auch im Betrieb des Kühlers oft Probleme, weil die Wand des Sammelkastens bzw. der Randwulst nicht stabil bleibt sondern nach innen einfällt bzw. rutscht. Diese Probleme treten dann auf, wenn ein im wesentlichen ebener Rohrboden verwendet werden soll, der also keine umlaufende Rinne aufweist, in der der Randwulst Halt finden könnte.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Kraftfahrzeugkühler so auszubilden, dass der Überstand des Sammelkastens über das Kühlnetz weiter reduziert ist, wobei jedoch die Option bestehen soll, den Kühler im Bedarfsfall auf wirtschaftliche Art und Weise mit einem Kühlnetz geringerer Blocktiefe zu versehen. Ferner soll trotz der im wesentlichen ebenen Rohrböden eine stabile Position der Wand des Sammelkastens gewährleistet sein.
Die erfindungsgemäße Lösung wird entweder mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 oder mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7 erreicht.
Gemäß Anspruch 1 ist am Randwulst der Sammelkästen ein umlaufender Vorsprung vorgesehen, der sich auf den ebenen Rohrböden abstützt und der einen Raum zur Aufnahme der Dichtung zum Rand des Rohrbodens hin zur Verfügung stellt. Die Öffnungen in den Rohrböden erstrecken sich etwa bis zum Vorsprung an den Sammelkästen. Der Randwulst der Sammelkästen ist mit einer Ausnehmung ausgebildet, in die der umgebogene Rand der Rohrböden eingreift.
Ein solchermaßen ausgebildeter Kraftfahrzeugkühler kann mit denkbar geringem Änderungsaufwand mit einem Kühlnetz geringerer Blocktiefe ausgebildet werden. Bei einem Kraftfahrzeugkühler mit einer geringeren Blocktiefe ist das vorstehend genannte Merkmal, wonach sich die Öffnungen in den Rohrböden bis zum Vorsprung an den Sammelkästen erstrecken nicht realisiert. Die Herstellung der dazu erforderlichen Rohrböden mit kleineren Öffnungen ist ebenfalls denkbar kostengünstig, da dies im Prinzip mit dem vorhandenen Rohrbodenwerkzeug möglich ist, wobei lediglich der in dem Werkzeug integrierte Lochstanzsatz für die größeren Öffnungen gegen einen Lochstanzsatz für kleinere Öffnungen ausgetauscht werden muss.
Darüber hinaus benötigt ein Kraftfahrzeugkühler, bei dem sich die Öffnungen bis zum Vorsprung an dem Sammelkasten erstrecken einen relativ kleinen Einbauraum, weil der Überstand des Randwulstes des Sammelkastens über die Flachrohre denkbar gering ist, da keine raumgreifende Rinne im Rohrboden vorgesehen ist. Bei bekannten Ausbildungen ist die Rinne nicht nur zur Aufnahme der Dichtung vorgesehen, sondern sie stellt einen Anschlag für den Randwulst des Sammelkastens dar, der deshalb beim Verklammerungsvorgang und im Betrieb des Kraftfahrzeugkühlers nicht nach innen einfallen kann. Diese Funktion wird bei der Erfindung dadurch gewährleistet, dass am Randwulst des Sammelkastens eine Ausnehmung vorgesehen wurde, in die der Rand des Rohrbodens eingreift. Deshalb kann der Sammelkasten nicht nach innen einfallen, sondern er bleibt in seiner Position stabil stehen, obwohl der Rohrboden im wesentlichen eben ist, d. h. er besitzt keine umlaufende Rinne und auch keine wesentlichen anderen Verformungen zwischen den Öffnungen, die über die Oberfläche des Rohrbodens ragen und einen Anschlag für den Sammelkasten bilden könnten. Die Ausnehmung, die vorzugsweise im gesamten umlaufenden Randwulst des Sammelkastens angeordnet ist, kann durch im Abstand angeordnete Stege weiter verstärkt werden. Die Stege bilden quasi "Fächer" in der Ausnehmung. Der Rand des Rohrbodens ist, wie an sich bekannt, ebenfalls mit in Abständen angeordneten Überständen ausgebildet. Die Überstände sind so gestaltet, dass sie jeweils in ein "Fach" in der Ausnehmung hinein passen, wobei sie um mehr als 90° nach innen umbiegbar sind.
Zusätzlich werden Vorkehrungen getroffen, um zu verhindern, dass während des Verklammerungsvorganges der Randwulst bzw. die den Randwulst aufweisende Wand des Sammelkastens nach innen einfällt. Diese Vorkehrungen bestehen in der entsprechenden Ausgestaltung des Verklammerungswerkzeuges. Das Verklammerungswerkzeug besitzt Stempel, die in der Art von Niederhaltern wirken und dazwischen angeordnete Umformstempel, die die Umformung der Überstände durchführen. Die Niederhalterstempel greifen zeitlich kurz vor den Umformstempeln ein und bewirken, dass die Umformstempel die Position des Randes während des Umformvorganges bzw. während der Verklammerung nicht verändern. Nach erfolgter Umformung der Überstände wird die Position, wie bereits erwähnt, durch die umgeformten Überstände gesichert.
Gemäß Anspruch 7 ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Einlegeteil in den Rohrboden eingefügt ist, das einen umlaufenden verformten Randstreifen aufweist, der mit seiner einen Seite am aufgerichteten Rand des Rohrbodens angelötet ist, und dass am Einlegeteil Mittel zur Verfügung gestellt sind, die den Randwulst nach innen abstützen.

Weitere Merkmale dieser alternativen Ausbildung sind Gegenstand der beigefügten Ansprüche 8-13, auf die zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen hiermit verwiesen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen beschrieben. Auch aus dieser Beschreibung gehen die Merkmale der Unteransprüche hervor.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen teilweise perspektivische Ausschnitte des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkühlers gemäß dem ersten Lösungsvorschlag, der beispielsweise ein mittels Kühlluft gekühlter Kühlflüssigkeitskühler oder ein Ladeluftkühler sein kann. Die weiteren Figuren 6-28 zeigen den zweiten Lösungsvorschlag in mehreren Ausführungsbeispielen.
Die Fig. 24 zeigt eine Vorderansicht und die Fig. 25 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teiles eines Ladeluftkühler.

Der Kraftfahrzeugkühler (Fig. 1-5) ist bekanntlich aus einem Kühlnetz, bestehend aus einer Reihe von Flachrohren 1 und Wellrippen 2, und aus zwei Rohrböden 3, in deren Öffnungen 4 die gegenüberliegenden Enden der Flachrohre 1 münden, aufgebaut. Die Rohrböden 3 sind jeweils mit einem Sammelkasten 6 verbunden. Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Seite des Kraftfahrzeugkühlers, mit einem Teil eines Rohrbodens 3, mit lediglich zwei Flachrohren 1 der erwähnten Reihe, mit ebenso vielen Öffnungen 4, und mit einem Stück der Wellrippen 2, die zwischen den Flachrohren 1 angeordnet sind und durch die Kühlluft (gestrichelte Pfeile) hindurch strömt. Die Öffnungen 4 sind mit zu den Flachrohren 1 und den Wellrippen 2 weisenden Kragen 5 ausgebildet, an denen die Enden der Flachrohre 1 dicht und haltbar angelötet sind. Die Enden der Flachrohre 1 enden unterhalb der Oberfläche des Rohrbodens 3, um den Druckverlust des durch die Flachrohre 1 strömenden, zu kühlenden Mediums (durchgezogene Pfeile) gering zu halten. Ferner ist ein Teil eines Sammelkastens 6 zu erkennen, der aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt wurde. Der Sammelkasten 6 ist an seinem umlaufenden Randwulst 7 mit dem umlaufenden umgeformten Rand 8 des im wesentlichen ebenen Rohrbodens 3 unter Hinzufügung einer Dichtung 9 mechanisch befestigt, wobei der umgeformte Rand 8 des Rohrbodens 3 auf den Randwulst 7 des Sammelkastens 6 nach Art einer Verklammerung gebogen ist. Die nicht gezeigte gegenüberliegende Seite des Kraftfahrzeugkühlers ist identisch ausgebildet.

Am Randwulst 7 der Sammelkästen 6 ist ein umlaufender Vorsprung 10 vorgesehen, der sich auf den ebenen Rohrböden 3 abstützt und der einen Raum 11 zur Aufnahme der Dichtung 9 zum umgeformten Rand 8 der Rohrböden 3 hin zur Verfügung stellt. Die Dichtung 9 hat im Ausführungsbeispiel einen über den Querschnitt des Raumes 11 überstehenden runden Querschnitt, der im Zuge der Verklammerung breit gequetscht wird, wodurch die Dichtwirkung entsteht, bzw. der Raum 11 mit der Dichtung 9 ausgefüllt wird.
Die Öffnungen 4 in den Rohrböden 3 reichen an beiden Enden etwa bis zum umlaufenden Vorsprung 10 am Randwulst 7 der Sammelkästen 6, wodurch ein lediglich geringfügiger Überstand des Randes 8 über den Umfang des Kühlnetzes (Flachrohre/Wellrippen) geschaffen wurde. In den Fig. 1 und 2 ist zu sehen, dass der auf dem ebenen Rohrboden 3 aufliegende Vorsprung 10 etwa senkrecht über dem einen Ende der Öffnungen 4 angeordnet ist. Das andere Ende der Öffnungen 4 bzw. die gegenüberliegende Seite des Sammelkastens 6 ist nicht gezeigt, ist jedoch identisch ausgebildet, was auch durch den "umlaufenden" Rand 7 des Rohrbodens und den "umlaufenden" Randwulst 7 des Sammelkastens zum Ausdruck gebracht werden soll. Der Randwulst 7 der Sammelkästen 6 ist mit einer Ausnehmung 12 ausgebildet, in die der umgeformte Rand 8 der Rohrböden 3 eingreift. Während der Vorsprung 10 an der Unterseite des Randwulstes 7 des Sammelkastens 6 ausgebildet ist, ist die Ausnehmung 12 an der Oberseite des Randwulstes 7 des Sammelkastens 6 nach Art einer umlaufenden Rinne ausgebildet. Der in die Ausnehmung 12 eingreifende umgeformte Rand 8 des Rohrbodens erfordert eine Umbiegung dieses Randes 8 nach innen um deutlich mehr als 90°, damit die Haltefunktion des umgeformten Randes 8 gegenüber der Wand des Sammelkastens 6 zu erfüllen ist. Im Ausführungsbeispiel wurde der Rand 8 um etwa 130 ° von der Vertikalen nach innen, in die Ausnehmung 12 des Randwulstes 7 hinein, umgebogen. Der Sammelkasten 6 hat keinen sonstigen Anschlag auf dem Rohrboden 3, da im wesentlichen ebene Rohrböden 3 vorgesehen sind. Gemäß Fig. 1 ist der umgeformte Rand 8 im Ganzen in die Ausnehmung 12 hinein gebogen worden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen demgegenüber eine Änderung, die darin besteht, dass der umgeformte Rand 8 der Rohrböden 3 mit an sich bekannten in Abständen angeordneten Überständen 20 ausgebildet ist. Diese Überstände 20 sind in die Ausnehmung 12 hineingebogen worden. Wie aus der Fig. 3 zu erkennen ist, kann die

Ausnehmung 12 mittels Stege 14 in Fächer 15 unterteilt werden. Die Stege 14 führen zu einer höheren Steifigkeit in der Ausnehmung 12, die deshalb mit einer geringeren Wandstärke ausgebildet werden kann, wodurch der Überstand ü über das Kühlnetz weiter reduziert ist. Aus der Fig. 3 ist ferner ganz prinzipiell eine Vorrichtung zur Verklammerung des Sammelkastens 6 mit dem Rohrboden 3 zu entnehmen. Die Vorrichtung weist eine Reihe von Stempel auf. In der Reihe wechselt sich ein Umformstempel 40 mit einem Niederhalterstempel 30 ab. Die Niederhalterstempel 30 greifen jeweils in ein Fach 15 der Ausnehmung 12 und halten den Sammelkasten 6 in der gewünschten Position. Jeweils ein Umformstempel 40 biegt einen Überstand 20 am umgeformten Rand 8 in das benachbarte Fach 15 hinein um. Es wurden lediglich ein Umformstempel 40 und ein Niederhalterstempel 30 abgebildet. Um die Niederhalterfunktion erfüllen zu können, müssen die Niederhalterstempel 30 zeitlich etwas früher als die Umformstempel 40 wirksam werden. Die Vorrichtung befindet sich in einer Umformmaschine, die schlicht mit dem Bezugszeichen 50 versehen wurde. Die Stempel 30 und 40 wirken etwa senkrecht zum ebenen Rohrboden 3 auf den umgeformten Rand 8 und auf den Randwulst 7 ein.
Aus der Fig. 4 ist zu entnehmen, dass der Kraftfahrzeugkühler, ohne Veränderungen, z. B. hinsichtlich der Verbindung zwischen Rohrboden 3 und Sammelkasten 6, vornehmen zu müssen, mit einem Kühlnetz geringerer Tiefe <T ausgerüstet werden kann. Deshalb wurde mit dem Bezugszeichen 5' der Kragen 5 einer kleineren Öffnung 4' im Rohrboden 3 angedeutet, die zu einem Kühlnetz mit geringerer Tiefe <T gehört. Die größere Tiefe wurde in der Fig. 4 mit >T markiert.
Ferner wurden am Vorsprung 10 des Randwulstes 7 des Sammelkastens 6 in Abständen angeordnete Nasen 21 ausgebildet, die für eine bessere Positionierung der Dichtung 9 Sorge tragen können. (Fig. 4 und 5)
In den Figuren 6-27 wurden den vorstehend bereits beschriebenen Bauteilen des Kraftfahrzeugkühlers Bezugszeichen zugeordnet, die um einhundert erweitert sind. Andere Bauteile, die vorstehend noch nicht beschrieben wurden oder dort nicht vorhanden sind, haben ebenfalls einhunderter Bezugszeichen erhalten. Zu erkennen ist aus den Teilansichten der Fig. 24 und 25, dass die Sammelkästen 106 aus Kunststoff einen Lufteintritts - oder - austrittsstutzen 190 aufweisen. (nur einer der beiden Sammelkästen gezeichnet) Der Randwulst 107 der Sammelkästen 106 ist am Rand 108 der Rohrböden 103 durch Verklammerung festgelegt. Der Ladeluftkühler besitzt eine Reihe von Flachrohren 101 mit dazwischen angeordneten Wellrippen 102. Die Rohrböden 103 besitzen Öffnungen, die jeweils mit einem Kragen 105 versehen sind, die zum Kühlnetz hin ausgerichtet sind. Der Kühler besitzt ferner an jeder Schmalseite ein Seitenteil 180. Eines davon ist in den Abbildungen zu sehen.
In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird ein Einlegeteil 160 verwendet, das in den Rohrboden 103 eingelegt wird. Verschiedene Ausführungen des Einlegeteils 160 sind in der Fig. 10, 11 und 12 dargestellt. Das Einlegeteil 160 wird aus Aluminiumblech durch Umformung hergestellt. Das Einlegeteil 160 besitzt einen gemäß den verschiedenen Ausführungsformen unterschiedlich gestalteten Randstreifen 161, der dem Einlegeteil 160 eine rahmenartige Konfiguration verleiht. In den Fig. 10 - 12 wurden Querstege 165 zwischen den beiden Längsseiten des Einlegeteils 160 bzw. seines umgeformten Randstreifens 161 vorgesehen. Die Querstege 165 können die Stabilität des Einlegeteils 160 verbessern und ihnen kann auch eine Gas - oder Flüssigkeitsströme lenkende Wirkung durch entsprechende Ausbildung des Anstellwinkels α verliehen werden (Fig. 12). Die Größe des Anstellwinkels α kann sich von Quersteg 165 zu Quersteg 165 in Abhängigkeit von der Position der Ein - oder Auslassstutzen 190 ändern. Dazu sind die Querstege 165 an beiden Enden lediglich über einen relativ schmalen und deshalb verdrehbaren Steg 166 mit dem Randstreifen 161 verbunden. Trotzdem stellen die Querstege 165 lediglich eine Option dar, auf die, vor allem bei kleineren Kühlerbaugrößen, auch verzichtet werden kann.
Ebenfalls eine Option stellen die Vorsprünge 167 dar, die an der unteren Kante des Randstreifens 161 angeordnet sind. Diese Vorsprünge 167 passen in Öffnungen 168, die im Rohrboden 103 vorhanden sind. Vorsprünge 167 und Öffnungen 168 stellen gemeinsam eine geeignete Maßnahme dar, um den Randstreifen 161 provisorisch im Rohrboden 103 zu fixieren, damit der Lötprozess ausgeführt werden kann. (Fig. 8, 11, 27) Dadurch verursachte Bedenken hinsichtlich Dichtigkeit sind angesichts des erreichten Entwicklungsstandes der Löttechnik unbegründet.
Die gleiche Aufgabe bezüglich Vorfixierung wird beispielsweise beim Ausführungsbeispiel aus der Fig. 13, die einen Schnitt durch die Verklammerung zeigt, durch umgebogene Lappen 120 gelöst, die auf den Randstreifen 161 des Einlegeteils 160 wirken.
Eine andere Möglichkeit zur Vorfixierung zeigt das Ausführungsbeispiel aus den Fig. 6 und 7. Dort sind in Abständen Ausschnitte 170 am Rand des Rohrbodens 103 vorhanden, in die jeweils ein Vorsprung 169 am Randstreifen 161 hineingebogen wird. Im Übrigen wird in diesem Ausführungsbeispiel der Randstreifen 161 des Einlegeteils 160 rinnenartig verformt. In diese Rinne wird die Dichtung 109 eingelegt, auf die der Randwulst 107 des Sammelkastens 106 zu liegen kommt, was in den Fig. 6 und 7 nicht gezeigt ist. Die äußere Wand der Rinne bzw. des Randstreifens 161 ist innen an dem Rand 108 des Rohrbodens angelötet. Die Verklammerung kann so passieren, wie es in anderen Figuren mehrfach gezeigt ist.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 8 und 9, wobei die Fig. 9 den Schnitt A - A zeigt, der in der Fig. 8 eingezeichnet wurde. Dort befindet sich die Dichtung 109 in einer umlaufenden Ausnehmung des Randwulstes 107 des Sammelkastens 106. Die Dichtung 109 selbst ist ein durch Extrusion hergestelltes Gummiband etwa rechteckigen Querschnitts, das auf entsprechende Länge geschnitten wird. Die Ausnehmung im Randwulst 107 hat in Abständen angeordnete Querschnittsverengungen 171, die in der Fig. 9 erkennbar sind. Diese dienen dazu, der Dichtung 109 entsprechenden Halt zu verleihen, weil sie dort eingeklemmt ist. Deshalb kann sie bei der Montage des Sammelkastens 106 nicht aus der Ausnehmung herausfallen. Die Dichtwirkung wird durch Anpressen der Dichtung 109 auf den Randstreifen 161 des Einlegeteils 160 erreicht. Nach innen hin liegt der Randwulst 107 an den bereits beschriebenen Querstegen 165 des Einlegeteils 160 an und kann somit nicht verrutschen. In einem anderen nicht gezeigten Ausführungsbeispiel wurde auf die Querstege 165 verzichtet und dafür wurden lediglich einzelne in Reihe liegende Ausformungen im Einlegeteil 160 ausgebildet, die als Mittel zur Abstützung des Randwulstes 107 dienen.
Eine andere Möglichkeit bzw. ein weiteres Mittel, um das Verrutschen zu vermeiden bzw. die Stabilität der Position des Randwulstes 107 zu gewährleisten, ist das Vorsehen einer Nut 175 im Randwulst 107, in der die eine Kante oder Seite des Randstreifens 161 eingreift. (Fig. 17 - 20) Dieses Ausführungsbeispiel benötigt eine entsprechend angepasste Verformung des Randstreifens 161, wie die Schnitte in den erwähnten Figuren zeigen.
In den Fig. 13, 21 und 23 wurde auf die Nut 175 verzichtet. Dafür wurden die Verformung des Randstreifens 161 und der Randwulst 107 so verändert, dass eine Anlage des Randwulstes 107 am Randstreifen 161 vorhanden ist.
Was die in der Einleitung bereits angesprochene universelle und kostengünstige Verwendung von Sammelkästen 106 aus Kunststoff betrifft, soll an dieser Stelle auf die Figuren 14, 15 und 16 hingewiesen werden. Dort wurde eine Trennwand 188 im Kunststoff - Sammelkasten 106 als dessen Bestandteil ausgebildet, mit der bekanntlich die Durchströmung des Kühlers so gewählt werden kann, wie es für bestimmte Einsatzfälle von Vorteil ist. Es wurde dort ferner vorgesehen, die Dichtung 109 mit einer Querverbindung 187 auszubilden, auf der die Trennwand 188 bei der Montage des Sammelkastens 106 zu liegen kommt. Unterhalb der Trennwand 188 bzw. der Querverbindung 187 kann durch ein weiteres Einfügeteil 189 die vollständige Strömungsumlenkung erreicht werden.
Die bereits angesprochenen Figuren 17 bis 23 zeigen partielle Ansichten bzw. Schnitte durch den Rand 108 des Rohrbodens 103 und den Randstreifen 161 des Einlegeteils 160 in verschiedenen Ausführungsbeispielen, aus denen unter anderem auch die Verklammerung näher hervorgeht. Wie die Fig. 17 besonders gut zeigt, besitzt der äußere Rand des Randwulstes 107 Ausschnitte, die dort vorgesehen sind, wo die Überstände 120 am Rand 108 des Rohrbodens 103 vorhanden sind. Dadurch ergibt sich außen eine etwa glatte, d. h. stufenlose Abschlusskante. Die Überstände 120 werden, wie vorne bereits beschrieben, nach innen umgebogen und bewirken die Verklammerung. In diesem alternativen Lösungsvorschlag ist es nicht notwendig, die Überstände 120 in Ausnehmungen hinein zu biegen, da die Stabilität der Position des Randwulstes 107 hier durch die anderen oben beschriebenen Maßnahmen bewirkt wird.
Hinzuweisen ist noch auf ein weiteres Merkmal, das zur Lagepositionierung des Einlegeteils 160 im Rohrboden 103 dient. Dieses Merkmal geht aus den Figuren 21 - 23 sowie 26 und 27 hervor. Auf dem Boden des Rohrbodens 103 wurden in Abständen Noppen 176 eingeprägt, auf denen die andere Kante des Randstreifens 161 aufliegt. Damit erreicht man eine genauere Lagepositionierung des Einlegeteils 160, die ansonsten, bedingt durch den Biegeradius am Rand 108 des Rohrbodens 103, nicht vorhanden wäre.
Die Fig. 26 und 27 zeigen jeweils eine Ansicht auf die Innenseite eines im wesentlichen ebenen Rohrbodens 103, wobei in der Fig. 26 der Rohrboden 103 eines Kühlflüssigkeitskühlers und in der Fig. 27 der Rohrboden 103 eines Ladeluftkühlers gezeigt ist. Die Öffnungen 104 für die Enden der Flachrohre sind dort zu erkennen sowie die beschriebenen Noppen 176 und jene Öffnungen 168, die die Vorsprünge 167 an der unteren Kante des Randstreifens 161 aufnehmen. Der Rand 108 des Rohrbodens 103 ist lediglich umgebogen, d. h. aufgerichtet. Die Rohrböden 3, 103 haben keine Rinne zur Aufnahme der Dichtung.

Die Fig. 28 zeigt eine abgewandelte Ausführung des zweiten Lösungsvorschlages, bei dem die Kragen 105 an den Öffnungen 104 im Rohrboden 103 in Richtung des Sammelkastens 106 weisend ausgebildet sind. Bezüglich der Ausbildung des Einlegeteils 160 kann auf die beschriebenen Figuren 19 und 20 verwiesen werden.

Es geht aus der vorstehenden Beschreibung und aus den Figuren eindeutig hervor, dass beide Lösungsvorschläge samt ihrer Ausführungsbeispiele einen minimalen und deshalb hinnehmbaren Überstand ü des Sammelkastens 6, 106 über das Kühlnetz zur Folge haben, wobei derselbe im zweiten Lösungsvorschlag weiter verringert wurde.
Auch der zweite Lösungsvorschlag gestattet das Vorsehen eines Kühlnetzes geringerer Tiefe T, wie im Zusammenhang mit dem ersten Lösungsvorschlag beschrieben wurde.

Claims

Kraftfahrzeugkühler, bestehend aus Flachrohren (1), Wellrippen (2) und zwei Rohrböden (3) mit einem aufgerichteten umlaufenden Rand (8) und mit zum Querschnitt der Flachrohre (1) passenden Öffnungen (4), in denen die gegenüberliegenden Enden der Flachrohre (1) münden, wobei die Öffnungen (4) mit Kragen (5) ausgebildet sind, an denen die Enden verlötet sind, und mit zwei Sammelkästen (6) aus Kunststoff, die an ihrem umlaufenden Randwulst (7) mit dem aufgerichteten Rand (8) der Rohrböden (3) unter Hinzufügung einer Dichtung (9) mechanisch befestigt sind, wobei der aufgerichtete Rand (8) der Rohrböden (3) auf den Randwulst (7) der Sammelkästen (6) nach Art einer Verklammerung gebogen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Randwulst (7) der Sammelkästen (6) ein umlaufender Vorsprung (10) vorgesehen ist, der sich auf den ebenen Rohrböden (3) abstützt und der einen Raum (11) zur Aufnahme der Dichtung (9) zum aufgerichteten Rand (8) der Rohrböden (3) hin zur Verfügung stellt,
dass die Öffnungen (4) in den Rohrböden (3) an beiden Enden etwa am umlaufenden Vorsprung (10) an den Sammelkästen (6) enden,
und dass der Randwulst (7) der Sammelkästen (6) mit einer Ausnehmung (12) ausgebildet ist, in die hinein der aufgerichtete Rand (8) der Rohrböden (3) gebogen ist.
Kraftfahrzeugkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) umlaufend ausgebildet ist und mit in Abständen angeordneten Stegen (14) versteift ist, sodass die Ausnehmung (12) als eine Reihe von Fächern (15) erscheint.
Kraftfahrzeugkühler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgerichteten Rand (8) der Rohrböden (3) in bekannter Weise mit in Abständen angeordneten Überständen (20) ausgebildet ist, wobei diese Abstände den Abständen der Stege (14) in der Ausnehmung (12) entsprechen, so dass die Überstände (20) am aufgerichteten Rand des Rohrbodens in jedes zweite Fach (15) in der Ausnehmung (12) eingreifen.
Kraftfahrzeugkühler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am umlaufenden Vorsprung (10) in Abständen angeordnete Nasen (21) oder dgl. angeordnet sind, die der Positionierung der Dichtung (9) dienen.
Vorrichtung zur Verklammerung eines Sammelkastens (6) mit einem Rohrboden (3) zur Herstellung eines Kraftfahrzeugkühlers gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Stempel (30) enthält, die in die Ausnehmung (12) greifen und die als Niederhalter wirksam sind und mit zwischen diesen Stempeln (30) angeordneten Umformstempeln (40), die die Überstände (20) am Rohrboden (3) in die Ausnehmung (12) hinein biegen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederhalter-Stempel (30) und die Umformstempel (40) aus einer Richtung senkrecht zum Rohrboden (3) eingreifen.
Kraftfahrzeugkühler, bestehend aus Flachrohren (101), Wellrippen (102) und zwei Rohrböden (103) mit einem aufgerichteten umlaufenden Rand (108) und mit zum Querschnitt der Flachrohre (101) passenden Öffnungen (104), in denen die gegenüberliegenden Enden der Flachrohre (101) münden, wobei die Öffnungen (104) mit Kragen (105) ausgebildet sind, an denen die Enden verlötet sind, und mit zwei Sammelkästen (106) aus Kunststoff, die an ihrem umlaufenden Randwulst (107) mit dem umgebogenen Rand (108) der Rohrböden (103) unter Hinzufügung einer Dichtung (109) mechanisch befestigt sind, wobei der aufgerichtete Rand (108) der Rohrböden (103) auf den Randwulst (107) der Sammelkästen (106) nach Art einer Verklammerung gebogen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Einlegeteil (160) in den Rohrboden (103) eingefügt ist, das einen umlaufenden verformten Randstreifen (161) aufweist, der mit seiner einen Seite am aufgerichteten Rand (108) des Rohrbodens (103) angelötet ist, und dass am Einlegeteil (160) Mittel (162) zur Verfügung gestellt sind, die den Randwulst (107) innen abstützen.
Kraftfahrzeugkühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Randwulst (107), dadurch abgestützt ist, dass er nach innen hin an Querstegen (165) oder sonstigen Anschlägen anliegt, die im Einlegeteil (160) ausgebildet sind, oder dadurch, dass er am verformten Randstreifen (161) des Einlegeteils (160) anliegt.
Kraftfahrzeugkühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Randwulst (107) dadurch abgestützt ist, dass er eine Nut (175) aufweist, die die andere Seite des Randstreifens (161) des Einlegeteils (160) aufnimmt.
Kraftfahrzeugkühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Randwulst (107) dadurch abgestützt ist, dass der Randstreifen (161) des Einlegeteils (160) rinnenartig ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugkühler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der rinnenartige Randstreifen (161) des Einlegeteils (160) eine innere und eine äußere Wand (163, 164) aufweist, wobei die äußere Wand (164) am aufgerichteten Rand (108) des Rohrbodens (103) anliegt und dort arretierbar ist.
Kraftfahrzeugkühler nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der anderen Seite des Randstreifens (161) des Einlegeteils (160) Vorsprünge (166) ausgebildet sind, die in Öffnungen (167) des Rohrbodens (103) eingreifen, um das Einlegeteil (160) provisorisch im Rohrboden (103) zu halten.
Kraftfahrzeugkühler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragen (5, 105) in den Sammelkasten (6, 106) hinein oder vorzugsweise in Richtung des Kühlnetzes weisend ausgerichtet sind und dass die Rohrböden (3, 103) ansonsten im wesentlichen eben ausgebildet sind.