EP2295916A2

EP2295916A2 - Stapelscheiben-Kühler, Verwendung des Stapelscheiben-Kühlers und Brennkraftmaschine mit einem Stapelscheiben-Kühler

Info

Publication number: EP2295916A2
Application number: EP10170781A
Authority: EP
Inventors: Steffen Brunner; Johannes Pfeffer; Karsten Emrich; Aydin Dogan; Uwe Baumann; Jürgen Wolf; Andreas Kiesel; Jochen Funder
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2030-07-26
Also published as: EP2295916B1; EP2295916A3; DE102009035239A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stapelscheiben-Kühler (10), insbesondere Ölkühler, für eine Brennkraftmaschine, aufweisend:
- eine Anzahl von wannenförmigen Platten (2) mit einem hochstehenden Rand (15), wobei die Platten (2) zur Bildung von benachbarten Hohlkammern (4) mit dem Rand (15) ineinander liegend auf Abstand gestapelt und gefügt sind; und
- eine Grundplatte (20) mit einer Grundplattenhauptebene (23); wobei eine unterste der Anzahl von wannenförmigen Platten (12) an der Grundplatte (20) angebracht ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine unterste der Anzahl von wannenförmigen Platten (12) unmittelbar auf der Grundplatte (20) befestigt ist, wobei die Grundplatte (20) in der Grundplattenhauptebene (23) eine Vertiefung (24) aufweist und die unterste Platte (12) in der Vertiefung eingesetzt und mittels einer Fügeverbindung (F) gefügt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stapelscheiben-Kühler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung des Stapelscheiben-Kühlers als Ölkühler. Die Erfindung betrifft auch eine Brennkraftmaschine mit einem Stapeischeiben-Kühler.
Stapeischeiben--Kühler- der eingangs genannten Art sind beispielsweise als Ölkühler aus EP 0 623 798 A2 bekannt. Bei solchen Bauarten bildet die unterste der wannenförmigen Platten im Hinblick auf die Festigkeit das schwächste Glied, Ölkühler dieser Art werden im Allgemeinen mit der Grundplatte beispielsweise ummittelbar an einem Motorblock einer Brennkraftmaschine befestigt und sind daher im Betrieb des Motors vergleichsweise hohen Querbeschleunigungskräften unterworfen. Insbesondere die unterste der Anzahl von wannenförmigen Platten ist der Gefahr ausgesetzt, sich im Betrieb zu verformen, sodass im schlimmsten Fall die Wirkungsweise des Kühlers in Frage gestellt ist. Wünschenswert ist es deswegen, die Stabilität eines Stapefscheiben-Kühlers, insbesondere im unteren Bereich, und eine gesicherte Funktionsweise zu gewährleisten.
In DE 197 112 58 C2 der Anmelderin ist dazu ein Stapeischeiben-Olkühler beschrieben, welcher zwischen der Grundplatte und der untersten Platte erne Verstärkungsplatte vorsieht, welche mit einem den Rand der untersten Platten einfassenden Bord versehen ist.
Diese Lösung hat sich als besonders sicher erwiesen, lässt sich jedoch noch verbessern.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stapelscheiben-Kühler anzugeben, welcher vergleichsweise vereinfacht herstellbar ist und dennoch eine ausreichende Stabilität aufweist Insbesondere soll ein Stapelscheiben-Kühler im Bereich der untersten Platte und der Grundplatte vergleichsweise vereinfacht herstellbar sein und dennoch eine ausreichende Stabilität aufweisen. Weiter soll eine vorteilhafte Verwendung des Stapelscheiben-Kühlers und eine vorteilhafte Brennkraftmaschine mit einem Stapeischeiben-Kühler angegeben werden.
Betreffend den Stapelscheiben-Kühler wird die Aufgabe durch die Erfindung mit einem Stapelscheiben-Kühler der eingangs genannten Art gelost, bei dem erfindungsgemäß die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 vorgesehen sind.
Die Erfindung geht von der überlegung aus, dass eine wannenförmige Platte des Stapelscheiben-Kühlers, sowohl hinsichtlich Belastungen vom Inneren als auch vom Äußeren des Kühlers, im Übergangsbereich zu ihrem hochstehenden Rand vergleichsweise anfällig ist. Aufgrund der mit dem Rand ineinander liegend, auf Abstand gestapelten Platte des Stapelscheiben-Kühlers stützt sich die Mehrzahl der Platten gegenseitig, Die Erfindung hat erkannt, dass das oben genannten Problem insbesondere im Bereich der untersten Platte, am Übergang zur Grundplatte austritt, da eine darunterliegende wannenförmige Platte -- wie im oberen Bereich des Stapeischeiben-Kühlers - fehlt. Andererseits hat die Erfindung erkannt, dass eine Verstärkungsplattewie im Stand der Technik - grundsätzlich eingespart werden kann, wenn die Grundplatte als solche in verbesserter Weise ausgeführt ist. Dementsprechend sieht das Konzept der Erfindung vor, dass eine unterste der Anzahl von wannenförmigen Platten unmittelbar auf der Grundplatte befestigt ist. Dadurch wird eine Verstärkungsplatte eingespart -- dies vereinfacht sowohl den Herstellungsprozess als auch die Kosten des Herstellungsprozesses sowie die Kosten des Stapelscheiben-Kühlers. Die gemäß dem Konzept der Erfindung ausgebildete Grundplatte weist in der Grundptattenhauptebene eine Vertiefung auf, wobei die unterste Platte in der Vertiefung eingesetzt und mittels einer Fügeverbindung gefügt ist. Die Erfindung hat erkannt, dass eine Grundplatte eine ausreichende Stärke aufweist, um zusätzlich mit einer Vertiefung versehen werden zu können, ohne die Funktion der Grundplatte zu beeinträchtigen. In überraschender Weise nutzt die Erfindung somit die Funktion der Grundplatte in synergetischer Weise als Halterung des Stapelscheiben -Kühlers und auch als Stütze der untersten Platte, insbesondere im Bereich des hochstehenden Randes.
Der Stapelscheiben-Kühler als solcher ist zum Wärmetausch zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid ausgelegt, Bei einem vorteilhaften ölkühler ist das erste zu kühlende Fluid ein Öl, vorzugsweise ein Motoröl einer Brennkraftmaschine oder dergleichen. Das zweite kühlende Fluid ist vorteilhaft ein Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser oder dergleichen. Der Kern des Wärmetauschers wird durch die Anzahl von wannenförmigen Platten zur voneinander getrennten und wärmetauschenden Führung des ersten und zweiten Fluids gebildet, wobei eine Anzahl von dem ersten und zweiten Fluids durchströmbaren strömungskanälen durch die benachbarten Hohlkammern der auf Abstand gestapelten und gefügten Platten gebildet sind. Der Kern des Wärmetauschers kann in einem Gehäuse angeordnet sein. In dieser Form ist vorteilhaft ein Wärmetauscher-Block des Stapelscheiben-Kühleres mit Anschlüssen für das erste Fluid und das zweite Fluid zur Führung derselben, vorteilhaft in abwechselnder Reihenfolge von benachbarten Strömungskanälen ausgeführt.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
Die unterste Platte der Anzahl von wannenförmigen Platten hat einen Boden mit einer je nach Bedarf gestalteten Bodenkontur. Die Bodenkontur bildet dabei im Wesentlichen die äußere Berandung der Platte, Entsprechend hat es sich als verteilhaft erwiesen, dass die Bodenkontur passgenau einer Kontur der Vertiefung in der Grundplatte entspricht. Die Platte wird somit durch die Vertiefungsränder bereits sitzgenau gehalten.
Weiter hat die unterste Platte vorteilhaft einen Boden welcher - im Querschnitt - in einem Krümmungsradius in den hochstehenden Rand übergeht. Es wurde im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung erkannt, dass im Bereich des Krümmungsradius zwischen einer Außenkante der untersten Platte und einer Vertiefungsoberfläche der Vertiefung der Grundplatte ein Zwischenraum besteht, wenn die unterste Platte in die Vertiefung eingesetzt ist. Das Konzept der Weiterbildung sieht vor, dass eine Fügeverbindung zur Befestigung der untersten Platte in dieser Position besonders vorteilhaft genutzt werden kann, um die unterste Platte - insbesondere im Bereich des Krümmungsradius und bis in den Bereich des hochstehenden Randdes - zu stabilisieren, Dazu sieht die Weiterbildung vor, dass der Zwischenraum mit einem Fügemittel der Fügeverbindung gefüllt ist, In besonders bevorzugter Weise hat sich gezeigt, dass dies - in Aufsicht in einem Radiusbereich der Bodenkontur sinnvoll ist. Mit Vorteil versehen ist eine Fügeverbindung im Radiusbereich angeordnet
In weiter bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass ein Fügemittel der Fügeverbidung in einem Fügemeniskus über die Grundplattenhauptebene hinaus ragt. Dadurch lässt sich in überraschender Weise eine gesteigerte Stabitität der untersten Platte sogar bis in den hochstehenden Randbereich fortsetzten. Insgesamt lässt sich das Konzept der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise zusammen mit der weiterbildend angeordneten Fügeverbindung realisierten.
Vorzugsweise ist die Fügeverbindung in Form einer Lötverbindung gebildet Grundsätzlich können jedoch auch andere Fügeverbindungen, wie eine Schweißverbindung oder dergleichen, genutzt werden. Eine Lötverbindung hat den Vorteil, dass diese zusammen mit den weiteren Lötverbindungen des Stapelscheiben-Kühlers gebildet werden kann Als besonders vorteilhaft hat sich auch eine Fügeverbindung in Form einer Klebverbindung erwiesen. Diese lässt sich besonders einfach realisieren.
Die Vertiefung der Grundplattenhauptebene ist vorteilhaft in die Grundplatte eingeprägt. Eine Einprägung in der Grundplatte lässt sich vergleichsweise einfach und dennoch bedarfsgerecht und vielseitig darstellen. Grundsätzlich eignen sich jedoch auch andere Herstellungsverfahren für die Vertiefung, z.B. ein Fräsverfahren oder sonstige abragende Verfahren zur Bildung der Vertiefung.
Mit Vorteil versehen ist eine Platte, insbesondere die unterste Platte, ggfs. auch die Grundplatte im Bereich des Bodens mit einem Bodenprofil versehen. Das Profil kann vorteilhaft den Wärmetausch bzw. eine Wärmeabieitung aus einem benachbarten Hohlraum bzw. Strömungskanal des Kühlers unterstützen. Das Profil kann darüber hinaus auch Haltefunktionen ausführen. Es kann auch eine Anzahl von turbulenzerzeugenden Elementen vorgesehen sein. Zur wärmetauschenden Strömungsführung des ersten und/oder zweiten Fluids eignen sich beispielsweise Bodenprofile in Wellen- oder Rippenform oder einem geeigneten Riffelmuster, z.B. die Zick-Zack-Form. Diese können die Strömungsführung beeinflussen, um den Wärmeübertrag durch Konvektion oder Turbulenzen oder dergleichen zu erhöhen. Dies gilt grundsätzlich auch für die unterste Platte und für die Vertiefung in der Grundplatte,
Dem Konzept der Erfindung folgend sieht eine besonders bevorzugte Weiterbildung vor, dass die Grundplatte flach ist. Insbesondere kann die Grundplatte vorteilhaft randlos sein. Dies hat eine vorteilhafte Materialeinsparung und eine Kostenreduktion zur Folge.
Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe in vorteilhafter Weise auf eine Verwendung des Stapelscheiben-Kühlers als Ölkühler, Als Ölkühler eignet sich der Stapelscheiben-Kühler insbesondere zur Kühlung von Motoröl und/oder Getriebeöl. Als Motorölkühler ist der Stapelscheiben-Kühler in besonders vorteilhafter Weise direkt auf einem Motorblock einer Brennkraftmaschine angebracht. Entsprechend führt das Konzept der Erfindung zur Lösung der Aufgabe auch auf eine Brennkraftmaschine mit einem Stapelscheiben-Kühler. Der stapelscheiben-Kühler ist verteilhaft mit der Grundplatte direkt auf dem Motorblock befestigt, beispielsweise über eine Schraubverbindung oder eine sonstige geeignete Verbindung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik erwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale, Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

Fig. 1: eine schematische Ansicht eines Stapelscheiben-Ölkühlers zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus;
Fig. 2:: eine seitliche Schnittansicht einer bevorzugten Grundplatte, wie sie bei einem Stapelscheiben-Ölkühler der Fig. 1 zur Realisierung einer bevorzugten Ausführungsform gemäß dem Konzept der Er- findung eingesetzt werden kann - in Ansicht (B) ist die Grundplat- te als Draufsicht gezeigt,
Fig. 3:: eine vergrößerte, schematische Darstellung des Details D der Fig. 2 (A);
Fig. 4:: eine in Fig. 2 (B) gezeigte Ausführungsform einer Grundplatte mit einer eingesetzten untersten Platte, wie sie bei einem Stapel- scheiben-Ölkühler der Fig. 1 zur Realisierung einer Ausführungs- form gemäß dem Konzept der Erfindung eingesetzt werden kann;
Fig, 5: eine Explosionsdarstellung eines bevorzugten Kerns einer bevor- zugten Ausführungsform eines Stapelscheiben-Kühlers gemäß dem Konzept der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Stapelscheiben-Ölkühler 10' mit einem Block 1, dessen Kern aus im Abstand übereinander gestapelten wannenförmigen Platten 2 aufgebaut ist, deren Ränder 2a sich gegenseitig überlappen und verlötet sind und wobei der Kern in einem Gehäuse 3 des Blocks 1 des Stapelscheiben-Ölkühlers 10' angeordnet ist. Für Details hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus des Stapelscheiben-Ölkühlers 10' wird auch auf DE 19 711 258 C2 der Anmelderin verwiesen, deren Offenbarung durch Zitat hier in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen ist. Zwischen zwei jeweils benachbarten Platten 2 werden auf diese Weise Hohlkammern 4 gebildet, die abwechselnd von den an der Wärmeübertragung beteiligten Medien ― nämlich ein erstes zu kühlendes Fluid 5.1 in Form eines Motoröls und ein zweites kühlendes Fluid 5.2 in Form von Kühlwasser - durchströmt sind. So tritt gemäß den durch Pfeile gekennzeichneten Strömungsrichtungen das erste Fluid 5.1 in Form des zu kühlenden Motoröl durch einen Eintrittsstutzen 6 in den Stapelscheiben-Ölkühler- 10' ein und durch einen Austrittsstutzen 7 wieder aus. Das zweite Fluid 5.2 - vorliegend ein Motorkühlmittel in Form von Kühlwasser tritt über eine nicht näher dargestellte Bohrung im Motorblock durch in Fig. 2B näher dargestellte Öffnungen 8, 9 in den Stapeischeiben-Ölkühler 10' ein und aus. In einer anwendungsbezogen angemessenen Weise werden zur Realisierung eines Wärmeübertrags zwischen dem Motoröl und dem Kühlwasser jeweils benachbarte Hohlkammern 4 von Motoröl bzw. Kühlwasser durchströmt. Dabei sind in bekannter Weise alle von einem ersten Fluid 5.1 durchströmte Kammern gegenüber dem Zulauf des zweiten Fluids 5.2 getrennt, sodass im Block 1 eine voneinander getrennte und wärmetauschende Führung des ersten und zweiten Fluids 5.1 bzw, 5.2 realisiert ist.
Die Grundplatte 20 der Fig. 1 hat einen umlaufenden Rand 21 zur Halterung des Blocks 1 sowie nach der Seite abstehende Laschenbereiche 22 zur Aufnahme von nicht näher dargestellten Verbindungsmitteln zur Befestigung am nicht näher dargestellten Motorblock einer Brennkraftmaschine.
Fig. 2A zeigt eine gemäß dem Konzept der Erfindung ausgeführte Grundplatte 20, auf welcher der Block 1 aufgesetzt werden kann. Die Grundplatte 20 ist in Fig. 2A in einer Seitenquerschnittsansicht in abgewandelter Form als flache Grundplatte ohne Rand und Lasche. In der in Fig. 2A dargestellten Ausführungsform gemäß dem Konzept der Erfindung weist die Grundplatte 20 in der Grundplattenhauptebene 23 eine Vertiefung 24 auf, die in Fig. 2B in Draufsicht der Grundplatte 20 zu erkennen ist. Die unterste Platte 12 des Stapelscheiben-Ölkühters 10 kann bei dieser Ausführungsform dem Konzept der Erfindung folgend in der Vertiefung 24 eingesetzt werden und - wie aus Fig. 3 mit dem vergrößerten Detail D der Fig. 2A ersichtlich - mit einer Fügeverbindung F gefügt werden.
Zum Einsätz einer in Fig. 2 näher gezeigten wannenförmigen Platte 12 weist diese einen Boden 13 mit einer Bodenkontur 14 auf, die passgenau einer Kontur 25 der Vertiefung 24 entspricht. Dazu ist die Vertiefung 24 in der Grundplaftenhauptebene 23 in die Grundplatte 20 eingeprägt.
Die Grundplatte 20 ist in ihrem, die Vertiefung 24 umgebenden, Randbereich 26 an Montagepunkten mit Bohrungen 28 versehen, durch welche SchraubVerbindungen eingebracht werden können, um die Grundplatte 20, beispielsweise auf einem Motorblock einer Brennkraftmaschine, zu montieren. Darüber hinaus ist im Bereich der Vertiefung 24 eine Materiaiausnehmung 27 vorgesehen. Die Materialausnehmung 27 hat den Vorteil, dass, während des Prägevorgangs, überschüssiges Materialvolumen in die Materialausnehmung ausweichen kann, Dadurch wird die Passgenauigkeit der Kontur 25 gewährleistet
Fig. 3 zeigt das Detail D bei einer Grundplatte 20 mit einer gegenüber der Grundplattenhauptebene 23 abgesenkten Vertiefung 24. In der Vertiefung 24 ist die unterste wannenförmige Platte 12 eingesetzt ist und mittels einer Fügeverbindung F gefügt. Die unterste Platte 12 hat einen Boden 13 mit einer in Draufsicht erkennbaren Bodenkontur 14. Die Bodenkontur 14 - welche in Fig. 3 beispielhaft eingezeichnet ist ― wird in Draufsicht im Wesentlichen durch einen den Boden 13 umgebenden Verlauf des Krummungsradius 16 zwischen dem Boden 13 und dem hochstehenden Rand 15 der wannenförmigen Platte 12 bestimmt. lm Bereich des Krümmungsradius 16 ist ein durch die Fügeverbindung F gefüllter Zwischenraum zwischen einer Außenkante 17 der untersten .Platte 12 und einer Vertiefungsobertläche 18 realisiert. Dadurch wird im Bereich des Krümmungsradius 16 durch Ausbildung des Fügemeniskus 19 oberhalb der Grundptattenhaupfebene 23 auch im Bereich des hochstehenden Randes 15 eine Stabilisierung der untersten wannenförmigen Platte 12 erreicht wird. Die Stabilisierung richtet sich insbesondere gegen angreifende Querkräfte Q1, welche durch einen Innendruck des ersten Fluids 5.1 oder zweiten Fluids 5,2 erzeugt werden können und/oder gegen Querkräfte Q2, welche durch Querbeschleunigungen bei Erschütterungen des Stapeischeiben-Ölkühlers 10 auf einem Motorblock entstehen können.
Fig, 4 zeigt eine Anordnung der Fig. 3 in Draufsicht bestehend aus der Grundplatte 20 und einer eingesetzten untersten wannenförmigen Platte 12. Daraus ist die oben erläuterte passgenaue Angleichung der Bodenkontur 14 der untersten Platte 12 in Bezug auf die Kontur 25 der Vertiefung 24 ersichtlich, Die Bodenkontur 14 der untersten Platte 12 hat vorliegend einen Radiusbereich 11, in dem die Stabilisierung durch die Fügeverbindung F besonders wirksam ist. In einer hier nicht dargestellten sehr einfach ausgeführten Ausführungsform kann sich die Fügeverbindung ggfs. auf den Radiusbereich 11 beschränken,
Die unterste wannenförmige Platte 12 ist vorliegend auf ihrem Boden mit einer Bodenprofilierung 31 versehen, welche dazu dient, in einer Hohlkammer 4 strömendes Fluid 5.1 oder - je nach Verwendung - 5.2 so zu führen, dass ein Warmetausch optimiert wird. Die Bodenprofilierung 31 kann beispielsweise auch ergänzt werden durch turbulenzerzeugende Elemente in einer Hohlkammer 4, Außerdem sind mit den Öffnungen 6, 7, 8, 9 der Bodenplatte 20 teilweise überlappende Öffnungen 36, 37. 38, 39 der untersten wannenförmigen Platte 12 erkennbar. Diese sind, je nach Bedarf flexibel anbringbar und erlauben dennoch eine Durchführung eines Fluids 5.1, 5.2 durch die Grundplatte in eine Hohlkamrner 4.
Fig. 5 zeigt beispielhaft in einer Explosionsdarstellung die Kassetierung eines Kerns bei einem Block 1 des Stapelscheiben-Kühlers 10 mit Grundplatte 20 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Dabei sind identische oder ähnliche Teile oder Teile identischer oder ähnlicher Funktion der Einfachheit halber mit gleichen Bezugszeichen wie bei Fig. 1 versehen. Grundsätzlich entspricht der Aufbau des Stapelscheiben Kühlers 10 dem Aufbau des Stapelscheiben-Kühlers 10. Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform des Stapelscheiben-Kühlers 10 ist die Grundplatte 20 statt der Grundplatte 20' gemäß dem Konzept der Erfindung vorgesehen, so dass die unterste Platte 12 einfach und dennoch sicher stabilisiert eingesetzt ist.
Im Unterschied zu der in Fig. 2B gezeigten Grundplatte 20 ist vorliegen die in Fig. 5 gezeigte Grundplatte 20 mit einer Anzahl von drei Dehnungsfugen 27 versehen - dies wiederum um durch den Prägevorgang für die Vertiefung 24 entstehendes überschüssiges Materialvolumen aufzunehmen.
Die Explosionsdarstellung der Fig. 5 lässt erkennen, dass bei Kassetierung des Stapel-scheiben-Ölkühlers 10 die unterste wannenförmige Platte 12 direkt in die Vertiefung 24 der Grundplatte 20 eingesetzt und dort gefügt werden kann; und zwar zusammen mit den weiteren wannenförmigen Platten 2 des Blocks 1 sowie einer Abdeckscheibe 40. Der Blocks 1 kann (hier ohne Gehäuse dargestellt) , bei Bedarf, in einem zwischen Abdeckscheibe 40 und Grundplatte 20 angeordneten Gehäuse 3, wie es beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, gefasst werden.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Stapelscheiben-Kühler 10, insbesondere Ölkühler, für eine Brennkraftmaschine, aufweisend:

eine Anzahl von wannenförmigen Platten 2 mit einem hochstehenden Rand 15, wobei die Platten 2 zur Bildung von benachbarten Hohlkammern 4 mit dem Rand 15 ineinander liegend auf Abstand gestapelt und gefügt sind; und
eine Grundplatte 20 mit einer Grundplattenhauptebene 23; wobei eine unterste der Anzahl von wannenförmiger Platten 12 an der Grundplatte 20 angebracht ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass eine unterste der Anzahl von wannenförmigen Platten 12 unmittelbar auf der Grundplatte 20 befestigt ist, wobei die Grundplatte 20 in der Grundplattenhauptebene 23 eine Vertiefung 24 aufweist und die unterste Platte 12 in der Vertiefung 24 eingesetzt und mittels einer Fügeverbindung F gefügt ist.

Bezugszeichenliste

1: Block
2: Platten
2a: Ränder
3: Gehäuse
4: Hohlkammern
5.1: erstes Fluid
5.2: zweites Fluid
6: Einirifttsstutzen, Öffnungen
7: Austrittsstutzen, Öffnungen
8: Öffnungen
9: Öffnungen
10', 10: Stapelscheiben-Ölkühler
11: Radiusbereich
12: unterste wannenförmige Platte
13: Boden
14: Bodenkontur
15: hochstehender Rand
16: Krümmungsradius
17: Außenkante
18: Vertiefungsoberfläche
19: Fügemeniskus
20', 20: Grundplatte
21: Rand
22: Laschenbereiche, Lasche
23: Grundplattenhauptebene
24: Vertiefung
25: Kontur
26: Randbereich
27: Materialausnehmung, Dehnungsfugen
28: Bohrungen
31: Bodenprofilierung
36: Öffnungen
37: Öffnungen
38: Öffnungen
39: Öffnungen
40: Abdeckscheibe

D: Detail
F: Fügeverbindung
Q1: Querkräfte
Q2: Querkräfte

Claims

Stapalscheiben-Kühler (10), insbesondere Ölkühler, für eine Brennkraftmaschine, aufweisend:
- eine Anzahl von wannenförmigen Platten (2) mit einem hochstehenden Rand (15), wobei die Platten (2) zur Bildung von benachbarten Hohlkammern (4) mit dem Rand (15) ineinander liegend auf Abstand gestapelt und gefügt sind, und

- eine Grundplatte (20) mit einer Grundp!attenhauptebene (23); wobei eine unterste der Anzahl von wannenförmigen Platten (12) an der Grundplatte (20) angebracht ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
eine unterste der Anzahl von wannenförmigen Platten (12) unmittelbar auf der Grundplatte (20) befestigt ist, wobei die Grundplatte (20) in der Grundplattenhauptebene (23) eine Vertiefung (24) aufweist und die unterste Platte (12) in der Vertiefung eingesetzt und mittels einer Fügeverbindung (F) gefügt ist.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterste Platte (12) einen Boden (13) mit Bodenkontur (14) hat, die passgenau einer Kontur (25) der Vertiefung (24) entspricht.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unterste Platte (12) einen Boden (13) hat, der in einem Krümmungsradius (16) in den hochstehenden Rand (15) übergeht, und wobei im Bereich des Krümmungsradius (16) ein Zwischenraum zwischen einer Außenkante (17) der untersten Platte (12) und einer Vertiefungsoberfläche (18) durch ein Fügemittel der Fügeverbindung (F) gefüllt ist.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dass ein Fügemittel der Fügeverbindung (F) in einem Fügemeniskus (19) über die Grundplattenhauptebene (23) hinausragt.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bodenkontur (14) eines Bodens (13) der untersten Platte (12) einen Radiusbereich (11) hat und eine Fügeverbindung (F), insbesondere Fügemeniskus (19), im Radiusbereich (11) angeordnet ist.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeverbindung (F) eine Lötverbindung ist.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeverbindung (F) eine Klebeverbindung ist.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (24) in die Grundplatte (20) eingeprägt ist.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (24) in die Grundplatte (20) eingefräst ist.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Platte der Anzahl von Platte (2), insbesondere die unterste Platte (12), vorzugsweise alle Platten (2, 12) einen Boden (13) mit Bodenprofilierung (31) hat, und/oder in einer Hohlkammer (4) ein turbulenzerzeugendes Element angeordnet ist.
Stapelscheiben-Kühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (20) flach ist, insbesondere frei von einem Rand ist.
Verwendung des Stapelscheiben-Kühlers (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Ölkühler, insbesondere zur Kühlung von Motoröl und/oder Getriebeöl.
Brennkraftmaschine mit einem Stapelscheiben-Kühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.