EP3198213A1 - Anordnung für eine temperiereinrichtung sowie temperiereinrichtung - Google Patents

Anordnung für eine temperiereinrichtung sowie temperiereinrichtung

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Publication number
EP3198213A1
EP3198213A1 EP15771903.0A EP15771903A EP3198213A1 EP 3198213 A1 EP3198213 A1 EP 3198213A1 EP 15771903 A EP15771903 A EP 15771903A EP 3198213 A1 EP3198213 A1 EP 3198213A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
tubular body
arrangement
opening
plastic layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15771903.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Moser
Volker Schall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Publication of EP3198213A1 publication Critical patent/EP3198213A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/162—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by using bonding or sealing substances, e.g. adhesives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
    • 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
    • F28F2275/12—Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement for a tempering device, in particular for a heat exchanger, with a tubular body and a component connected to the tubular body.
  • the invention further relates to a method for producing such an arrangement and to a modular system for the modular production of a tempering device with such an arrangement.
  • the invention further relates to a tempering device with such an arrangement.
  • a tempering device serves the purpose of tempering an object and / or a fluid.
  • Temperature control devices generally have tubular bodies which can be flowed through by a fluid. Through the respective tubular body can flow to be tempered fluid or a tempering fluid.
  • Such a tubular body is usually connected to another component. Frequently, at least one such tubular body is connected to a bottom or a tube bottom, wherein the tubesheet together with a box-like component can form a distributor system and / or collection system of the tempering device for collecting and / or distributing a fluid between the individual tubular bodies.
  • tubular body For connecting the tubular body to the component, it is known to use a soldering process.
  • this requires that the tubular body and the component are made of substantially similar materials. If the component and / or the tubular body are also to be connected by a soldering process with another component, this also limits the choice of materials for the other component accordingly.
  • Such tubular bodies are usually made of a metal-containing material, in particular of aluminum, due to the advantageous thermal conductivity properties.
  • solder joints that the component and the other, to be connected to the tubular body by a solder joint component are also made of a metal-containing material, in particular aluminum.
  • the disadvantage here is in particular that on the one hand, the selection of available materials for the tubular body, for the component and for the other component is limited.
  • the soldering process is cost and resource intensive.
  • the present invention therefore deals with the problem of providing improved embodiments for an arrangement with a tubular body and a component as well as for a method for producing such an arrangement and a tempering device with such an arrangement, which are in particular by a less expensive and / or simpler manufacture and / or a simpler composition.
  • the present invention is based on the idea to realize a seal for the opening by a plastic layer or a plastic coating for an arrangement for a tempering device with a component and a held in an opening of the component from the component tubular body.
  • the plastic layer may be provided on the tubular body and / or on the component.
  • the component thus has such an opening in which a connecting portion of the tubular body is arranged.
  • the tubular body is held by the component or vice versa, whereby the component extends transversely to the tubular body.
  • the connecting section is preferably provided with such a plastic layer.
  • the plastic layer is mounted on the outside of the connecting portion or the tubular body.
  • the component preferably in the region of the opening, provided with such a plastic layer. This means that the plastic layer can be provided in particular on and / or in the opening.
  • connection between the tubular body and the component can be realized in principle in any way, provided that the plastic layer ensures a sealing of the opening. It is conceivable, for example, to press the tubular body into the opening.
  • the connecting portion of the tubular body for connecting the tubular body is formed with the component. That is, the connecting portion is preferably disposed in the opening and then deformed such that thereby a connection between the tubular body and the component comes about.
  • the deformation of the connecting section takes place in such a way that as a result an accumulation of material of the plastic layer occurs. stands.
  • Such an accumulation of material of the plastic layer leads in particular to an improved sealing of the opening.
  • the use of the plastic layer to seal the opening also has the advantage that the connection between the tubular body and the component is flexible in accordance with the properties of the plastic. Accordingly, stresses between the tubular body and the component, in particular thermal stresses between the tubular body and the component, can be degraded better. This also makes it possible to compensate for tolerances of the arrangement or the associated tempering device.
  • the arrangement according to the invention also makes it possible to produce the tubular body and the component from different materials.
  • the component can be designed as desired, provided that it has an opening in which the tubular body is arranged with its connecting portion and an attitude between the component and the tubular body.
  • the component can be any component or component of such a tempering device.
  • the component can therefore be designed as a lamella or as a rib of the tempering device.
  • the component is designed as a tube plate or briefly bottom of such a tempering device which extends transversely to the tube body.
  • the connecting portion of the tubular body and / or the component are provided in the region of the associated opening with such a plastic layer.
  • the entire tubular body can be provided with such a plastic layer, so that a plurality of connecting portions of the tubular body for joining with different components have such a plastic layer.
  • the respective plastic layer can be applied in any manner to the connecting portion or to the component. These include coating methods with which plastic can be applied to the connecting portion or to the component, in particular at / in the opening. It is also conceivable to realize the plastic layer by means of a plastic film which is mounted on the tubular body or on the component.
  • the connecting section of the tubular body is inserted or introduced into the associated opening. It is possible to provide the tubular body and / or the component before insertion of the connecting portion in the associated opening and / or after insertion of the connecting portion in the associated opening with the plastic layer. However, this is preferably done before the insertion of the tubular body in the associated opening.
  • the connection of the tubular body with the component takes place in a further method step by forming the tubular body and / or the component. Preferably, for this purpose, the connecting portion is formed.
  • the plastic layer ensures a seal of the associated opening, so that can be dispensed with additional seals, which are designed as separate components.
  • the deformation of the connecting portion leads in preferred variants to such accumulation of material of the plastic layer, which seals the opening improved.
  • the plastic layer is designed accordingly. This is achieved, for example, by the fact that the plastic layer has a corresponding thickness, which leads to such a material accumulation during a deformation of the tubular body.
  • the deformation of the connecting section takes place in such a way that such accumulation of material occurs. This is achieved, in particular, by means of such a deformation, which leads to a squeezing or pressing out of the plastic layer from the opening, so that such a material accumulation arises directly at the opening.
  • the configuration of the arrangement according to the invention and / or the method according to the invention for producing the arrangement make it possible to assemble the associated tempering device in a modular design.
  • a modular system for the modular production of such a tempering device can be realized in that the modular system has at least one such arrangement.
  • the modular system preferably has a plurality of such arrangements in different variants, that is with different tubular body and / or components.
  • the modular system further comprises at least one box, wherein the box is for collecting and / or distributing a fluid flowing through at least one such tubular body.
  • the arrangement and the box for producing the tempering are connected to each other.
  • the solution according to the invention makes it possible to match the component and the box to one another, wherein this coordination has no influence or at least a reduced influence on the configuration of the tubular body, in particular on the material of the tubular body , Has.
  • the component is configured here as a tube plate, wherein the tube plate or short bottom is made of plastic.
  • the box made of plastic.
  • a cohesive connection between the bottom and the box is possible to produce, for example, a distributor or a collector of the tempering. Due to the cohesive connection of the bottom with the box, a sufficient sealing of the collector or distributor can furthermore be achieved, so that additional seals can also be dispensed with here.
  • Fig. 1 shows a section through an assembly during manufacture
  • Fig. 2 shows the section of Fig. 1 after the manufacture of the arrangement
  • Fig. 3 is a modular system in sectional view
  • Fig. 1 shows an arrangement 1 during its manufacture.
  • the arrangement 1 has at least one tubular body 2, two such tubular bodies 2 being visible in FIG.
  • the tube bodies 2 are of identical construction in the method step shown in FIG. 1 for producing the arrangement 1 and each have a substantially cylindrical shape.
  • the arrangement 1 further comprises a component 3, which extends transversely to the tubular bodies 2.
  • the component 3 may be formed, for example, as a tube plate 4 or short bottom 4 or as a lamella 5.
  • the component 3 has an opening 6 associated with the respective tubular body 2. In this case, a connecting portion 7 of the respective tubular body 2 is inserted or introduced into the associated opening 6.
  • the tubular body 2 may each be made of a metallic material, for example aluminum.
  • the component 3 is made of a plastic.
  • a plastic layer 8 is provided in the connecting section 7 of the respective tubular body 2 between the opening 6 and the connecting section 7.
  • the respective plastic layer 8 extends beyond the connecting section 7 on the outer side of the tubular body 2.
  • the plastic layers 8 of both tubular body 2 have the same size.
  • the respective plastic layer 8 can be applied to the tubular body 8 or to the inside of the opening 6.
  • the tubular body 2 or the opening 6 of the component 3 is preferably coated with the plastic layer 8.
  • the plastic layer 8 substantially fills a gap 9 arranged between the tubular body 2 in the connecting section 7 and the component 3 in the opening 6, the respective plastic layer 8 being essentially the same along the associated tubular body 2 , Transversely to the tubular body 2 extending layer thickness 10 has.
  • the respective plastic layer 8 already thereby ensures a sealing of the associated opening 6.
  • the respective tubular body 2 and / or the associated opening 6 may be provided with the plastic layer 8 before arranging or introducing the respective tubular body 2 into the associated opening 6.
  • the respective tubular body 2 shown is formed in different ways.
  • the transformation of the right in the illustration of FIG. 2 tubular body 2 ' takes place such that the tubular body 2' is bent in a protruding from the associated opening 6 forming section 1 1 outwardly in the direction of the component 3.
  • the connecting portion 1 1 may be an end portion of the associated tubular body 2 '.
  • Such reshaping can be done, for example, by means of a mandrel, not shown, which is inserted into the tubular body 2 '. Due to the outward bending of the tubular body 2 in the forming section 1 1, a material cluster 12 is created between the forming section 1 1 and the component 3, which improves the sealing effect of the realized through the plastic layer 8 sealing the opening 6 or reinforced.
  • the respective plastic layer 8 also has the advantage that it creates a certain flexibility between the associated tubular body 2 and the component 3. This means that, in particular, thermal stresses can be dissipated between the tubular body 2 produced from a metallic material and the component 3 made from plastic.
  • the tubular body 2 are movable relative to the component 3 in a predetermined in particular by the procurement of the plastic layer 8 range. This means that a rigid connection between the respective tubular body 2 and the component 3 is avoided. As a result, in particular tolerances of the arrangement 1 can be compensated.
  • a modular system 14 is shown, the components of which such an arrangement 1 belongs.
  • the modular system 14 allows a modular assembly of a tempering device 15 (see FIG. 4), wherein the arrangement 1 may be a module 16 of the modular system 14.
  • the modular system 14 has further components 17, which are assembled together with the arrangement 1 for the production of the tempering device 15 and also modular and can be present in different variants.
  • a component 17 is shown in Fig. 3, which is designed as a box 18 and is connectable to the arrangement 1.
  • FIG. 4 shows such a tempering device 15 which is designed as a heat exchanger 19.
  • a fluid for example a coolant
  • the illustrated in Fig. 4 component 3 of the arrangement 1 is designed as such a bottom 4, which together with the box 18 configured component 17 forms a collector 20 or distributor 21 of the tempering device 15.
  • the collector 20 or distributor 21 serves to collect fluid flowing through the tubular bodies 2 and distribute them between the tubular bodies 2.
  • the box 18 is made of plastic and materially connected to the bottom made of plastic 4 of the arrangement 1. In this way, it is possible to dispense with seals for sealing the collector 20 or distributor 21.
  • the invention thus enables a cost-effective and simple production of such an arrangement 1 as well as of such a tempering device 15 in various variations.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung (1) für eine Temperiereinrichtung (15) sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung (15). Die Anordnung (1) weist einen Rohrkörper (2) sowie ein Bauteil 3 auf, wobei ein Ver- bindungsabschnitt (7) des Rohrkörpers (2) in einer Öffnung (6) des Bauteils (3) angeordnet und der Rohrkörper (2) vom Bauteil (3) gehalten ist. Ein einfaches, kostengünstiges und flexibles Herstellen der Anordnung (1) ergibt sich dadurch, dass der Rohrkörper (2) im Verbindungsabschnitt (7) und/oder das Bauteil(3) im Bereich der Öffnung (6) mit einer Kunststoffschicht (8) zum Abdichten der Öffnung (6) versehen werden. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Baukastensystem (14) mit einer solchen Anordnung (1) sowie einer weiteren Komponente (17) zum Herstellen einer Temperiereinrichtung (15). Die Erfindung betrifft zudem eine solche Temperiereinrichtung (15), die insbesondere als ein Wärmetauscher (19) ausgebildet ist.

Description

Anordnung für eine Tempenereinnchtung sowie Temperiereinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Temperiereinrichtung, insbesondere für einen Wärmetauscher, mit einem Rohrkörper sowie einem mit dem Rohrkörper verbundenen Bauteil. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung sowie ein Baukastensystem zum modu- laren Herstellen einer Temperiereinrichtung mit einer solchen Anordnung. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Temperiereinrichtung mit einer solchen Anordnung.
Eine Temperiereinrichtung dient dem Zweck, einen Gegenstand und/oder ein Fluid zu temperieren. Temperiereinrichtungen weisen hierzu in der Regel Rohrkörper auf, die von einem Fluid durchströmbar sind. Durch den jeweiligen Rohrkörper kann dabei ein zu temperierendes Fluid oder ein temperierendes Fluid strömen. Ein solcher Rohrkörper ist gewöhnlich mit einem anderen Bauteil verbunden. Häufig wird zumindest ein solcher Rohrkörper mit einem Boden bzw. einem Rohrboden verbunden, wobei der Rohrboden zusammen mit einer kastenartigen Komponente ein Verteilersystem und/oder Sammelsystem der Temperiereinrichtung zum Sammeln und/oder Verteilen eines Fluids zwischen den einzelnen Rohrkörpern ausbilden kann.
Zum Verbinden des Rohrkörpers mit dem Bauteil ist es bekannt, ein Lötverfahren einzusetzen. Dies erfordert jedoch, dass der Rohrkörper und das Bauteil aus im Wesentlichen gleichen Werkstoffen hergestellt sind. Sollen das Bauteil und/oder der Rohrkörper zudem durch ein Lötverfahren mit einer weiteren Komponente verbunden werden, so wird hierdurch auch die Auswahl an Werkstoffen für die weitere Komponente entsprechend einschränkt. Solche Rohrkörper sind aufgrund der vorteilhaften Wärmeleitfähigkeitseigenschaften gewöhnlich aus einem metallhaltigen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium, hergestellt. Dies erfordert bei Lötverbindungen jedoch, dass das Bauteil und die andere, mit dem Rohrkörper durch eine Lötverbindung zu verbindende Komponente ebenfalls aus einem metallhaltigen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium hergestellt sind. Nachteilig hierbei ist also insbesondere, dass einerseits die Auswahl an zur Verfügung stehenden Werkstoffen für den Rohrkörper, für das Bauteil sowie für die andere Komponente eingeschränkt ist. Zudem ist das Lötverfahren kosten- und ressourcenintensiv.
Aus der DE 198 36 015 C2 ist es bekannt, den Rohrkörper mit einem Rohrboden durch ein Umformverfahren zu verbinden. Um eine notwendige Abdichtung einer zugehörigen Öffnung zu erreichen, in der der Rohrkörper angeordnet ist, ist dabei die Verwendung eines Dichtungsrings notwendig, die zwischen dem Rohkörper und dem Rohrboden in die Öffnung eingesetzt. Das Versehen der Anordnung mit solchen Dichtungsringen erfordert jedoch einen vorgelagerten Prozessschritt, bei dem eine zusätzliche Komponente, nämlich der Dichtungsring in die Anordnung eingebracht und fixiert werden muss. Ein solcher Prozessschritt und die Verwendung zusätzlicher Komponenten führen dabei zu erhöhten Herstellungskosten der Anordnungen. Ist der Rohrkörper mit mehreren Bauteilen verbunden, so ist es in der Regel notwendig, für die jeweilige Verbindung einen solchen separaten Dichtungsring vorzusehen, was wiederum zu erhöhten Kosten zur Herstellung der Anordnung führt.
Zum Herstellen einer solchen Temperiereinrichtung ist das Zusammenwirken bzw. Verbinden einer solchen Anordnung mit weiteren Komponenten der Temperiereinrichtung notwendig. Je nach Bedarf sind unterschiedliche Komponenten notwendig, die gegebenenfalls mit dem Bauteil und/oder dem Rohrkörper zu verbinden sind. Dabei muss für unterschiedliche Temperiereinrichtungen, insbesondere bedingt durch die vorgegebenen Geometrien und/oder den vorgegebenen Werkstoffen, eine eigene Zusammensetzung der Anordnung mit den Komponenten getroffen werden. Das heißt insbesondere, dass ein modulares Zusammensetzen einer solchen Tempehereinrichtung aus vorgefertigten Modulen bzw. einzelnen Komponenten nicht möglich ist.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Anordnung mit einem Rohrkörper und einem Bauteil sowie für ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung und einer Temperiereinrichtung mit einer solchen Anordnung verbesserte Ausführungsformen anzugeben, die sich insbesondere durch eine kostengünstigere und/oder einfachere Herstellung und/oder ein einfacheres Zusammensetzen auszeichnen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, für eine Anordnung für eine Temperiereinrichtung mit einem Bauteil sowie einem in einer Öffnung des Bauteils vom Bauteil gehaltenen Rohrkörper, eine Abdichtung der Öffnung durch eine Kunststoffschicht bzw. eine Kunststoffbeschichtung zu realisieren. Dabei kann die Kunststoffschicht am Rohrkörper und/oder am Bauteil versehen sein. Durch eine derartige Realisierung der Abdichtung der Öffnung können zusätzliche Dichtungen entfallen, so dass die Herstellung der Anordnung und somit der zugehörigen Temperiereinrichtung erheblich vereinfacht und folglich kostengünstiger wird. Zudem können hierdurch der Rohrkörper und das Bauteil aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sein, so dass die Anordnung in einer höheren Variabilität bzw. Vielfalt herstellbar ist. In der Folge können andere, mit der Anordnung, insbesondere mit dem Bauteil zu verbindende Komponenten der Temperiereinrichtung in einer größeren Vielfalt realisiert werden, was zu einer entsprechend hohen Vielfalt der Realisierungsmöglichkeiten der Anordnung und/oder der zugehörigen Temperiereinrichtung führt. Die Verwendung der Kunststoffschicht zum Abdichten der Öffnung erlaubt es ferner, auf separate Dichtungen zum Abdichten der Öffnung zu verzichten. Folglich können entsprechende Prozessschritte entfallen, was zu einer Reduzierung von möglichen Fehlerquellen bei der Herstellung der Anordnung führt. Hierdurch wird also insgesamt auch die Qualität der Anordnung verbessert.
Dem Erfindungsgedanken entsprechend, weist das Bauteil also eine solche Öffnung auf, in der ein Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers angeordnet ist. Dabei wird der Rohrkörper vom Bauteil gehalten oder umgekehrt, wodurch das Bauteil sich quer zum Rohrkörper erstreckt. Zum Abdichten der Öffnung ist vorzugsweise der Verbindungsabschnitt mit einer solchen Kunststoffschicht versehen. Hierzu ist die Kunststoffschicht auf der Außenseite des Verbindungsabschnittes bzw. des Rohrkörpers angebracht. Alternativ oder zusätzlich ist das Bauteil, vorzugsweise im Bereich der Öffnung, mit einer solchen Kunststoffschicht versehen. Das heißt, dass die Kunststoffschicht insbesondere an und/oder in der Öffnung vorgesehen sein kann.
Die Verbindung zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil kann prinzipiell auf beliebige Weise realisiert sein, sofern die Kunststoffschicht ein Abdichten der Öffnung gewährleistet. Vorstellbar ist es beispielsweise, den Rohrkörper in die Öffnung einzupressen.
Bei bevorzugten Varianten ist der Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers zum Verbinden des Rohrkörpers mit dem Bauteil umgeformt. Das heißt, dass der Verbindungsabschnitt vorzugsweise in der Öffnung angeordnet und anschließend derart umgeformt wird, dass hierdurch eine Verbindung zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil zustande kommt.
Bei besonders bevorzugten Varianten erfolgt die Umformung des Verbindungsabschnittes derart, dass hierdurch eine Materialanhäufung der Kunststoffschicht ent- steht. Eine solche Materialanhäufung der Kunststoffschicht führt dabei insbesondere zu einem verbesserten Abdichten der Öffnung.
Die Verwendung der Kunststoffschicht zum Abdichten der Öffnung hat ferner den Vorteil, dass die Verbindung zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil entsprechend den Eigenschaften des Kunststoffs flexibel ist. Dementsprechend können Spannungen zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil, insbesondere thermische Spannungen zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil, besser abgebaut werden. Auch ist es hierdurch möglich, Toleranzen der Anordnung bzw. der zugehörigen Temperiereinrichtung auszugleichen.
Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt es ferner, den Rohrkörper und das Bauteil aus unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen. So ist es beispielsweise vorstellbar, den Rohrkörper aus einem metallhaltigen Werkstoff, beispielsweise aus Aluminium oder Stahl, herzustellen, während das Bauteil aus einem Kunststoff hergestellt ist.
Prinzipiell kann das Bauteil beliebig ausgestaltet sein, sofern es eine Öffnung aufweist, in der der Rohrkörper mit seinem Verbindungsabschnitt angeordnet ist und eine Haltung zwischen dem Bauteil und dem Rohrkörper besteht. Das heißt insbesondere, dass das Bauteil eine beliebige Komponente bzw. Bestandteil einer solchen Temperiereinrichtung sein kann. Das Bauteil kann also als eine Lamelle oder als eine Rippe der Temperiereinrichtung ausgebildet sein.
Bei weiteren Varianten ist das Bauteil als ein Rohrboden oder kurz Boden einer solchen Temperiereinrichtung ausgebildet sein, der quer zum Rohrkörper verläuft.
Selbstverständlich sind auch Anordnungen vorstellbar, die wenigstens zwei solche Rohrkörper und/oder zwei solche Bauteile aufweisen. Dabei ist wenigstens eine der Öffnungen zumindest eines der Bauteile durch eine solche Kunststoffschicht erfindungsgemäß abgedichtet.
Das Herstellen der Anordnung erfolgt vorzugsweise gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren. In einem Verfahrensschritt werden der Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers und/oder das Bauteil im Bereich der zugehörigen Öffnung mit einer solchen Kunststoffschicht versehen. Dabei kann auch der gesamte Rohrkörper mit einer solchen Kunststoffschicht versehen werden, so dass mehrere Verbindungsabschnitte des Rohrkörpers zum Verbinden mit unterschiedlichen Bauteilen eine solche Kunststoffschicht aufweisen. Die jeweilige Kunststoffschicht kann auf beliebige Weise auf den Verbindungsabschnitt bzw. auf das Bauteil aufgebracht werden. Hierzu zählen Beschichtungsverfahren, mit denen Kunststoff auf dem Verbindungsabschnitt bzw. auf das Bauteil, insbesondere an/in der Öffnung, aufgetragen werden kann. Vorstellbar ist es auch, die Kunststoffschicht mittels einer Kunststofffolie zu realisieren, die auf dem Rohrkörper bzw. auf dem Bauteil angebracht wird. In einem weiteren Verfahrensschritt zum Herstellen der Anordnung wird der Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers in die zugehörige Öffnung eingesetzt bzw. eingebracht. Hierbei ist es möglich, die den Rohrkörper und/oder das Bauteil vor dem Einsetzen des Verbindungsabschnittes in die zugehörige Öffnung und/oder nach dem Einsetzen des Verbindungsabschnittes in der zugehörigen Öffnung mit der Kunststoffschicht zu versehen. Bevorzugt erfolgt dies aber vor dem Einsetzen des Rohrkörpers in die zugehörige Öffnung. Das Verbinden des Rohrkörpers mit dem Bauteil erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt durch eine Umformung des Rohrkörpers und/oder des Bauteils. Vorzugsweise wird hierzu der Verbindungsabschnitt umgeformt. Insgesamt gewährleistet die Kunststoffschicht eine Abdichtung der zugehörigen Öffnung, so dass auf zusätzliche Dichtungen, die als separate Komponenten ausgebildet sind, verzichtet werden kann.
Die Umformung des Verbindungsabschnittes führt bei bevorzugten Varianten zu einer solchen Materialanhäufung der Kunststoffschicht, die ein Abdichten der Öff- nung verbessert. Hierzu ist die Kunststoffschicht entsprechend ausgestaltet. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Kunststoffschicht eine entsprechende Dicke aufweist, die bei einer Umformung des Rohrkörpers zu einer solchen Materialanhäufung führt.
Alternativ oder zusätzlich erfolgt die Umformung des Verbindungsabschnittes derart, dass eine solche Materialanhäufung entsteht. Dies wird insbesondere durch eine derartige Umformung erreicht, die zu einem Rausdrücken bzw. Rauspressen der Kunststoffschicht aus der Öffnung führt, so dass unmittelbar an der Öffnung eine solche Materialanhäufung entsteht.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anordnung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen der Anordnung erlauben es, die zugehörige Temperiereinrichtung in modularer Bauweise zusammenzusetzen. Das heißt, dass ein Baukastensystem zum modularen Herstellen einer solchen Temperiereinrichtung dadurch realisiert sein kann, dass das Baukastensystem wenigstens eine solche Anordnung aufweist. Das Baukastensystem weist bevorzugt mehrere solche Anordnungen in unterschiedlichen Varianten, das heißt mit unterschiedlichen Rohrkörpers und/oder Bauteilen auf. Das Baukastensystem weist ferner wenigstens einen Kasten auf, wobei der Kasten zum Sammeln und/oder Verteilen eines durch wenigstens einen solchen Rohrkörper strömenden Fluids dient. Hierbei sind die Anordnung und der Kasten zum Herstellen der Temperiereinrichtung miteinander verbindbar. Ist der Kasten mit dem Bauteil verbindbar bzw. zu verbinden, so erlaubt es die erfindungsgemäße Lösung, das Bauteil und den Kasten werkstofftechnisch aufeinander abzustimmen, wobei diese Abstimmung keinen Einfluss oder zumindest einen reduzierten Einfluss auf die Ausgestaltung des Rohrkörpers, insbesondere auf den Werkstoff des Rohrkörpers, hat.
Bevorzugt ist das Bauteil hierbei als Rohrboden ausgestaltet, wobei der Rohrboden oder kurz Boden aus Kunststoff hergestellt ist. Vorteilhaft ist auch der Kasten aus Kunststoff hergestellt. Hierdurch ist eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Boden und dem Kasten möglich, um beispielsweise einen Verteiler bzw. einen Sammler der Temperiereinrichtung herzustellen. Durch die stoffschlüssige Verbindung des Bodens mit dem Kasten kann ferner eine ausreichende Abdichtung des Sammlers bzw. Verteilers erreicht werden, so dass auch hier auf zusätzliche Dichtungen verzichtet werden kann.
Es versteht sich, dass neben der Anordnung, dem zugehörigen Herstellungsverfahren und dem Baukastensystems auch eine solche Temperiereinrichtung mit einer solchen Anordnung bzw. eine aus einem solchen Baukastensystem hergestellte Temperiereinrichtung zum Umfang dieser Erfindung gehört.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Anordnung während der Herstellung, Fig. 2 den Schnitt aus Fig. 1 nach dem Herstellen der Anordnung
Fig. 3 ein Baukastensystem in Schnittdarstellung
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Temperiereinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung 1 während ihrer Herstellung. Die Anordnung 1 weist wenigstens einen Rohrkörper 2 auf, wobei in Fig. 1 zwei solche Rohrkörper 2 zu sehen sind. Die Rohrkörper 2 sind beim in Fig. 1 gezeigten Verfahrensschritt zur Herstellung der Anordnung 1 identisch ausgebildet und weisen jeweils eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Die Anordnung 1 weist ferner ein Bauteil 3 auf, das quer zu den Rohrkörpern 2 verläuft. Das Bauteil 3 kann beispielsweise als ein Rohrboden 4 oder kurz Boden 4 oder als eine Lamelle 5 ausgebildet sein. Das Bauteil 3 weist eine dem jeweiligen Rohrkörper 2 zugehörige Öffnung 6 auf. Dabei ist ein Verbindungsabschnitt 7 des jeweiligen Rohrkörpers 2 in die zugehörige Öffnung 6 eingesetzt bzw. eingebracht.
Die Rohrkörper 2 können jeweils aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt sein. Das Bauteil 3 ist aus einem Kunststoff hergestellt.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist im Verbindungsabschnitt 7 des jeweiligen Rohrkörpers 2 zwischen der Öffnung 6 und dem Verbindungsabschnitt 7 eine Kunst- stoffschicht 8 vorgesehen. Die jeweilige Kunststoffschicht 8 erstreckt sich auf der äußeren Seite des Rohrkörpers 2 über den Verbindungsabschnitt 7 hinaus. Dabei weisen die Kunststoffschichten 8 beider Rohrkörper 2 die gleiche Größe auf. Die jeweilige Kunststoffschicht 8 kann auf den Rohrkörper 8 bzw. an der Innenseite der Öffnung 6 aufgebracht sein. Hierzu ist der Rohrkörper 2 bzw. die Öffnung 6 des Bauteils 3 vorzugsweise mit der Kunststoffschicht 8 beschichtet. In Fig. 1 ist ferner zu erkennen, dass die Kunststoffschicht 8 einen zwischen dem Rohrkörper 2 im Verbindungsabschnitt 7 und dem Bauteil 3 in der Öffnung 6 angeordneten Spalt 9 im Wesentlichen ausfüllt, wobei die jeweilige Kunststoffschicht 8 entlang des zugehörigen Rohrkörpers 2 eine im Wesentlichen gleiche, quer zum Rohrkörper 2 verlaufende Schichtdicke 10 aufweist. Hierdurch gewährleistet die jeweilige Kunststoffschicht 8 bereits hierdurch ein Abdichten der zugehörigen Öffnung 6. Dabei kann der jeweilige Rohrkörper 2 und/oder die zugehörige Öffnung 6 vor dem Anordnen bzw. Einbringen des jeweiligen Rohrkörpers 2 in die zugehörige Öffnung 6 mit der Kunststoffschicht 8 versehen sein. Vorstellbar wäre es jedoch auch, die jeweilige Kunststoffschicht 8 nach dem Anordnen des zugehörigen Rohrkörpers 2 in der zugehörigen Öffnung 6 vorzusehen.
Zum Verbessern der Dichtwirkung der jeweiligen Abdichtung erfolgt ein Umformen des jeweiligen Rohrkörpers 2, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Hierbei wird der jeweilige gezeigte Rohrkörper 2 auf unterschiedliche Weise umgeformt. Die Umformung des in der Darstellung von Fig. 2 rechten Rohrkörpers 2' erfolgt derart, dass der Rohrkörper 2' in einem aus der zugehörigen Öffnung 6 herausragenden Umformabschnitt 1 1 nach außen in Richtung des Bauteils 3 umgebogen wird. Dabei kann der Verbindungsabschnitt 1 1 einen Endabschnitt des zugehörigen Rohrkörpers 2' sein. Eine solche Umformung kann beispielsweise mit Hilfe eines nicht gezeigten Dorns erfolgen, der in den Rohrkörper 2' eingeführt wird. Durch das nach außen gerichtete Umbiegen des Rohrkörpers 2 im Umformabschnitt 1 1 wird zwischen dem Umformabschnitt 1 1 und dem Bauteil 3 eine Materialhäufung 12 geschaffen, welche die Dichtwirkung der durch die Kunststoffschicht 8 realisierten Abdichtung der Öffnung 6 verbessert bzw. verstärkt.
Bei dem in Fig. 2 linken Rohrkörper 2' erfolgt das Umformen im Verbindungsabschnitt 7 dadurch, dass der Verbindungsabschnitt 7 in der Öffnung 6 aufgeweitet wird. Hierdurch entsteht eine nach außen gerichtete Wölbung 13 des Rohrkörpers 2" in der zugehörigen Öffnung 6 im Verbindungsabschnitt 7 sowie eine entspre- chende Wölbung 13 des Bauteils 3 in der zugehörigen Öffnung 6, die ebenfalls zu einer Materialanhäufung 12 führen. Diese Materialanhäufung 12 ist in der zugehörigen Öffnung 6 angeordnet ist und verbessert die Dichtwirkung der mit der Kunst- stoffschicht 8 bewirkten Abdichtung.
Die jeweilige Kunststoffschicht 8 hat ferner den Vorteil, dass sie zwischen dem zugehörigen Rohrkörper 2 und dem Bauteil 3 eine gewisse Flexibilität schafft. Das heißt, dass zwischen dem aus einem metallischen Werkstoff hergestellten Rohrkörper 2 und dem aus Kunststoff hergestellten Bauteil 3 insbesondere thermische Spannungen abgebaut werden können. Zudem sind die Rohrkörper 2 relativ zum Bauteil 3 in einem insbesondere durch die Beschaffung der Kunststoffschicht 8 vorgegebenen Bereich beweglich. Das heißt, dass eine starre Verbindung zwischen dem jeweiligen Rohrkörper 2 und dem Bauteil 3 vermieden wird. Hierdurch können insbesondere Toleranzen der Anordnung 1 ausgeglichen werden.
In Fig. 3 ist ein Baukastensystem 14 gezeigt, zu dessen Bestandteilen eine solche Anordnung 1 gehört. Das Baukastensystem 14 erlaubt ein modulares Zusammensetzen einer Temperiereinrichtung 15 (siehe Fig. 4), wobei die Anordnung 1 ein Modul 16 des Baukastensystems 14 sein kann. Das Baukastensystem 14 weist weitere Komponenten 17 auf, die zusammen mit der Anordnung 1 zur Herstellung der Temperiereinrichtung 15 zusammengesetzt werden und auch modular ausgebildet sowie in verschiedenen Varianten vorliegen können. Dabei ist in Fig. 3 eine solche Komponente 17 gezeigt, die als ein Kasten 18 ausgebildet ist und mit der Anordnung 1 verbindbar ist.
Fig. 4 zeigt eine solche Temperiereinrichtung 15 die als ein Wärmetauscher 19 ausgestaltet ist. Dabei strömt durch die Rohrkörper 2 ein Fluid, beispielsweise ein Kühlmittel, um einen hier nicht gezeigten Gegenstand bzw. ein anderes, hier nicht gezeigtes Fluid, zu temperieren. Das in Fig. 4 dargestellte Bauteil 3 der Anordnung 1 ist als ein solcher Boden 4 ausgestaltet, der zusammen mit der als Kasten 18 ausgestalteten Komponente 17 einen Sammler 20 oder Verteiler 21 der Temperiereinrichtung 15 ausbildet. Dabei dient der Sammler 20 bzw. Verteiler 21 dazu, dass durch die Rohrkörper 2 strömende Fluid zu sammeln und zwischen den Rohrkörpern 2 zu verteilen.
Im gezeigten Beispiel ist der Kasten 18 aus Kunststoff hergestellt und stoffschlüssig mit dem aus Kunststoff hergestellten Boden 4 der Anordnung 1 verbunden. Auf diese Weise kann auf Dichtungen zum Abdichten des Sammlers 20 bzw. Verteilers 21 verzichtet werden.
Durch die Erfindung ist also eine kostengünstige und einfache Herstellung einer solchen Anordnung 1 sowie einer solchen Temperiereinrichtung 15 in verschiedenen Variationen möglich.
*****

Claims

Ansprüche
1 . Anordnung (1 ) für eine Temperiereinrichtung (15), insbesondere für einen Wärmetauscher (19), mit einem von einem Fluid durchströmbaren Rohrkörper (2) und einem Bauteil (3), wobei
- das Bauteil (3) eine Öffnung (6) aufweist,
- der Rohrkörper (2) einen Verbindungsabschnitt (7) aufweist,
- der Verbindungsabschnitt (7) des Rohrkörpers (2) in der Öffnung (6) angeordnet und vom Bauteil (2) gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Rohrkörper (7) und/oder das Bauteil (2) mit einer Kunststoffschicht (8) zum Abdichten der Öffnung (6) versehen sind/ist.
(Beschichtung auf der Außenseite des Rohrkörpers bzw. der Innenseite der Öffnung).
2. Anordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kunststoffschicht (8) im Verbindungsabschnitt (7) und/oder im Bereich der Öffnung (6) vorgesehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungsabschnitt (7) zum Verbinden mit dem Bauteil (2) umgeformt ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kunststoffschicht (8) im Verbindungsabschnitt (7) durch die Umformung eine Materialanhäufung (12) aufweist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauteil (3) aus einem Kunststoff hergestellt ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauteil (3) als ein Boden (4) oder eine Lamelle (5) ausgebildet ist.
7. Verfahren zum Herstellen einer Anordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
- ein solcher Rohrkörper (2) im Verbindungsabschnitt (7) und/oder das Bauteil (3) im Bereich der zugehörige Öffnung (6) mit einer Kunststoffschicht (8) versehen werden/wird,
- der Verbindungsabschnitt (7) des Rohrkörpers (2) in die zugehörige Öffnung (6) eingesetzt wird,
- der Verbindungsabschnitt (7) zum Verbinden des Rohrkörpers (2) mit dem Bauteil (3) umgeformt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kunststoffschicht (8) derart ausgestaltet und/oder die Umformung derart erfolgt, dass durch die Umformung eine Materialanhäufung (12) der Kunststoffschicht (8) zum Abdichten der Öffnung (6) entsteht.
9. Baukastensystem (14) zum modularen Herstellen einer Temperiereinrichtung (15),
- mit wenigstens einer Anordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
- mit wenigstens einem Kasten (18) zum Sammeln und/oder Verteilen eines durch wenigstens einen solchen Rohrkörpers (2) strömenden Fluids,
- wobei die Anordnung (1 ) und der Kasten (18) zum Herstellen der Temperiereinrichtung (15) miteinander verbindbar sind.
10. Temperiereinrichtung (15) zum Temperieren eines Gegenstandes oder eines Fluids, mit einer Anordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie mit einem Kasten (18) zum Sammeln und/oder zum Verteilen eines durch wenigstens einen solchen Rohrkörpers (2) strömenden Fluids, wobei die Anordnung (1 ) mit dem Kasten (18) verbunden ist.
1 1 . Temperiereinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Bauteil (3) als ein Boden (4) ausgebildet und aus einem Kunststoff hergestellt ist,
- dass der Kasten (18) aus einem Kunststoff hergestellt ist,
- dass der Boden (4) und der Kasten (18) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
12. Temperiereinrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temperiereinrichtung (15) aus einem Baukastensystem (14) nach Anspruch 9 hergestellt ist.
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