SE501630C2 - Värmeväxlartank, sätt att tillverka densamma, och värmeväxlare försedd med densamma - Google Patents

Description

501 eso 10 15 20 25 30 35 2 kåpa avskiljas från den övriga delen av fordonskylaren före återvinning, vilket medför extrakostnader som för- svårar rationell återvinning.

Nackdelen att utforma fordonskylartanken i två olika material elimineras medelst en konventionell typ av for- donskylare där både värmeväxlarpaketet och tanken är till- verkade 1 mässing. Tanken är bildad av en kåpa i form av ett upp- och nedvänt tråg, som är placerat ovanpå en änd- platta av värmeväxlarpaketet. Trågets kanter är inpassade i en utmed ändplattans kantpartier sig sträckande, V-for- mig ränna. Hopfogningen av tråget med ändplattan är vidare åstadkommen medelst mjuklödning, genom att ett lodmate- rial, företrädesvis tenn, fyller utrymmet mellan kåpans kantpartier och rännans väggar.

Ovannämnda konstruktion av fordonskylartanken har emellertid ett flertal andra nackdelar. Genom trågets pla- cering i ändplattans ränna erfordras olika fixturer för kvarhållande av tråget på plats vid lödningsprocessen.

Lödoperationen är också tidskrävande eftersom ett utifrån applicerat lodmaterial hela tiden måste tillföras för er- hållande av lödfogarna. Det är vidare inte så lyckat att utforma tanken, liksom för övrigt även resten av kylaren, i mässing, eftersom detta medför en tung konstruktion, vilket inverkar negativt på fordonets prestanda och bränsleförbrukning, samt en konstruktion med bristfälliga korrosionsegenskaper.

Det finns således behov av en i förhållande till de båda ovan presenterade konstruktionerna bättre lösning. Ändamålet med uppfinningen är att eliminera nack- delarna med den sistnämnda konstruktionen och samtidigt möjliggöra framställning av en värmeväxlare i ett och samma material. Ändamålen med uppfinningen uppnås medelst en värme- växlartank av den förut nämnda typen, ett sätt att fram- ställa denna och en värmeväxlare, vilka har de kännetecken som anges i patentkravens 1, 5 och 6 kännetecknande delar. 10 15 20 25 30 35 501 630 3 Föredragna utföringsformer av uppfinningen anges i de underordnade patentkraven.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer i det följande att beskrivas under hänvisning till de bi- fogade ritningarna, på vilka fig 1 är en sprängvy, som visar en del av fordons- kylartanken enligt uppfinningen före hopsättning, samt en del av ett värmeväxlarpaket, fig 2 är en längdsektion av kylartanken när kåpan är monterad på ändplattan.

I fig l visas fordonskylartanken enligt uppfinningen före hopsättning. I figuren visas endast ett ändparti och en del av ett mittparti av fordonskylartanken samt värme- växlarpaketet, eftersom det inses att resten av fordons- kylartanken har motsvarande fast omvänt utseende som det visade partiet. Tanken har en kåpa l och en ändplatta 2, vilken är förbunden med ett värmeväxlarpaket 3, av vilket endast en del visas på ritningen, vilket paket 3 tillsam- mans med tanken enligt uppfinningen bildar en del av en komplett fordonskylare. Kàpan 1 är också försedd med minst en anslutningsstos, vilken är utelämnad i tydlighetssyfte.

Kåpan 1 är vidare upp- och nedvänt trågformad och har en toppvägg 4, två längsgående sidoväggar 5, 6 (av vilka endast en framgår på ritningen) och två gavelväggar 7, 8 (endast en visad). Kåpans toppvägg 4 och sidoväggar 5, 6 är utmed sina respektive mittpartier utformade med i för- styvningssyfte anordnade försänkningar 9. Av fig 1 framgår att kåpans 1 sidoväggar 5, 6 är högre vid mittpartiet av kåpan 1 än vid dess ändpartier (av vilka endast det ena visas), dvs tràget är djupare vid kåpans mittparti än vid ändpartierna.

Kåpans 1 båda ändpartier har en fläns 10, vilken sträcker sig från en änddel av den ena sidoväggen 5, över gavelväggen 7 till en änddel av den andra sidoväggen 6, samt nedåt från respektive sido- och gavelväggar väsent- ligen i linje med dessa. Flänsen 10 utgör således en förlängning av sido- och gavelväggarna. Flänsen 10 har 501 630 10 15 20 25 30 35 4 vidare fästpunkter i form av hål 12. Nedåt från flänsen på gavelväggen väsentligen i linje med denna sträcker sig en tunga 13, vilken också är försedd med ett hål 22 och vilken är avsedd att fixera kåpan 1 vid ändplattan 2 på ett sätt som beskrives nedan. Ändplattan 2 har ett parti 14, som bildar tankens botten. Ändplattan 2 har vidare en utmed sina làngsidor sig sträckande V-formig ränna 15, 16, för upptagning av kåpans 1 sidoväggar 5, 6. En fläns 17 med motsvarande form som flänsen 10 sträcker sig väsentligen vinkelrätt nedåt från plattans 2 parti 14 och är utformad i ändplattans båda ändpartier. Flänsen 17 har fästpunkter i form av hål 21 med motsvarande placering som hålen 12. Ändplattan har vidare ett antal öppningar 19 för upptagning av rör 20 in- gående i värmeväxlarpaketet 3.

Framställningen av de båda i tanken ingående delarna kåpan och ändplattan, samt hopsättningen av dessa tillgår på följande sätt.

Kåpan 1 formas genom djupdragning till den form som beskrivits ovan, medan ändplattan först formas genom djupdragning, varefter dess làngsidor bookas ut och uppåt för bildande av den V-formiga rännan 15. Hålen 12, 21 åstadkommes genom borrning, eller liknande.

Partiet 14 av plattan 2 har ytterdimensioner som överensstämmer med kåpans innerdimensioner för erhållande av snäv passning vid hopsättning av båda delarna. Kåpans 1 gavel och sidoväggar 5, 6 liksom dess flänsar 10 och tungor 13 är något koniska, företrädesvis ca l°. Ändplat- tans flänsar 17 samt rännans 15, 16 innerskänkel, dvs den rännvägg som sträcker sig nedåt från partiet 14 är också något konisk och har approximativt samma konisitet som kåpans väggar, flänsar och tungor. Konisiteten underlättar djupdragningsoperationen samt förbättrar passningen mellan kåpan 1 och ändplattan 2.

Kåpan 1 träs sedan med hjälp av en viss isärpressning av dess väggar ovanpå ändplattan, så att dess längsgående kanter upptas i rännorna 15, 16 på ett sådant sätt att 10 15 20 25 30 35 501 630 5 . kanterna vilar på rännornas 15, 16 botten, medan den del av respektive inre sidovägg som är belägen i respektive ränna 15, 16 är belägen i anliggning mot den inre skänkeln av rännan. Kåpans flänsar 10 överlappar härvid ändplattans flänsar 17 med greppassning, dvs innerytan av kàpans 1 flänsar 10 ligger i tät anliggning mot ytterytan av änd- plattans flänsar 17. Tungan 13 som i detta läge sträcker sig nedåt från kanten av den del av flänsen 17 som är be- lägen på ändplattans 2 gavel, viks sedan runt gaveldelen av flänsen 17 för åstadkommande av fixering uppåt i ver- tikalled.

Fixeringen i horisontalled åstadkommes i huvudsak genom det täta ingreppet mellan respektive flänsar 10 och 17, men tungorna 13 medverkar också till denna fixering.

Rännan 15, 16 hindrar kåpan från att föras nedåt för långt eftersom kåpans sidoväggskanter upptas av rännans 15, 16 botten. 16 fria, yttre skänkel kläms- eller bockas sedan inåt, så att ytterväggens insida ligger an Rännans 15, mot det nedre partiet av sidoväggen 5, 6, dvs det parti som är beläget i rännan.

Slutligen hårdlödes kåpan fast vid ändplattan genom att hela tanken eventuellt även med resten av fordons- kylaren förs in i en ugn. Den höga temperaturn i ugnen smälter ytskiktet på kåpan och ändplattan, varvid detta material fungerar som lodmaterial och förbinder kåpan med ändplattan. Detta möjliggörs genom att både ändplattan 2 och kåpan l har ett skikt med annan aluminiumlegeringssam- mansättning, så att detta ytskikt har en lägre smältpunkt än aluminiumet i övriga delar av kåpan och ändplattan.

Genom uppfinningen åstadkommes således en kylartank som är tillverkningstekniskt rationell, samtidigt som den tillverkas i en aluminiumlegering, vilket möjliggör till- verkning i samma material som ett värmeväxlapaket av aluminium. Därmed åstadkommes enkel återvinnbarhet av en hel fordonskylare. 5.01 630 10 15 20 25 30 35 6 Tankens utformning möjliggör fixering av kåpan ovanpå ändplattan medelst flänsarna och tungorna, vilket är nöd- vändigt för undvikande av att detaljerna rör på sig i för- hållande till varandra vid transport till ugnen eller un- der själva lödprocessen. Härigenom eliminieras således be- hovet av yttre fixturer för fixering av kåpan på ändplat- tan.

Genom uppfinningen uppnås också andra fördelar. Den relativt breda anliggningsytan mellan flänsarna ger stor lödyta, vilket medför ett hållfast lödförband. Utformandet av de nedåt sig sträckande flänsarna möjliggör vidare också fastgöring av fordonskylarens sidostycken eller sidobalkar i de i flänsarna upptagna hålen.

Uppfinningen är slutligen inte begränsad till värme- växlartankar utformade i en aluminiumlegering, utan även andra material kan komma ifråga, såsom exempelvis rost- fritt stål, i vilket fall man kan tänka sig andra sätt att förbinda fordonskylartankens delar med varandra.

Man kan även tänka sig andra sätt att i vertikalled uppåt fixera kåpan vid ändplattan än användande av en tunga. Det är t ex möjligt att ersätta tungan med någon typ av nitförband.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 501 630 PATENTKRAV

1. Värmeväxlartank bestående av en kåpa (1) och en med kåpan vid dennas öppning förbunden platta (2), varvid kåpan (1) har två motstående làngsidokanter, som är ned- sänkta i var sin ränna (15, 16) vid motsvarande långsido- kanter av plattan (2), k ä n n e t e c k n a d av att plattan (2) vid sina ändpartier har en fläns (17) som sträcker sig utåt från plattans (2) huvudplan; att kåpan (1) vid sina ändpartier har en motsvarande fläns (10), som överlappar plattans fläns (17): och att ett fixeringsorgan (13) på kåpflänsen (10) och plattflänsen (17) är anordnat att efter hopsättning av kåpa och platta fixera kåpan vid plattan under förbindning av dessa med varandra.

2. Värmeväxlartank enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att fixeringsorganet (13) bildas av en tunga (13) på den ena av kåp- eller plattflänsen och kan- ten av den andra av kåp- eller plattflänsen, varvid tungan (13) efter hopsättning av kåpa (ll) och platta (2) är an- ordnad att vikas runt kanten för åstadkommande av nämnda fixering.

3. Värmeväxlartank enligt krav 2, k ä n n e - t e c k n a d av att tungan (13) är utformad på kåpflän- sen (10).

4. Värmeväxlartank enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att kåp- och plattflänsarna utgör fästen för andra komponenter i en värmeväxlare, i vilken tanken ingår. A

5. Sätt att tillverka en värmeväxlartank bestående av en metallkåpa och en vid kåpans öppning fastsatt metall- platta, av att ett plant platt- ämne djupdrages för bildande av plattan (2), k ä n n e t e c k n a t som vid sina ändpartier förses med en ut från plattans huvudplan sig sträckande fläns (17): att plattan vid två långsidokanter 16); att ett kåpämne djupdrages för bildande av kåpan (1), som förses bockas för bildande av en V-formig ränna (15, 501 630 8 med flänsar (10) vid sina ändpartier och en från respektive fläns (10) utskjutande fixeringstunga (13): att kåpan (1) och plattan (2) hopmonteras så att kàpans lángsidokanter upptas i respektive ränna (15, 16) och att 5 kàpflänsarna överlappar respektive plattfläns; att tungorna vikes runt respektive plattflänskant och V- rännornas (15, 16) fria skänkel klämmes mot kåpan (1) för fixering av kåpan och plattan vid varandra; och att kåpan och plattan permanent förbindes med varandra vid de 10 inbördes ingripande partierna.

6. Värmeväxlare, som har ett värmeväxlarpaket (3) och minst en värmeväxlartank, k ä n n e t e c k n a d av att värmeväxlartanken är utformad i enlighet med något av patentkraven 1-4. 15 20 25 30 35