WO2019101497A1

WO2019101497A1 - Wärmeübertrageranordnung

Info

Publication number: WO2019101497A1
Application number: PCT/EP2018/080087
Authority: WO
Inventors: Veit Bruggesser; Jochen Eichner; Thomas Fallscheer; Rainer Handel; Burkhardt Mayer; Jürgen Stehlig
Original assignee: Mahle International Gmbh
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2018-11-05
Publication date: 2019-05-31
Also published as: DE102017220956A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung (1) mit einem Ladeluftkühler (2) und mit einem Gehäuse (3), das den Ladeluftkühler (2) umgibt und Teil einer Ladeluftleitung (4) ist, wobei - das Gehäuse (3) einen Ladelufteinlass (5), einen Ladeluftauslass (6) und eine Seitenöffnung (8) aufweist, durch die der Ladeluftkühler (2) in einer Montagerichtung (9) in das Gehäuse (3) einsteckbar ist, - das Gehäuse (3) an einer der Seitenöffnung (8) gegenüberliegenden Seite (15) eine Aufnahme (16) aufweist, in die ein vorderes Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) eingreift. Größere Herstellungstoleranzen lassen ich ausgleichen, wenn am vorderen Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) eine Federklammer (17) angeordnet ist, die den Ladeluftkühler (2) innerhalb der Aufnahme (16) quer zur Montagerichtung (9) am Gehäuse (3) vorgespannt und federnd abstützt.

Description

Wärmeübertrageranordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Wärmeübertrageranordnung ist beispielsweise aus der

WO 2013/020826 A1 bekannt und umfasst einen Ladeluftkühler sowie ein Ge- häuse, das den Ladeluftkühler umgibt und das einen Teil einer Ladeluftleitung bildet. Das Gehäuse weist einen Ladelufteinlass, einen Ladeluftauslass und eine Seitenöffnung auf, durch die der Ladeluftkühler in einer Montagerichtung in das Gehäuse einsteckbar ist. Das Gehäuse weist in seinem Inneren an einer der Sei- tenöffnung gegenüberliegenden Seite eine Aufnahme auf, in die ein beim Einste- cken vorausgehendes vorderes Ende des Ladeluftkühlers eingreift.

Im Betrieb der Wärmeübertrageranordnung kann es im Bereich dieser Aufnahme zwischen dem vorderen Ende des Ladeluftkühlers und dem Gehäuse zu Relativ- bewegungen kommen, die zu einem Verschleiß führen können. Bei der aus der vorstehend genannten WO 2013/020826 A1 bekannten Wärmeübertrageranord- nung ist am vorderen Ende des Ladeluftkühlers eine in der Umfangsrichtung ge- schlossen umlaufende Dichtung angeordnet, die den Ladeluftkühler innerhalb der Aufnahme quer zur Montagerichtung am Gehäuse elastisch abstützt. Aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten beim Ladeluftkühler ei- nerseits und beim Gehäuse andererseits müssen relativ enge Herstellungstole- ranzen eingehalten werden, damit die Dichtung eine hinreichende elastische Ab- stützung bewirken kann. Im Rahmen einer Serienproduktion ist jedoch die Einhal- tung enger Toleranzen vergleichsweise teuer. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Wärme- übertrageranordnung der vorstehend genannten Art eine verbesserte Ausfüh- rungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine preiswerte Herstellbar- keit auszeichnet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängi- gen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der ab- hängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das vordere Ende des La- deluftkühlers in der Aufnahme mit Hilfe einer Federklammer am Gehäuse abzu- stützen. Mit Hilfe einer derartigen Federklammer lässt sich auch für relativ große Herstellungstoleranzen quer zur Montagerichtung die gewünschte Vorspannung und elastische bzw. federnde Abstützung zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse realisieren. Da mit Hilfe der Federklammer auch größere Herstellungstoleranzen kompensiert werden können, lässt sich die Wärmeübertrageranordnung mit grö- ßeren Toleranzen und somit preiswerter hersteilen. Des Weiteren lässt sich eine derartige Federklammer besonders einfach so konzipieren, dass sie ihre Funktion auch für höhere Temperaturen dauerhaft gewährleisten kann. Beispielsweise kann die Federklammer aus Metall, z.B. Federstahl, hergestellt sein. Durch die Federklammer kontaktiert keine "Hartkomponente" des Kühlers das relativ wei- che Gehäuse. Somit ist der in dem Gehäuse gelagerte Ladeluftkühler im Bereich des eingeschobenen Wasserkastens schwingungsentkoppelt. Im Bereich des Flansches ist es vorteilhaft ebenfalls eine Schwingungsentkopplung vorzusehen. Hierzu kann zwischen dem Gehäuse und dem Flansch des Ladeluftkühlers ein Entkoppelelement vorgesehen, welches vorzugsweise als umlaufende

Elastomerdichtung ausgebildet sein kann. Zur vollständigen Schwingungsent- kopplung können Schrauben, mit denen der Flansch mit dem Gehäuse verbun- den ist, ebenfalls jeweils über ein Entkoppelelement verfügen. Dieses kann eben- falls als Elastomerteil ausgeführt sein. Somit ist ein direkter Kontakt zwischen dem Ladeluftkühler und dem Gehäuse verhindert, wodurch Beschädigungen des Ladeluftkühlers, insbesondere im Bereich der gelöteten Verbindungsstellen, durch thermische Verformungen verhindert werden.

Durch die federnde Abstützung des Ladeluftkühlers am Gehäuse mit Hilfe der Federklammer kann insbesondere erreicht werden, dass sich der Ladeluftkühler in der Aufnahme relativ zum Gehäuse bewegen kann, ohne dass sich dabei Re- lativbewegungen einerseits in einer Kontaktstelle zwischen Federklammer und Gehäuse und andererseits in einer Kontaktstelle zwischen Federklammer und Ladeluftkühler einstellen. Somit ist die Gefahr einer Abnutzung bzw. eines Ver- schleißes reduziert.

Die Federklammer bewirkt eine Zentrierung des Ladeluftkühlers in der Aufnahme quer zur Montagerichtung. Bevorzugt kann die Federklammer so ausgestaltet sein, dass sie sich in der Aufnahme in genau zwei Richtungen, die senkrecht zu- einander und senkrecht zur Montagerichtung verlaufen, am Gehäuse abstützt, um besagte Zentrierungswirkung zu verbessern.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Federklammer ausschließlich nur am vorderen Ende des Ladeluftkühlers angeordnet ist. Somit erstreckt sich die Fe- derklammer jedenfalls nicht bis zu einem hinteren Ende des Ladeluftkühlers. Die Federklammer ist insbesondere auf den Bereich der Aufnahme beschränkt.

Zweckmäßig kann vorgesehen sein, dass die Aufnahme einen Boden aufweist, der die Aufnahme in der Montagerichtung begrenzt, wobei ferner vorgesehen sein kann, dass die Federklammer in der Montagerichtung vom Boden der Auf- nahme beabstandet ist. Mit anderen Worten, die Federklammer liegt in der Mon- tagerichtung nicht an besagtem Boden an. Demnach kann sich der Ladeluftkühler in der Montagerichtung aufgrund thermisch bedingter Effekte relativ zum Gehäu- se ungehindert bewegen, während die Federklammer lediglich eine Zentrierung quer zur Montagerichtung in der Aufnahme bewirkt.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Federklammer den La- deluftkühler innerhalb der Aufnahme ausschließlich quer zur Montagerichtung am Gehäuse abstützt, und zwar bevorzugt in zwei senkrecht aufeinander verlaufen- den Richtungen, die jeweils senkrecht zur Montagerichtung verlaufen. Flierdurch wird die vorstehend genannte Zentrierungswirkung der Federklammer verbessert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Federklammer wenigstens ein Rastelement aufweisen, das zum Fixieren der Federklammer am vorderen Ende des Ladeluftkühlers mit einer am vorderen Ende des Ladeluftkühlers aus- gebildeten Rastkontur zusammenwirkt. Mit anderen Worten, die Federklammer kann am Ladeluftkühler mittels einer Rastverbindung festgelegt werden. Zweck- mäßig sind zumindest zwei solche Rastelemente vorgesehen, die zueinander di- ametral gegenüberliegend angeordnet sind, so dass sie das vordere Ende des Ladeluftkühlers an zwei voneinander abgewandten Seiten übergreifen können.

Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass der Ladeluftkühler an seinem vorderen Ende einen vorderen Wasserkasten aufweist, der wenigstens eine Um- lenkkammer enthält. Die Federklammer kann nun an diesem vorderen Wasser- kasten angeordnet sein. Mit anderen Worten, die Federklammer positioniert den Wasserkasten in der Aufnahme und bewirkt die vorgespannte und federnde Ab- stützung zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse am Wasserkasten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der vordere Wasserkasten einen quer zur Montagerichtung abstehenden, in Umfangsrichtung umlaufenden Kra- gen aufweist, an dem die Rastkontur ausgebildet ist, mit welcher das jeweilige Rastelement der Federklammer zum Festlegen der Federklammer am Wasser- kasten zusammenwirkt. Flierdurch lässt sich die Federklammer besonders ein- fach am Wasserkasten montieren.

Eine vorteilhafte Weiterbildung schlägt vor, dass die Federklammer ausschließ- lich am vorderen Wasserkasten angeordnet ist. Insbesondere kann die Feder- klammer ausschließlich am vorderen Wasserkasten befestigt sein. Die Abstüt- zung des Ladeluftkühlers quer zur Montagerichtung erfolgt in der Aufnahme über die Federklammer somit nur am Wasserkasten, was andere Komponenten wie z.B. Rohre und Lamellen des Ladeluftkühlers entlastet.

Bei einer anderen Weiterbildung kann der vordere Wasserkasten quer zur Mon- tagerichtung einen Rechteckquerschnitt aufweisen, so dass der vordere Wasser- kasten genau vier Seitenwände aufweist. Der Rechteckquerschnitt liegt dabei in einer quer zur Montagerichtung verlaufenden Querschnittsebene. Die Feder- klammer übergreift dabei wenigstens zwei gegenüberliegende Seitenwände. Hierzu kann die Federklammer an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten- wänden jeweils ein Federelement aufweisen, über das die jeweilige Seitenwand innerhalb der Aufnahme quer zur Montagerichtung am Gehäuse vorgespannt und federnd abgestützt ist. Mit anderen Worten, das jeweilige Federelement bewirkt die gewünschte federnde Abstützung im Bereich der jeweiligen Seitenwand.

Bei einer Weiterbildung kann die Federklammer an allen vier Seitenwänden je- weils ein solches Federelement aufweisen, über das die jeweilige Seitenwand innerhalb der Aufnahme quer zur Montagerichtung am Gehäuse vorgespannt und federnd abgestützt ist. Somit erfolgt innerhalb der Aufnahme eine Zentrierung des Ladeluftkühlers in zwei senkrecht zueinander und senkrecht zur Montagerichtung verlaufenden Richtungen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Federklammer ein aus einem einzigen Blechstück durch Umformung hergestelltes Blechformteil sein, das alle Federelemente, vorzugsweise genau vier Federelemente, aufweist.

Alternativ dazu kann die Federklammer mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig, aus- gestaltet sein, so dass die Federklammer genau zwei oder mehr Federklammer- teile aufweist, die jeweils aus einem einzigen Blechstück durch Umformung her- gestellt sind. Zweckmäßig kann bei zweiteiliger Bauweise jedes dieser Blechstü- cke zwei gegenüberliegende Federelemente aufweisen.

Die Federklammer kann, unabhängig von einer ein- oder mehrteiligen Bauweise, vorzugsweise vollständig aus einem Lagerwerkstoff, z.B. ein Kunststoff, gebildet werden, oder Teilbereiche aus einem Lagerwerkstoff aufweisen. Somit kann der Verschleiß zwischen der Federklammer und dem Gehäuse reduziert werden. Auch kann die Federklammer grundsätzlich aus Metall hergestellt sein, wobei dann zur Verschleißreduzierung vorgesehen sein kann, dass die ein oder mehr- teilige Federklammer auch Bereiche aufweisen kann, die mit einem Lagerwerk- stoff, insbesondere Kunststoff, umgeben sind. Denkbar sind angespritzte oder aufgesteckte Formteile aus Lagerwerkstoff.

Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass die Federklammer das vordere Ende des Ladeluftkühlers in der Aufnahme quer zur Montagerichtung vom Ge- häuse beabstandet positioniert. Hierdurch wird bezogen auf die Montagerichtung radial zwischen dem vorderen Ende des Ladeluftkühlers und dem Gehäuse in- nerhalb der Aufnahme ein Spalt definiert, der vorzugsweise in der Umfangsrich- tung umläuft und insoweit auch einen Ringspalt bilden kann. Hierdurch wird ins- besondere ein unmittelbarer Kontakt zwischen Ladeluftkühler und Gehäuse in der Radialrichtung, also quer zur Montagerichtung, vermieden, was den Verschleiß bei Relativbewegungen aufgrund von Schwingungen und dergleichen reduziert. Bei einer anderen Ausführungsform kann am Ladeluftkühler eine am Gehäuse anliegende Bypassdichtung angeordnet sein. Diese Bypassdichtung kann dabei insbesondere so ausgestaltet und angeordnet sein, dass sie eine Umströmung des Ladeluftkühlers quer zur Montagerichtung verhindert oder zumindest behin- dert. Mit anderen Worten, die Bypassdichtung verhindert eine Leckage der Lade- luft und sorgt dafür, dass möglichst viel Ladeluft durch den Ladeluftkühler hin durchströmt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass sich die By- passdichtung innerhalb des Gehäuses von einem vom vorderen Ende des Lade- luftkühlers entfernten hinteren Ende des Ladeluftkühlers bis zum vorderen Ende des Ladeluftkühlers innerhalb der Aufnahme um das vordere Ende des Ladeluft- kühlers herum und vom vorderen Ende des Ladeluftkühlers bis zum hinteren En- de des Ladeluftkühlers, vorzugsweise unterbrechungsfrei, erstreckt. Auf diese Weise wird eine Umströmung des Ladeluftkühlers zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende vermieden. Da sich diese Bypassdichtung auch durch die Aufnahme hindurch erstreckt, lässt sich eine derartige Umströmung des Ladeluft- kühlers auch im Bereich des vorderen Endes vermeiden.

Eine andere Weiterbildung schlägt vor, dass die Federklammer bezüglich der By- passdichtung als separates Bauteil ausgestaltet ist. Hierdurch lassen sich insbe- sondere verschiedene Materialien für die Federklammer und die Bypassdichtung verwenden.

Bei einer Weiterbildung kann sich die Bypassdichtung in der Aufnahme über ei- nen Bereich der Federklammer erstrecken, so dass dieser Bereich der Feder- klammer axial zwischen dem vorderen Ende des Ladeluftkühlers und der By- passdichtung angeordnet ist. Mit anderen Worten, innerhalb der Aufnahme um- greift die Bypassdichtung die Federklammer.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Federklammer bandförmig und/oder flach ausgestaltet ist und am vorderen Ende des Ladeluftkühlers, insbe- sondere am vorderen Wasserkasten, flächig anliegt. Durch den flächigen Kontakt zwischen Federklammer und Ladeluftkühler kann eine Leckage zwischen dem Ladeluftkühler und der Federklammer hindurch weitgehend vermieden werden.

Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass der Ladeluftkühler an seinem hinteren Ende, das vom vorderen Ende des Ladeluftkühlers abgewandt ist, einen Flansch aufweist, der die Seitenöffnung des Gehäuses von außen verschließt.

Mit Hilfe dieses Flansches kann der Ladeluftkühler am Gehäuse befestigt wer- den.

Gemäß einer Weiterbildung kann am Flansch an einer vom Gehäuse abgewand- ten Rückseite ein hinterer Wasserkasten angeordnet sein, der eine Verteiler- kammer und eine Sammlerkammer enthält. Des Weiteren können am Flansch an einer dem Gehäuse zugewandten Vorderseite ein Zuleitungsstutzen, der durch den Flansch hindurch mit der Verteilerkammer fluidisch verbunden ist, und ein Ableitungsstutzen angeordnet sein, der durch den Flansch hindurch mit der Sammlerkammer fluidisch verbunden ist. Hierdurch wird seitlich der Ladeluftlei tung bzw. seitlich des Gehäuses wenig Anbauraum benötigt, um Fluidleitungen eines Kühlsystems an den Ladeluftkühler anzuschließen.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei- bung anhand der Zeichnungen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh- ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge- stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Kompo- nenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine auseinandergezogene isometrische Ansicht einer Wärmeüber- trageranordnung,

Fig. 2 eine isometrische Ansicht eines Ladeluftkühlers,

Fig. 3 eine isometrische Ansicht im Bereich eines vorderen Endes des La- deluftkühlers,

Fig. 4 eine isometrische Schnittansicht der Wärmeübertrageranordnung im Bereich des vorderen Endes des Ladeluftkühlers,

Fig. 5 eine isometrische Ansicht einer Federklammer,

Fig. 6 eine auseinandergezogene isometrische Ansicht der Wärmeüber- trageranordnung im Bereich des vorderen Endes des Ladeluftküh- lers. Entsprechend Fig. 1 umfasst eine Wärmeübertrageranordnung 1 , die beispiels- weise bei einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, zur Anwendung kommen kann, einen Ladeluftkühler 2 und ein Gehäuse 3. Im mon- tierten Zustand umgibt das Gehäuse 3 den Ladeluftkühler 2 und bildet einen Teil einer Ladeluftleitung 4, mit deren Hilfe im Betrieb der Wärmeübertrageranord- nung 1 gekühlte Ladeluft einer hier nicht gezeigten Brennkraftmaschine zugeführt werden kann. Das Gehäuse 3 weist an einer geeigneten, in Fig. 1 nicht sichtba- ren Stelle, einen Ladelufteinlass 5 auf, der in Fig. 1 durch einen Strömungspfeil angedeutet ist. Ferner weist das Gehäuse 3 einen Ladeluftauslass 6 auf, der in Fig. 1 ebenfalls durch einen Strömungspfeil angedeutet ist. Im Bereich des Lade- luftauslasses 6 kann das Gehäuse 3 beispielsweise mehrere Zuführrohre 7 auf- weisen, über die das Gehäuse 3 mit der Brennkraftmaschine verbunden ist.

Schließlich weist das Gehäuse 3 eine Seitenöffnung 8 auf, durch die der Lade- luftkühler 2 in einer Montagerichtung 9 in das Gehäuse 3 einsteckbar ist. Bei dem hier gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Montagerich- tung 9 parallel zu einer Längsrichtung 10 des Ladeluftkühlers 2, die durch die Längsrichtungen einer Vielzahl von Kühlrohren 11 definiert ist, die innerhalb ei- nes Kühlerblocks 12 des Ladeluftkühlers 2 parallel zueinander verlaufen. Der La- deluftkühler 2 besitzt ein beim Einstecken des Ladeluftkühlers 2 in das Gehäuse 3 in der Montagerichtung 9 vorausgehendes vorderes Ende 13 und ein dem vor- deren Ende 13 gegenüberliegendes hinteres Ende 14, das im Wesentlichen au- ßerhalb des Gehäuses 3 verbleibt. Die Kühlrohre 11 erstrecken sich vom vorde- ren Ende 13 bis zum hinteren Ende 14.

Gemäß Fig. 4 besitzt das Gehäuse 3 in seinem Inneren an einer der Seitenöff- nung 8 gegenüberliegenden Seite 15 eine Aufnahme 16. Im montierten Zustand greift das vordere Ende 13 des Ladeluftkühlers 2 in diese Aufnahme 16 ein. Ge- mäß den Fig. 1 bis 4 und 6 ist am vorderen Ende 13 des Ladeluftkühlers 2 eine Federklammer 17 angeordnet, die in Fig. 5 separat dargestellt ist. Im montierten Zustand stützt die Federklammer 17 den Ladeluftkühler 2 innerhalb der Aufnah- me 16 quer zur Montagerichtung 9, also radial am Gehäuse 3, ab. Aufgrund der Federelastizität der Federklammer 17 erfolgt diese Abstützung unter Vorspan- nung und federelastisch.

Die Federklammer 17 ist im gezeigten bevorzugten Beispiel ausschließlich am vorderen Ende 13 des Ladeluftkühlers 2 angeordnet bzw. fixiert.

Wie sich insbesondere den Fig. 3, 5 und 6 entnehmen lässt, weist die Feder- klammer 17 zumindest ein Rastelement 18 auf, das zum Fixieren der Feder- klammer 17 am vorderen Ende 13 des Ladeluftkühlers 2 mit einer hierzu geeig- neten Rastkontur 19 zusammenwirkt, die am vorderen Ende 13 des Ladeluftküh- lers 2 ausgebildet ist. Zweckmäßig weist die Federklammer 17 zwei Rastelemen- te 18 auf, die einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Jedes Ras- telement 18 weist hierbei zwei voneinander beabstandete Rasten 51 auf, die hier nur in Fig. 5 bezeichnet sind und die im eingerasteten Zustand die Rastkontur 19 hintergreifen.

Beim hier gezeigten Beispiel besitzt der Ladeluftkühler 2 an seinem vorderen En- de 13 einen vorderen Wasserkasten 20, der zumindest eine Umlenkkammer 52 enthält. Zweckmäßig ist diese Federklammer 17 an diesem vorderen Wasserkas- ten 20 angeordnet. Der vordere Wasserkasten 20 kann einen Kragen 21 aufwei- sen, der in der Umfangsrichtung umläuft und quer zur Montagerichtung 9 absteht. An diesem Kragen 21 kann die zuvor genannte Rastkontur 19 ausgebildet sein. Wie sich insbesondere Fig. 4 entnehmen lässt, ist der Kragen 21 durch den um- laufenden Rand eines Endbodens 22 gebildet, der von den Kühlrohren 11 durch- setzt ist und an den ein Schalenkörper 23 angebaut ist, um den vorderen Was- serkasten 20 zu bilden. Hierzu kann ein stirnseitiger Rand 24 des Schalenkörpers 23 in eine Aufnahmenut 25 am Kragen 21 bzw. am Rand des Endbodens 22 ein- greifen und darin auf geeignete Weise dicht mit dem Endboden 22 verbunden sein. In Frage kommen beispielsweise eine Schweißverbindung oder eine Löt- verbindung.

Die Federklammer 17 ist beim hier gezeigten bevorzugten Beispiel ausschließlich am vorderen Wasserkasten 20 angeordnet bzw. befestigt.

Bei dem hier gezeigten Beispiel besitzt der Ladeluftkühler 2 bzw. sein Kühler- block 12 in einer quer zur Längsrichtung 10 verlaufenden Schnittebene einen Rechteckquerschnitt. Dementsprechend besitzt auch der vordere Wasserkasten 20 quer zur Längsrichtung 10 bzw. quer zur Montagerichtung 9 einen Rechteck- querschnitt. In der Folge weist der vordere Wasserkasten 20 genau vier Seiten- wände auf, die im Allgemeinen mit 26 und im Einzelnen mit 26a, 26b, 26c und 26d bezeichnet sind. Die Federklammer 17 weist an allen vier Seitenwänden 26 jeweils ein Federelement 27 auf, über das die jeweilige Seitenwand 26 innerhalb der Aufnahme 16 quer zur Montagerichtung 9 am Gehäuse 3 vorgespannt und federnd abgestützt ist. Im Beispiel ist das jeweilige Federelement 27 aus einer Lasche 28 des Federelements 17 freigeschnitten und ausgestellt. Im Beispiel be- sitzt die Federklammer 17 insgesamt vier derartige Laschen 28, wobei jede La- sche 28 genau einer Seitenwand 26 zugeordnet ist. Jede Lasche 28 weist ein derartiges Federelement 27 auf. Zusätzlich weisen zwei sich gegenüberliegende Laschen 28 die Rastelemente 18 mit den Rasten 51 auf. Diese beiden, mit den Rastelementen 18 versehenen Laschen 28 sind den Seitenwänden 26b und 26d zugeordnet.

Im Beispiel stützt sich die Federklammer 17 in der Aufnahme 16 somit in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen, die ihrerseits senkrecht zur Mon- tagerichtung 9 verlaufen, am Gehäuse 3 ab. Ferner sind die Dimensionen von Ladeluftkühler 2, Aufnahme 16 und Federklammer 17 so aufeinander abge- stimmt, dass sich die Federklammer 17 nicht an einem Boden 56 der Aufnahme 16 abstützen kann, der die Aufnahme 16 in der Montagerichtung 9 begrenzt. So- mit ist die Federklammer 17 in der Montagerichtung 9 zu besagtem Boden 56 beabstandet, also ohne Kontakt.

Grundsätzlich kann es sich bei der Federklammer 17 um ein Blechformteil 29 handeln, das aus einem einzigen Blechstück durch Umformung hergestellt ist und dabei alle Laschen 28, alle Federelemente 27 und alle Rastelemente 18 aufweist. Ebenso ist denkbar, die Federklammer 17 zweiteilig auszugestalten, so dass sie zwei Federklammerteile 30 und 31 aufweist, wobei jedes dieser Federklammer- teile 30, 31 jeweils als Blechformteil ausgestaltet ist, das jeweils aus einem einzi- gen Blechstück durch Umformung hergestellt ist. Das eine Blechformteil bzw. das eine Federklammerteil 30 weist zwei gegenüberliegende Laschen 28 mit zwei Federelementen 27 auf. Das andere Blechformteil bzw. das andere Federklam- merteil 31 weist die anderen beiden Laschen 28 mit den anderen beiden Fe- derelementen 27 und mit den Rastelementen 18 auf. Stege 32, 33, die innerhalb des jeweiligen Federklammerteils 30, 31 die Laschen 28 miteinander verbinden, überkreuzen sich und liegen flächig aneinander an. In diesem Kontaktbereich können die Federklammerteile 30, 31 auf geeignete Weise aneinander befestigt sein. Beispielsweise ist hier eine Lötverbindung denkbar.

Gemäß Fig. 4 ist die Federklammer 17 zweckmäßig so konzipiert, dass sie das vordere Ende 13 des Ladeluftkühlers 2 in der Aufnahme 16 quer zur Montage- richtung 9 vom Gehäuse 3 beabstandet positioniert. Auf diese Weise kann ein Ringspalt 34 radial zwischen dem vorderen Ende 13 des Ladeluftkühlers 2 und dem Gehäuse 3 ausgebildet werden, der innerhalb der Aufnahme 16 umläuft.

Den Fig. 1 bis 3 und 6 lässt sich entnehmen, dass am Ladeluftkühler 2 eine By- passdichtung 35 angeordnet sein kann, die im montierten Zustand innen am Ge- häuse 3 dichtend zur Anlage kommt. Innerhalb des Gehäuses 3 erstreckt sich diese Bypassdichtung 35 quasi U-förmig vom hinteren Ende 14 des Ladeluftküh- lers 2 entlang einer Oberseite 36 des Kühlerblocks 12 bis zum vorderen Ende 13 des Ladeluftkühlers 2, innerhalb der Aufnahme 16 dann um das vordere Ende 13 des Ladeluftkühlers 2 herum und anschließend vom vorderen Ende 13 des Lade- luftkühlers 2 entlang einer Unterseite 37 des Kühlerblocks 12 bis zum hinteren Ende 14 des Ladeluftkühlers 2 zurück. Dabei erstreckt sich die Bypassdichtung 35 im Wesentlichen U-förmig von ihrem Anfang oben am hinteren Ende 14 des Ladeluftkühlers 2 bis zu ihrem Ende unten am hinteren Ende 14 des Ladeluftküh- lers 2 unterbrechungsfrei.

Vorzugsweise erstreckt sich die Bypassdichtung 35 in der Aufnahme 16 über ei- nen Bereich 38 der Federklammer 17, derart, dass sich im montierten Zustand dieser Bereich 38 zwischen dem vorderen Ende 13 des Ladeluftkühlers 2 und der Bypassdichtung 35 befindet. Dieser Bereich 38 liegt dabei an einer axialen Stirn seite 39 des Ladeluftkühlers 2 an, die in der Aufnahme 16 dem Gehäuse 3 axial gegenüberliegt. Zweckmäßig verläuft die Bypassdichtung 13 exzentrisch bezüg- lich einer Längsmittelebene des Ladeluftkühlers 2. Zweckmäßig erstreckt sich die Bypassdichtung 13 außerhalb der Laschen 28.

Die Bypassdichtung 35 ist dabei zusätzlich zur Federklammer 17 vorhanden, so dass Federklammer 17 und Bypassdichtung 35 separate Bauteile bilden.

Um einen Bypass für die Ladeluft zwischen der axialen Stirnseite 29 und der Fe- derklammer 17 zu vermeiden, ist die Federklammer 17 zumindest im Bereich dieser axialen Stirnseite 39 bandförmig bzw. flach ausgestaltet, derart, dass sie zumindest an dieser axialen Stirnseite 39 am Ladeluftkühler 2 flächig anliegt. Gemäß den Fig. 1 und 2 kann der Ladeluftkühler 2 an seinem hinteren Ende 14 einen Flansch 40 aufweisen, der im eingebauten Zustand die Seitenöffnung 8 des Gehäuses 3 von außen verschließt. Gleichzeitig kann über diesen Flansch 40 der Ladeluftkühler 2 am Gehäuse 3 befestigt werden. In Fig. 1 sind mehrere Schrauben 41 angedeutet, mit denen der Flansch 40 mit dem Gehäuse 3 fest verbunden werden kann. Die Schrauben 41 sind dabei über einen vorzugsweise metallischen Stützring 42 am Flansch 40 abgestützt, um die Flächenpressung am Flansch 40 zu vereinheitlichen. Die jeweilige Schraube 41 kann dabei mit einem Entkoppelelement 55 ausgestattet sein, das eine Entkopplung von Schwingungen sowie eine thermische Entkopplung ermöglicht. Ferner ist eine ringförmige Dich- tung 43 angedeutet, die im montierten Zustand eine die Seitenöffnung 8 einfas- sende Einfassung des Gehäuses 3 gegenüber dem Flansch 40 dichtet und ent- koppelt.

Am Flansch 40 kann gemäß Fig. 1 an einer vom Gehäuse 3 abgewandten Rück- seite 44 ein hinterer Wasserkasten 45 angeordnet sein, der eine Verteilerkammer 53 und eine Sammlerkammer 54 enthält. Am Flansch 40 sind gemäß den Fig. 1 und 2 an einer dem Gehäuse 3 zugewandten Vorderseite 46 ein Zuleitstutzen 47, der durch den Flansch 40 hindurch mit der Verteilerkammer 53 fluidisch verbun- den ist, und ein Ableitungsstutzen 48 angeordnet, der durch den Flansch 40 hin durch mit der Sammlerkammer 54 fluidisch verbunden ist. Im montierten Zustand ist der Zuleitungsstutzen 47 an eine Kühlmittel zuführende Zuleitung 49 ange- schlossen, während der Ableitungsstutzen 48 an eine das Kühlmittel abführende Ableitung 50 angeschlossen ist. Durch die Positionierung des Zuleitungsstutzens 47 und des Ableitungsstutzens 48 an der Vorderseite 46 des Flansches 40 las- sen sich die Zuleitung 49 und die Ableitung 50 am Gehäuse 3 verlegen, so dass seitlich des Gehäuses 3 nur wenig Bauraum benötigt wird.

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Claims

Ansprüche

1. Wärmeübertrageranordnung mit einem Ladeluftkühler (2) und mit einem Ge- häuse (3), das den Ladeluftkühler (2) umgibt und Teil einer Ladeluftleitung (4) ist, wobei

- das Gehäuse (3) einen Ladelufteinlass (5), einen Ladeluftauslass (6) und eine Seitenöffnung (8) aufweist, durch die der Ladeluftkühler (2) in einer Montage- richtung (9) in das Gehäuse (3) einsteckbar ist,

- das Gehäuse (3) an einer der Seitenöffnung (8) gegenüberliegenden Seite (15) eine Aufnahme (16) aufweist, in die ein vorderes Ende (13) des Ladeluft- kühlers (2) eingreift,

dadurch gekennzeichnet,

dass am vorderen Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) eine Federklammer (17) an- geordnet ist, die den Ladeluftkühler (2) innerhalb der Aufnahme (16) quer zur Montagerichtung (9) am Gehäuse (3) vorgespannt und federnd abstützt.

2. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Federklammer (17) nur am vorderen Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) angeordnet ist.

3. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die Aufnahme (16) einen Boden (56) aufweist, der die Aufnahme (16) in der Montagerichtung (9) begrenzt, - dass die Federklammer (17) in der Montagerichtung (9) vom Boden (56) der Aufnahme (16) beabstandet ist.

4. Wärmeübertrageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass die Federklammer (17) den Ladeluftkühler (2) innerhalb der Aufnahme (16) nur quer zur Montagerichtung (9) am Gehäuse (3) abstützt.

5. Wärmeübertrageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass die Federklammer (17) wenigstens ein Rastelement (18) aufweist, das zum Fixieren der Federklammer (17) am vorderen Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) mit einer am vorderen Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) ausgebildeten Rastkon- tur (19) zusammenwirkt.

6. Wärmeübertrageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Ladeluftkühler (2) an seinem vorderen Ende (13) einen vorderen Wasserkasten (20) aufweist, der wenigstens eine Umlenkkammer (52) enthält,

- dass die Federklammer (17) am vorderen Wasserkasten (20) angeordnet ist.

7. Wärmeübertrageranordnung nach den Ansprüchen 5 und 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass der vordere Wasserkasten (20) einen quer zur Montagerichtung (9) abste- henden, in Umfangsrichtung umlaufenden Kragen (21 ) aufweist, an dem die Rastkontur (19) ausgebildet ist.

8. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Federklammer (17) ausschließlich am vorderen Wasserkasten (20) an- geordnet ist.

9. Wärmeübertrageranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

- dass der vordere Wasserkasten (20) quer zur Montagerichtung (9) einen

Rechteckquerschnitt aufweist, so dass der vordere Wasserkasten (20) genau vier Seitenwände (26) aufweist,

- dass die Federklammer (17) an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten- wänden (26) jeweils ein Federelement (27) aufweist, über das die jeweilige Seitenwand (26) innerhalb der Aufnahme (16) quer zur Montagerichtung (9) am Gehäuse (3) vorgespannt und federnd abgestützt ist.

10. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Federklammer (17) an allen vier Seitenwänden (26) jeweils ein Fe- derelement (27) aufweist, über das die jeweilige Seitenwand (26) innerhalb der Aufnahme (16) quer zur Montagerichtung (9) am Gehäuse (3) vorgespannt und federnd abgestützt ist.

11. Wärmeübertrageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Federklammer (17) das vordere Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) in der Aufnahme (16) quer zur Montagerichtung (9) vom Gehäuse (3) beabstandet posi- tioniert.

12. Wärmeübertrageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ,

dadurch gekennzeichnet, dass am Ladeluftkühler (2) eine am Gehäuse (3) anliegende Bypassdichtung (35) angeordnet ist, die eine Umströmung des Ladeluftkühlers (2) quer zur Montage- richtung (9) verhindert oder zumindest behindert.

13. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass sich die Bypassdichtung (35) innerhalb des Gehäuses (3) von einem vom vorderen Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) entfernten hinteren Ende (14) des Ladeluftkühlers (2) bis zum vorderen Ende (13) des Ladeluftkühlers (2), innerhalb der Aufnahme (16) um das vordere Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) herum und vom vorderen Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) bis zum hinteren Ende (14) des Ladeluftkühlers (2) erstreckt.

14. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Federklammer (17) bezüglich der Bypassdichtung (35) als separates Bauteil ausgestaltet ist.

15. Wärmeübertrageranordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,

dass sich die Bypassdichtung (35) in der Aufnahme (16) über einen Bereich (38) der Federklammer (17) erstreckt, so dass dieser Bereich (38) zwischen dem vor- deren Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) und der Bypassdichtung (35) angeordnet ist.

16. Wärmeübertrageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Federklammer (17) bandförmig und/oder flach ist und am vorderen Ende (13) des Ladeluftkühlers (2) flächig anliegt.

17. Wärmeübertrageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,

dass der Ladeluftkühler (2) an seinem hinteren Ende (14), das vom vorderen En- de (13) des Ladeluftkühlers (2) abgewandt ist, einen Flansch (40) aufweist, der die Seitenöffnung (8) von außen verschließt.

18. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 17,

dadurch gekennzeichnet,

- dass am Flansch (40) an einer vom Gehäuse (3) abgewandten Rückseite (44) ein hinterer Wasserkasten (45) angeordnet ist, der eine Verteilerkammer (63) und eine Sammlerkammer (54) enthält,

- dass am Flansch (40) an einer dem Gehäuse (3) zugewandten Vorderseite (46) ein Zuleitungsstutzen (47), der durch den Flansch (40) hindurch mit der Verteilerkammer (53) fluidisch verbunden ist, und ein Ableitungsstutzen (48) angeordnet sind, der durch den Flansch (40) hindurch mit der Sammlerkam- mer (54) fluidisch verbunden ist.

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