DE3210114A1 - Waermetauscher, insbesondere kuehler fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

DR.- ING. H. H. WILHELM* -DIP L^:r- ING. H. DAUSTER

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Süddeutsche Kühlerfabrik 81-B-H A

Julius Fr. Behr GmbH&Co.KG
Mauserstraße 3

7000 Stuttgart 30

Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Kühler für Kraftfahrzeuge, bestehend aus mehreren parallel zueinander angeordneten Rohren zur Führung des Wärmetauschmittels, die in einen oberen und einen unteren Wasserkasten münden, sowie aus lamellenartig und senkrecht zu den Rohren angeordneten plattenförmigen Rippen, die mit den Rohren fest verbunden sind und an mindestens einer Stirnseite mit Seitenteilen in Verbindung stehen.

Wärmetauscher dieser Art sind bekannt (DE-OS 24 18 132). Bei diesen Bauarten sind die Rippen an ihren Seitenkanten mit schwalbenschwanzförmigen, untereinander fluchtenden Ausschnitten versehen, die eine Art senkrecht zu den Rippen durchlaufende Nut bilden. In diese Nut greifen Befestigungsmittel für die seitlichen Bauteile ein. Diese Art der Befestigung an Seitenteilen weist zwar den Vorteil auf, daß eine Befestigung des Wärmetauschers an den Wasserkästen oder an unter diese geschobenen Seitenteilen nicht vorgesehen und auch ein Lötvorgang nicht nötig ist. Der Zusammenbau solcher Wärmetauscher ist aber wegen der notwendigen, fluchtenden Anordnung der Ausnehmungen und des Einsetzens weiterer Teile, die dann noch befestigt werden müssen, relativ aufwendig.

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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit der Anordnung von Seitenteilen am Wärmetauscherblock vorzusehen, ohne daß aufwendige Anpaßvorgänge vorgenommen werden müssen.

Die Erfindung besteht bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art darin, daß die Seitenteile zumindestens teilweise von umgebogenen Endteilen der Rippen gebildet sind, die schuppenartig übereinandergelegt sind. Durch diese Ausgestaltung werden die Seitenteile schon beim Aufeinandersetzen der Wärmetauschrippen mit gebildet und es ist anschließend nur notwendig, Befestigungswinkel o.dgl. an solchen Stellen anzubringen, an denen genügend überlappende Rippenendteile vorliegen, die eine ausreichend stabile Befestigung gewährleisten.

Zweckmäßig ist es daher, daß Gruppen von aufgebogenen Endteilen gemeinsam zu einer bestimmten Seitenteilstärke zusammengefügt sind, die dann mit Befestigungselementen verbunden sind, welche beispielsweise angenietet aber auch in einfacher Weise mit Blechschrauben angeschraubt sein können. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Gruppen der abgebogenen Endteile untereinander fest verbunden, beispielsweise verklebt oder verschweißt sind, weil dadurch der Zusammenhalt gefördert werden kann.

Die abgebogenen Endteile der Rippen selbst dürfen wegen der schuppenartigen Überlappung nicht im rechten Winkel zu der Fläche der Tauschrippen abgebogen sein, sondern müssen leicht schräg nach außen stehen, so daß sie sich auf den darunterliegenden abgebogenen Teil der benachbarten Rippe auflegen lassen» Zur Erhöhung der Stabilität ist es auch möglich, diese abgebogenen Endteile mit Sicken in der Art von Verstärkungsrippen zu versehen, oder die Endteile außen nochmals abzukanten. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Abkantungen vom freien Ende der abgebogenen Endteile her leicht konisch nach oben zusammenlaufen zu lassen, um wieder die schuppenförmige Überlappung der aufeinanderliegenden Endteile zu ermöglichen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Ausführungsbeispielen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Ansicht eines neuen Wärmetauschers gemäß der Erfindung, dessen Seitenteile durch abgebogene Rippenendteile gebildet sind, an denen Befestigungswinkel angeordnet sind,

Fig. 2 einen Teil eines Schnittes nach der Linie II-II der Fig. 1 ,

Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 3 jedoch mit einer Blechschraube als Befestigung, anstelle der Nietbefestigung in Fig. 3,

Fig. 5 die Detaildarstellung des abgebogenen Endes einer Rippe, das seinerseits seitlich sowohl abgekantet als auch mit Verstärkungssicken versehen ist und

Fig. 6 den Schnitt durch das abgebogene Rippenendteil gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5.

In den Fig. 1 und 2 ist schematisch ein Wärmetauscher gezeigt, der aus mehreren parallel zueinander angeordneten" und von einem Wärmetauschmittel durchflossenen Rohren 1 aufgebaut ist, die im Ausführungsbeispiel in einen oberen und einen unteren Wasserkasten 15 bzw. 15' münden und in Reihen zu je zwei in Rippen 2 gehalten sind, die senkrecht zu den Längsachsen der Rohre 1 verlaufen und lamellenartig zu einem Rippenpaket 3 aufeinandergestapelt sind. Das geschieht in bekannter Weise dadurch, daß die einzelnen Rippen 2 aneinandergelegt und gegeneinander auf Abstand durch entsprechende Ausprägungen gehalten werden.

Erfindungsgemäß sind die Endteile 4 aller Rippen nach einer Richtung abgebogen, und zwar nicht unter einem Winkel von 90

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zu der Wärmetauschfläche der Rippen 2, sondern unter einem leicht stumpfen Winkel, so daß alle Endteile 4 der Rippen 2, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, sich schuppenförmig übereinanderlegen und einander mindestens zum Teil überlappen. Die Größe des stumpfen Winkels«£ (Fig. 3) wird dabei in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen den benachbarten Rippen 2, 2a so gewählt, daß die Endteile 4 sich mit dem größten Teil ihrer Fläche aneinanderlegen und so zusammen die Wandung 5 eines Seitenteiles bilden, an dem Befestigungswinkel 6, wie in Fig. 3 gezeigt, mit Hilfe von Nieten 7 angebracht werden können.

Die Nieten 7 sind im Ausführungsbeispiel als sogenannte Blindnieten ausgebildet und in öffnungen 8 in den Seitenteilen 5 angeordnet, die so gelegt sind, daß an der Befestigungsstelle die für die Festigkeit ausreichende Wandstärke erreicht wird.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind zu diesem Zweck die Endteile 4 von 12 Rippen 2, 2a usw. zu der Wandstärke der Seitenwand 5 zusammengefügt. Bei einer Stärke von 0,1 mm pro Rippe 2 entsteht daher ein 1,2 mm dickes Seitenteil 5, das ausreichend stabil ist, um beispielsweise die Befestigungswinkel 6 oder auch andere Teile anzuordnen und zu halten. Es wird deutlich, daß auch die Länge der Endteile 4 in Abhängigkeit zum Abstand a zwischen den einzelnen Rippen 2, 2a gebracht werden muß, wenn eine genügende Wandstärke an der Befestigungsstelle erreicht werden soll. Bei einer Dichte von 55 Rippen pro 10 cm müßte bei dem vorher angedeuteten Beispiel (0,1 mm dicke Rippen und 1,2 mm dicke Seitenwand 5) eine Länge 1 für die Endteile 4 von 24 mm gewählt werden. Die Befestigungsniete 7 durchsetzt dann 10 Endteile 4 und drückt die Endteile 4 der ersten beiden Rippen 2, 2a mit Hilfe ihres noch nicht abgebogenen Flanschteiles 6a gegen die übrigen Endteile 4. Auch der Befestigungswinkel 6 ist daher so auszulegen, daß sein Flanschteil 6a noch die an sich freien Enden der ersten beiden nicht von der Bohrung 8 durchsetzenden Endteile 4 mit erfaßt. Natürlich ist es auch möglich, an den Seitenwänden 5 in üblicher Weise U-förmige

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Teile aus Metall pder Kunststoff als zusätzliche Seitenteile anzubringen, Die Befestigungsstellen mit den Öffnungen 8 sind jeweils so zu wählen, daß jede Befestigungsstelle andere Rippen erfaßt, als die vorhergehende Befestigungsstelle. Natürlich ist es nicht notwendig, mehrere Befestigungsstellen vorzusehen, wenn beispielsweise die einzelnen Endteile 4, die schuppenformig übereinanderliegen, untereinander zusammengeklebt sind, weil sie auch dann eine fest durchgehende Seitenwand bilden. Es genügt, Nieten oder die in der Fig. 4 gezeigten Schrauben nur an den Stellen anzuordnen, wo die Seitenwände 5 genügend stark sind und wo die Befestigung beispielsweise eines Winkels 6 o.dgl. gewünscht wird.

Fig. 4 zeigt, daß die Befestigung von Winkeln 6 o.dgl. nicht nur mit Nieten 7 -sondern auch mit Blechschrauben 9 erfolgen kann, die in entsprechende öffnungen 8 eingedreht werden und sich an entsprechenden Rippen 2 formschlüssig verankern.

Um den Endteilen 4 eine möglichst große Stabilität zu geben, ist es vorteilhaft, sie mit in Richtung der Achsen der Rohre

I verlaufende Sicken 10 zu versehen und/oder ihre Außenkanten

II zusätzlich umzukanten. Auch hier kann das Umkanten der äußeren Bereiche 11 nicht im rechten Winkel geschehen, damit die schuppenartige Überlappung gewährleistet bleibt.

Die so aufgebauten Wärmetauschkörper, wie sie in Fig. 1 schematisch dargestellt sind, weisen zunächst im unteren Bereich nach unten abstehende Endteile 4¹ auf, die entweder umgebogen oder abgeschnitten werden. Es kann natürlich auch vorgesehen werden, daß nicht alle Rippen 2 mit ihrem Endbereich abgebogen werden, sondern daß die Endteile 4, die von den Rippen 2 abgebogen werden, nur in den Bereichen vorgesehen werden, in denen später Halter o.dgl. angenietet oder angeschraubt werden sollen. In den übrigen Bereichen der Stirnseiten der Rippen 2 kann die übliche Ausgestaltung der Stirnseiten vorgesehen werden.

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Der Wärmetauschkörper gemäß der Erfindung weist den Vorteil auf, daß die Mehrkosten durch den etwas größeren Materialanfall geringfügig sind, in jedem Fall kleiner gehalten werden können, als jene, die bei der Verwendung eines gesonderten Seitenteiles beispielsweise aus Aluminium auftreten. Die Herstellung der "Seitenteile 5" ist jedoch sehr viel einfacher, weil die Endteile 4 ohne Mehraufwand von der ohnehin schon einzusetzenden Rippenpresse mit gefertigt werden können. Werden die Endteile 4 nur im bestimmten Bereich abgebogen, wie vorher angedeutet, d.h. also dann, wenn weniger Halter gebraucht werden, dann erhält der er-findungsgemäße Vorschlag eine noch größere Bedeutung wegen seiner Wirtschaftlichkeit.

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Claims (7)

Ansprüche

1. Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge, bestehend aus mehreren parallel zueinander angeordneten Rohren zur Führung des Wärmetauschmittels, die in einen oberen und einen unteren Wasserkasten münden sowie aus lamellenartig und senkrecht zu den Rohren angeordneten plattenförmigen Wärmetauschrippen, die mit den Rohren fest verbunden sind und an mindestens einer Stirnseite mit Seitenteilen in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (5) zumindestens teilweise von umgebogenen Endteilen (4) der Rippen (2) gebildet sind, die schuppenartig übereinanderliegen.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Gruppen von abgebogenen Endteilen (4) zu der Materialstärke eines Seitenteiles (5) zusammengefaßt und mit Befestigungseinrichtungen für Winkel o.dgl. verbunden sind.

3. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen der Endteile (4) untereinander fest verbunden, beispielsweise verklebt sind.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile (4) unter einem stumpfen Winkel (&L) gegenüber der Fläche der Rippen (2) abgebogen sind.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile (4) ihrerseits mit seitlichen Abkantungen (11) versehen sind, deren Abkantungswinkel (ß ) ebenfalls größer als 90 ist.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile (4) mit Sicken (10) versehen sind.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sicken als gerade Rippen ausgebildet sind, die parallel zu den Endteilen (4) verlaufen.