DE10103584A1 - Wärmetauscher und Herstellungsverfahren - Google Patents
Wärmetauscher und HerstellungsverfahrenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher (1) und ein Herstellungsverfahren für Wärmetauscher mit einem Rippen-Flachrohr-Block, bestehend aus Flachrohren (2), die in gegenüberliegenden Sammel- oder Umlenkkästen (5) münden und mit zwischen den Flachrohren (2) angeordneten Rippen (3), wobei die Enden (4) der Flachrohre (2) derart erweitert sind, daß sie mindestens einen Trennschnitt (20) aufweisen, der die Enden (4) der Flachrohre (2) in zwei Teile (2a; 2b) teilt, die soweit abgebogen sind, daß die Längsseiten (6) der erweiterten Enden (4) untereinander mittels Lötens verbindbar sind. DOLLAR A Um den Wärmetauscher mit Sammelkästen aus Kunststoff ausrüsten zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein vierseitiger Rahmen (7), der einen rinnenartigen, innere und äußere Längs- und Querwände (12, 19, 16, 17) besitzenden und zum Sammel- oder Umlenkkasten (5) hin, offenen Querschnitt aufweist, der zur Aufnahme einer Dichtung (11) und zur mechanischen Befestigung des Randes (10) des Sammel- oder Umlenkkastens (5) geeignet ist, an beiden Enden (4) des Rippen-Flachrohr-Blocks angeordnet ist, wobei zumindest die inneren Querwände (19) einen kleineren Abstand (A) voneinander aufweisen als das in Richtung der Breite des noch nicht gelöteten Rippen-Rohr-Blocks liegende Maß (B) zwischen den Enden (4) des ersten und letzten Flachrohres (2) oder einen solchen Abstand (A), daß die zwei Teile (2a; 2b) mindestens einiger Flachrohrenden (4) durch die Querwände (19) im elastischen Bereich ...
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge mit einem Rippen-
Flachrohr-Block, bestehend aus Flachrohren, die in gegenüberliegenden Sammel
- oder Umlenkkästen münden und mit zwischen den Flachrohren angeordneten
Rippen, wobei die Enden der Flachrohre derart erweitert sind, daß sie mindestens
einen Trennschnitt aufweisen, der die Enden der Flachrohre in zwei Teile teilt, die
soweit abgebogen sind, daß die Längsseiten der erweiterten Enden untereinander
verbunden sind.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zu Herstellung eines Wärmetauschers
für Kraftfahrzeuge, dessen Flachrohre an beiden Enden mittels Auftrennens
Abbiegens erweitert werden; die unter Zwischenfügung von Rippen zu einem
Rippen-Rohr-Block zusammengesetzt werden, so daß die Längsseiten
benachbarter Enden der erweiterten Flachrohre aneinander anliegen; danach wird
ein vierseitiger Rahmen, um das eine Ende der Flachrohre des Rippen-Rohr-
Blocks und der andere vierseitige Rahmen um das andere Ende der Flachrohre
des Rippen-Rohr-Blocks gesteckt, wonach der Wärmetauscher in einen
Lötofen gebracht wird.
Der beschriebene Wärmetauscher entspricht der bisher unveröffentlichten
Anmeldung DE 100 19 268.8.
Es ist seit langem bekannt, um die erweiterten Enden des Rippen-Rohr-Blocks
einen Rahmen zu legen, der zur Befestigung des Sammelkastens dient. Dieser
Stand der Technik kann prinzipiell beispielsweise dem DE-Gbm 15 19 203 oder
der CH 378 353 entnommen werden.
Im Zusammenhang mit der sogenannten Ganz-Aluminium-Bauweise der
Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge erlebt dieser Stand der Technik seit einiger Zeit
eine Renaissance. Hinter der Ganz-Aluminium-Bauweise steht die Forderung
nach Sortenreinheit des Materials, um die Aufwendungen für die
Wiederverwertung zu reduzieren.
Aus funktioneller Sicht ist jedoch die Verwendung von Sammelkästen aus
Kunststoff, die im Spritzgußverfahren preisgünstig herstellbar sind, wesentlich
vorteilhafter. Sie wird deshalb auch weiterhin in der Praxis eine Rolle spielen, weil
eine Reihe von Zusatzfunktionen, wie die Anbringung von Halterungselementen,
Anschlußstutzen, Meß-Steuerungselementen etc. sich viel einfacher bei
Sammelkästen aus Kunststoff realisieren lassen. Bei Sammelkästen aus
Aluminium sind für diese Funktionen deutlich mehr Einzelteile erforderlich, die
zunächst hergestellt und dann am Sammelkasten angebracht werden müssen,
wobei diese gewöhnlich angelötet werden.
Ferner gibt es bei Wärmetauschern in Ganz-Aluminium-Bauweise immer noch
gewisse Schwierigkeiten, die Lötverbindung zwischen den Sammel- oder
Umlenkkästen und den erweiterten Enden der Flachrohre dicht zu bekommen.
Problemzonen, die zu Undichtigkeiten neigen, sind nach wie vor dort, wo
benachbarte Flachrohrenden Kanten aufweisen, die aus fertigungstechnischen
Gründen einen - wenn auch sehr geringen - Radius besitzen müssen.
In der DE 195 43 986 A1, Fig. 10, wurde bereits vorgeschlagen, bei rechteckig
eingezogenen Rohrenden einen Rahmen an den Enden anzulöten, in dem
Sammelkästen aus Kunststoff befestigt sind. Die dort gezeigte Lösung scheint in
gewisser Weise fertigungstechnisch problematisch zu sein, weil der vorgefertigte
Rahmen in seinen Abmessungen festliegt und die lotplattierten Rohrenden beim
Löten ihre Lotplattierung verlieren, wodurch die Enden der Flachrohre nach dem
Löten einen geringeren Umfang aufweisen als vor dem Löten. Die geringfügigen
Differenzen am einzelnen Rohr summieren sich bei einem Rohr-Rippen-Block,
so daß zwischen dem Rahmen und dem Rohr-Rippen-Block ein Spalt entsteht,
der mittels Lot nicht ausgefüllt werden kann. Mithin entstehen
Dichtigkeitsprobleme.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Wärmetauscher aus dem Oberbegriff
so zu verwandeln, daß er mit Sammelkästen aus Kunststoff ausgerüstet werden
kann, um dadurch ein sehr geringes Gesamtgewicht zu erreichen. Das
Herstellungsverfahren soll zu günstigen Herstellungskosten führen.
Die erfindungsgemäße Lösung für den Wärmetauscher besteht darin, daß ein
vierseitiger Rahmen, der einen rinnenartigen, innere und äußere Längs- und
Querwände besitzenden und zum Sammel- oder Umlenkkasten hin, offenen
Querschnitt aufweist, der zur Aufnahme einer Dichtung und zur mechanischen
Befestigung des Randes des Sammel- oder Umlenkkastens geeignet ist, an
beiden Enden des Rippen-Flachrohr-Blocks angeordnet ist, wobei zumindest
die inneren Querwände einen geringeren Abstand voneinander aufweisen, als das
in Richtung der Breite des noch nicht gelöteten Rippen-Rohr-Blocks liegende
Maß zwischen den Enden des ersten und letzen Flachrohres, so daß die zwei
Teile mindestens einiger Flachrohrenden im elastischen Bereich durch die
Querwände zusammendrückbar sind.
Das Herstellungsverfahren sieht im Zusammenhang mit dem Oberbegriff
erfindungsgemäß vor, daß beim Aufstecken der Rahmen in Richtung senkrecht zu
den Längsseiten der Flachrohre eine Vorspannkraft auf die Enden des Rippen-
Rohr-Blocks ausgeübt wird, die die Enden zumindest einiger Flachrohre im
elastischen Bereich zusammendrückt.
Durch diese Merkmale wird folgendes erreicht.
Die Vorspannung der Rohrenden durch ihr Zusammendrücken im elastischen
Bereich bewirkt, daß die beim Löten vor sich gehende Abschmelzung der
Lotplattierung einfach kompensiert wird. Die Prozeßsicherheit beim Löten wird
erheblich verbessert.
Der im Oberbegriff beschriebene Wärmetauscher, der zur sogenannten
"rohrbodenlosen" Gattung gehört, die also keine Rohrböden besitzt und deshalb
ein geringes Gewicht und geringen Marterialeinsatz aufweist, kann
erfindungsgemäß ganz einfach mit Sammel- oder Umlenkkästen aus Kunststoff
ausgestattet werden, die ebenfalls ein deutlich geringeres Gewicht als solche aus
Aluminium aufweisen. Dadurch wird das Gesamtgewicht des Wärmetauschers
deutlich reduziert. Darüber hinaus wurde die Möglichkeit geschaffen, daß, genau
wie bei Sammel- oder Umlenkkästen aus Kunststoff, die für Wärmetauscher mit
Rohrböden vorgesehen sind, dieselben zukünftig auch bei Wärmetauschern ohne
Rohrböden zu verwenden sind. An solchen bekannten Sammel- oder
Umlenkkästen sind eine Vielzahl von Zusatzfunktionen vorhanden, die durch die
Erfindung nunmehr auch auf Wärmetauscher ohne Rohrböden übertragen worden
sind. Diese Zusatzfunktionen werden in bekannterweise mittels Spritzgießens der
Sammel- oder Umlenkkästen realisiert. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher
hat zwar, verglichen mit solchen, die Sammelkästen aus Aluminium aufweisen,
einen geringfügig größeren Platzbedarf wegen des Rahmens, jedoch verglichen
mit den bisher üblichen Wärmetauschern mit Rohrböden und Sammelkästen aus
Kunststoff wurde auch der Platzbedarfs reduziert, weil gemäß der Erfindung der
Rahmen unmittelbar an den Rohrenden anliegen kann.
Wärmetauscher, welche die Merkmale des Anspruchs 2 oder 3 bis 6 aufweisen,
führen darüber hinaus zu verbesserten Lötverbindungen in puncto Dichtigkeit, weil
die Mittel, wie Erhebungen an den inneren Längswänden des rinnenartigen
Rahmens, oder die Vorsprünge an der oberen Längskante der Längswände genau
dort angeordnet wurden, wo beim Stand der Technik die Dichtigkeitsprobleme
auftreten, nämlich an den Stößen zwischen den Längsseiten der Flachrohre,
genauer gesagt, dort wo die Längsseiten zu den Schmalseiten übergehen.
Alternativ zu den Erhebungen kann an der oberen Längskante der inneren
Längswände auch eine durchgehende, nach innen gerichtete, geringfügige
Abbiegung vorgesehen werden. Die Radien in dem Übergangsbereich von den
Längsseiten zu den Schmalseiten der Flachrohre müssen nicht zwangsläufig so
klein wie bisher gemacht werden, so daß sich weitere fertigungstechnische Vorteile
ergeben. Es können Materialien (insbesondere Aluminium) eingesetzt werden, die
nicht besonders gute Umformeigenschaften besitzen und die deshalb
preisgünstiger sind.
Der vierseitige Rahmen kann aus einem U-Profil hergestellt werden, das zu
einem Rahmen gebogen und an der Nahtstelle verschweißt ist. Damit lassen sich
wesentliche Materialeinsparungen erzielen.
Alternativ kann der vierseitige Rahmen auch mittels Tiefziehens hergestellt
werden, wodurch eine höhere Maßhaltigkeit realisierbar ist. Dabei fällt das
Innenteil des Rahmens als Abfall an, was bei der zuerst genannten Variante zu
vermeiden ist.
Weitere Merkmale sind Bestandteil der Patentansprüche.
Ferner ergeben sich
Merkmale und Wirkungen aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen, die im Zweifel wesentlich für die vorliegende Erfindung
sein können.
Es zeigen:
Fig. 1 aufgeschnittene perspektivische Teil-Ansicht des Wärmetauschers;
Fig. 2 auseinandergezogene Ansicht von Fig. 1;
Fig. 3 Teil-Seitenansicht der ersten Ausführung in Fig. 1 und 2;
Fig. 4 Schnitt A-A aus Fig. 3;
Fig. 5 Schnitt B-B aus Fig. 3;
Fig. 6 Einzelheit "X" aus Fig. 4;
Fig. 7 Einzelheit "Y" aus Fig. 5;
Fig. 8 Schnitt C-C aus Fig. 4, 1. Variante;
Fig. 9 Schnitt C-C aus Fig. 4, 2. Variante;
Fig. 10 perspektivische Ansicht eines Rahmens;
Fig. 11 wie Fig. 10 - nach einem anderen Herstellungsverfahren;
Fig. 12 ähnlich Fig. 1 aber zusätzlich mit Erhebungen;
Fig. 13 ähnlich Fig. 2, auch mit Erhebungen;
Fig. 14 Abwandlung der dritten Ausführung;
Fig. 15 der Rahmen der dritten Ausführung;
Fig. 16 der Rahmen mit einer weiteren Abwandlung;
Fig. 17 Einzelheit E aus Fig. 1 mit anderen Erhebungen;
Der dargestellte Wärmetauscher 1 ist ein luftgekühlter Ladeluftkühler oder ein
Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge. Die Kühlluft streicht durch die zwischen den
Flachrohren 2 angeordneten Rippen 3 hindurch und kühlt die in den Flachrohren 2
strömende Ladeluft oder das Kühlmittel. Der Rippen 3 - Rohr 2 - Block sowie der
Rahmen 7 des Wärmetauschers 1 bestehen aus lotplattiertem Aluminiumblech.
Der Sammelkasten 5 ist aus Kunststoff als Spritzgußerzeugnis gefertigt worden.
Die Enden 4 der Flachrohre 2 sind erweitert, und zwar dadurch, daß in ihren
Schmalseiten 14 zunächst ein Trennschnitt 20 angebracht wird, wonach die beiden
Rohrteile nach außen abgebogen werden. Im einzelnen wurde das in der bisher
unveröffentlichten Patentanmeldung DE 100 19 268.8 der Anmelderin beschrieben,
auf die hiermit ausdrücklich verwiesen wird. Die Fig. 1 und 2 zeigen lediglich ein
Ende des Wärmetauschers 1. Es versteht sich, daß am anderen Ende des
Wärmetauschers, beziehungsweise am anderen Ende 4 der Flachrohre 2, ein
gleicher oder ähnlicher Sammel- oder Umlenkkasten 5 angeordnet ist, der, genau
wie abgebildet, im Rahmen 7 mechanisch befestigt ist. Der Rippen 3 - Rohr 2 -
Block wird wie gezeigt zusammengesetzt. Dabei bilden die Längsseiten 6 an den
Enden 4 benachbarter Flachrohre 2 eine Verbindungsfläche aus. Nach dem
Zusammensetzen werden die rinnenartigen Rahmen 7 auf beide Enden des
Rippen 3 - Flachrohr 2 - Blocks aufgeschoben, so daß sie den gesamten Block
zusammenhalten. Da der Abstand A zwischen den Querseiten 19 des Rahmens 7
geringfügig kleiner ist als das in Richtung der Blockbreite gemessene Maß B (Fig.
5) zwischen den Längsseiten 6 des ersten und letzten Flachrohres im Block,
werden wenigstens einige der Flachrohrenden 4 durch den aufgeschobenen
Rahmen 7 vorgespannt, d. h., sie werden in Richtung der Blockbreite im
elastischen Bereich zusammengedrückt. Dabei wird auf die Enden 4 des Rohr-
Rippen-Blocks eine Kraft in Richtung der Pfeile P (Fig. 2) ausgeübt. Um das
Aufschieben des Rahmens 7 zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn die inneren
Querseiten 19 mit einer geringen Neigung nach innen versehen werden. Das ist in
der zur Fig. 16 gehörenden Skizze im Schnitt durch die Querseite 19 prinzipiell
dargestellt worden. Der Rahmen 7 wird in Richtung des Pfeiles P aufgeschoben,
wobei auch der untere Radius am Rahmen 7 vorteilhaft ist, um den Ansatz des
Rahmens 7 zu erleichtern. Es spricht ferner nichts dagegen, auch die inneren
Längsseiten 12 des Rahmens 7 mit einer geringen Neigung nach innen
auszustatten. Es soll jedoch betont werden, daß die Neigung nicht unbedingt
erforderlich ist, weil das Aufbringen der Vorspannkraft auf den Rohr-Rippen-
Block und somit das Zusammendrücken im elastischen Bereich auch mittels der
Vorrichtung erfolgen kann, die bekanntlich für den Vorgang des Aufsteckens
erforderlich ist.
Es versteht sich auch, daß die Rahmen 7 mit ihren inneren Längs- und
Querwänden 12; 19 (Fig. 10) so weit über die Enden 4 der Flachrohre 2
geschoben werden, daß der Trennschnitt 20- bzw. der Abbiegungsbereich in den
Flachrohrenden 4 vollständig abgedeckt ist, wie das insbesondere aus den Fig. 3,
4 und 5 zu erkennen ist. In diesem beschriebenen Zustand wird der Block im
Lötofen zusammengelötet. Dabei werden auch die inneren Längswände 12 des
Rahmens 7 fest und dicht mit den Schmalseiten 14 der Flachrohrenden 4
verbunden, ebenso wie die inneren Querseiten 19 mit den Längsseiten 6 der im
Block außen angeordneten Flachrohre 2. Alternativ kann sich zwischen den
inneren Querseiten 19 und den erwähnten Längsseiten 6 auch das Ende eines
Seitenteils 21 befinden, wie es weiter unten beschrieben ist.
Aus den Fig. 4 und 5 geht ferner hervor, daß in den Flachrohren 2 dieses
Ausführungsbeispiels Inneneinsätze 25 vorhanden sind. Diese Maßnahme wird
insbesondere für Ladeluftkühler vorgesehen.
Nach dem Lötprozeß können die Sammelkästen 5 aus Kunststoff angebracht
werden. Dazu wird zunächst die Dichtung 11 (Fig. 2) in den rinnenartigen Rahmen
7 eingesetzt. Danach wird der Sammelkasten 5 mit seinem Rand 10 hinzugefügt
und mittels Umbiegens der Laschen 18 an den äußeren Längs- und Querwänden
16, 17 des Rahmens 7 wird der Sammelkasten 5 fest und dicht im Rahmen 7
gehalten. In anderen nicht gezeigten Ausführungen ist die Dichtung 11 direkt an
dem Rand 10 des Sammelkastens 5 angespritzt worden. Ferner wurden zur
mechanischen Befestigung des Sammelkasten 5 keine Laschen 18 verwendet.
Statt dessen wurden die äußeren Längs- und Querwände 16, 17 wellenartig
verformt. Beide Maßnahmen gehören seit langem bei Wärmetauschern mit
Rohrböden zum Stand der Technik. Sie sind auch im vorliegenden
Zusammenhang geeignet.
Die Wärmetauscher 1 besitzen Seitenteile 21. In den Fig. 8 und 9 sind zwei
unterschiedliche Konstruktionen hinsichtlich der Anbringung der Seitenteile 21
gezeigt. In Fig. 8 endet das Seitenteil 21 unten an dem rinnenartigen Rahmen 7
und ist dort verlötet. Die innere Querwand 19 des Rahmens 7 ist mit der
Längsseite 6 des Endes 4 des äußersten Flachrohres 2 verlötet. In Fig. 9 hingegen
besitzt das Seitenteil 21 eine Abkantung 22 und erstreckt sich mit seinem
abgekanteten Ende zwischen die Querwand 19 des Rahmens 7 und die erwähnte
Längsseite 6 des Flachrohrs 2.
In der Fig. 10 wurden sämtliche Elemente mit den Bezugszeichen versehen, die
vorstehend, den Rahmen 7 betreffend, verwendet worden sind. Der Rahmen 7
wurde mittels Tiefziehens aus einem Blechzuschnitt hergestellt. Dabei fällt der vom
Rahmen 7 eingefaßte Bereich als Abfall an. Für den in Fig. 11 gezeigten Rahmen
wurde als Ausgangsmaterial ein U-Profil-Halbzeug ausgewählt, das, wie
gezeigt, gebogen und in der Nahtstelle 15 verschweißt wurde. Zuvor wurden
Ausschnitte in den äußeren Längs- und Querwänden 16, 17 hergestellt, um die
Laschen 18 zu erzeugen.
In der Fig. 7 wurde der Bereich zwischen den anliegenden Längsseiten 6
benachbarter Flachrohrenden 4, in dem oftmals Probleme hinsichtlich dichter
Lötverbindungen bestehen mit P bezeichnet. Um dort wesentliche Verbesserungen
zu erreichen, werden die Ausführungen gemäß den Fig. 12 bis 16 vorgeschlagen.
Die Fig. 12 und 13 unterscheiden sich von den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß
an den Längskanten der inneren Längswände 12 des rinnenartigen Rahmens 7
Vorsprünge 13 angeordnet sind. Auf die Anbringung der anderen Bezugszeichen
wurde deshalb verzichtet. Die Vorsprünge 13 befinden sich dort, wo jeweils zwei
Längsseiten 6 benachbarter Flachrohrenden 4 verbunden sind. Sie wurden nach
innen umgebogen und decken somit jeweils den Punkt P (Fig. 7) ab.
Die Fig. 14 zeigt eine Einzelheit, bei der die Vorsprünge 13 im Unterschied dazu als
vertikale Noppen oder dergleichen innen an den Längswänden 12 des Rahmens 7
ausgebildet sind. (siehe auch Fig. 10)
In Fig. 15 wurden die Vorsprünge 13 durch eine umgebogene, durchgehende
Kante 23 an den inneren Längsseiten 12 des Rahmens 7 ersetzt, was
werkzeugmäßig günstiger ist.
Die Fig. 16 zeigt den Rahmen 7 aus den Fig. 12 und 13 als Einzelteil. Die
zugehörige Skizze veranschaulicht in einem Ausschnitt, das Aufstecken der
Rahmen 7 auf die Enden 4 des Rohr-Rippen-Blocks. Dabei werden die
aufgetrennten Teile 2a, 2b der Flachrohrenden 4 im elastischen Bereich
zusammengedrückt. Die inneren Querwände 19 weisen eine geringe Neigung
nach innen auf, so daß beim Aufstecken die Vorspannkraft übertragen wird. Dieser
Vorgang wird gewöhnlich mittels spezieller Vorrichtungen ausgeführt.
In Fig. 17 wurde eine weitere Idee verwirklicht, die insbesondere für etwas längere
Rahmen 7 sinnvoll ist, um deren Formstabilität zu erhalten. Dazu wurden zwischen
den inneren Längswänden 12 Querstege 24 vorgesehen, die bei mittels
Tiefziehens hergestellten Rahmen 7 aus dem Ausschnitt erhalten bleiben.
Claims (16)
1. Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge mit einem Rippen-Flachrohr-Block,
bestehend aus Flachrohren (2), die in gegenüberliegenden Sammel- oder
Umlenkkästen (5) münden und mit zwischen den Flachrohren (2) angeordneten
Rippen (3), wobei die Enden (4) der Flachrohre (2) derart erweitert sind, daß sie
mindestens einen Trennschnitt (20) aufweisen, der die Enden (4) der Flachrohre
(2) in zwei Teile (2a; 2b) teilt, die soweit abgebogen sind, daß die Längsseiten (6)
der erweiterten Enden (4) untereinander mittels Lötens verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein vierseitiger Rahmen (7), der einen rinnenartigen, innere und äußere Längs-
und Querwände (12, 19, 16, 17) besitzenden und zum Sammel- oder
Umlenkkasten (5) hin, offenen Querschnitt aufweist, der zur Aufnahme einer
Dichtung (11) und zur mechanischen Befestigung des Randes (10) des Sammel-
oder Umlenkkastens (5) geeignet ist, an beiden Enden 4 des Rippen-Flachrohr-
Blocks angeordnet ist, wobei zumindest die inneren Querwände (19) einen
kleineren Abstand (A) voneinander aufweisen als das in Richtung der Breite des
noch nicht gelöteten Rippen-Rohr-Blocks liegende Maß (B) zwischen den
Enden (4) des ersten und letzen Flachrohres (2) oder einen solchen Abstand (A),
daß die zwei Teile (2a; 2b) mindestens einiger Flachrohrenden 4 durch die
Querwände (19) im elastischen Bereich zusammendrückbar sind.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren, mit
dem Umfang der erweiterten Rohrenden (4) verbundenen Längswände (12) des
Rahmens (7) Mittel (13, 23) aufweisen, geeignet dazu, Undichtigkeiten der
Lötverbindung zwischen den Längswänden (12) und den Schmalseiten (14) der
Flachrohre (2) zu unterdrücken.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus
in Abständen an den Längswänden (12) angeordnete nach innen gerichtete
Erhebungen (13) bestehen; die Abstände stimmen mit den Abständen zwischen
den aneinander liegenden Längsseiten (6) benachbarter Flachrohrenden (4)
überein, so daß die Erhebungen (13) mit den Stößen (26) zweier Längsseiten (6)
benachbarter Flachrohrenden (4), dort wo die Längsseiten (6) zu den
Schmalseiten (14) übergehen, korrespondieren, um der Undichtigkeit in diesem
Bereich zu begegnen.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus
an den oberen Längskanten der Längswände (12) angeordneten Vorsprüngen
bestehen, die nach innen umgebogen sind, um den Undichtigkeiten zu begegnen.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus
einer kurzen, nach innen gerichteten Abkantung (23) der oberen Längskante der
Längswände (12) bestehen.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine
Kombination der Mittel aus den Ansprüchen 3, 4 und 5 sind.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
rinnenartige Rahmen (7) ein mittels Tiefziehens aus einem Blechzuschnitt
hergestelltes Teil ist.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
rinnenartige Rahmen (7) aus einem U-Profil hergestellt ist, das zu einem Rahmen
(7) gebogen und an der Nahtstelle (15) verschweißt ist.
9. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
rinnenartige Rahmen (7) mehrteilig zusammengesetzt ist, wobei die inneren Längs
- und Querwände (12, 19) zum einen Teil und die äußeren Längs- und
Querwände (16, 17) zum anderen Teil gehören.
10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmen (7) zur mechanischen Befestigung in seinen äußeren Längs-
und Querwänden (16; 17) Laschen (18) oder andere Ausgestaltungen aufweist, die
durch Verformung geeignet sind, den Rand (10) der Sammel- oder Umlenkkästen
(5) fest und dicht zu halten.
11. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtung (11) am Rand (10) des Sammel- oder
Umlenkkastens (5) angespritzt ist, oder als Einzelteil in den rinnenartigen Rahmen
(7) eingesetzt ist.
12. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die innen liegenden (12, 19) und die außen liegenden Längs
- und Querwände (16; 17) des rinnenartigen Rahmens (7) die gleiche oder eine
unterschiedliche Höhe besitzen, wobei mindestens die innen liegenden
Querwände (19) eine Neigung zum Rohr-Rippen-Block hin aufweisen.
13. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (1) Seitenteile (21) aufweist und daß die
Enden der Seitenteile (21) entweder unten am Rahmen (7) enden, wobei dessen
Querseite (19) unmittelbar mit der Längsseite (6) des äußersten Flachrohrendes
(4) verbunden ist, oder daß die Enden der Seitenteile (21) zwischen der inneren
Querseite (19) des Rahmens (7) und der Längsseite (6) des äußersten
Flachrohrendes (4) angeordnet sind, wobei der Abstand (A) zwischen den
Querseiten (19) die Dicke der Seitenteile (21) berücksichtigt.
14. Verfahren zu Herstellung eines Wärmetauschers (1) für Kraftfahrzeuge, dessen
Flachrohre (2) an beiden Enden (4) mittels Auftrennens und Abbiegens erweitert
werden; die unter Zwischenfügung von Rippen (3) zu einem Rippen-Rohr-Block
zusammengesetzt werden, so daß die Längsseiten (6) benachbarter Enden (4) der
erweiterten Flachrohre (2) aneinander anliegen; danach wird ein vierseitiger,
rinnenartiger Rahmen (7) um das eine Ende der Flachrohre (2) des Rippen-Rohr
-Blocks und der andere vierseitige Rahmen (7) um das andere Ende der
Flachrohre (2) des Rippen-Rohr-Blocks gesteckt, wonach der Wärmetauscher
(1) in einen Lötofen gebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
beim Aufstecken der Rahmen (7) durch die Rahmen (7) selbst, in Richtung
senkrecht zu den Längsseiten (6) der Flachrohre (2) eine Vorspannkraft auf die
Enden (4) des Rippen-Rohr-Blocks ausgeübt wird, die die Enden (4) zumindest
einiger Flachrohre (2) im elastischen Bereich zusammendrückt.
- -
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische
Verbindung durch Umbiegen von Laschen (18) an den außen liegenden Längs-
und Querwänden (16; 17) des Rahmens (7) auf den Rand (10) des Sammel- oder
Umlenkkastens (5) oder durch seitliches wellenförmiges Andrücken der außen
liegenden Längs- und Querwände (16; 17) des Rahmens (7) auf den Rand (10)
des Sammel- oder Umlenkkastens (5) durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rahmen (7) umformtechnisch aus einem Zuschnitt aus Blech oder aus einem U-
Profil mittels Biegens und Schweißens in der Nahtstelle (15) hergestellt wird.
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DE2001103584 DE10103584A1 (de) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | Wärmetauscher und Herstellungsverfahren |
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