DE10041123A1 - Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Ein Wärmeübertrager mit zwei gegenüberliegenden Sammelkästen für ein Wärmeübertragungsmedium sowie mit wenigstens einer Zusatzkomponente, die mit Hilfe von an den Sammelkästen vorgesehenen Schiebeprofilierungen an dem Wärmeübertrager gehalten ist, ist bekannt. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind die Schiebeprofilierungen der Sammelkästen als gleichgerichtet offene Aufnahmeabschnitte gestaltet, und an der Zusatzkomponente sind korrespondierende Steckprofilierungen vorgesehen, die entgegengesetzt zu den Aufnahmeabschnitten und zueinander gleichgerichtet derart gestaltet sind, dass die Steckprofilierungen quer zu Schiebeachsen der Schiebeprofilierungen in die Schiebeprofilierungen einsetzbar sind. DOLLAR A Einsatz für Landmaschinen oder Ackerschlepper.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager für ein Kraft­ fahrzeug mit zwei gegenüberliegenden Sammelkästen für ein Wärmeübertragungsmedium, sowie mit wenigstens einer Zusatz­ komponente, die mit Hilfe von an den Sammelkästen vorgesehe­ nen Schiebeprofilierungen an dem Wärmeübertrager gehalten ist.

Ein solcher Wärmeübertrager ist aus der DE 198 57 512 A1 be­ kannt. Der Wärmeübertrager weist zwei Sammelkästen auf, zwi­ schen denen sich ein Rohrbündel oder ein Rippen/Rohrblock er­ streckt. Dem Wärmeübertrager sind zwei Zusatzkomponenten in Form eines Sekundärwärmeübertragers und einer Lüfterhaube zu­ geordnet, die über Schiebeprofilierungen an den beiden Sam­ melkästen des Wärmeübertragers gehalten sind. Die Schiebepro­ filierungen sind einstückig an jedem Sammelkasten vorgesehen, wobei die jeweils einer Zusatzkomponente zugeordneten Schie­ beprofilierungen ein identisches Profil aufweisen und einan­ der entgegengerichtet sind, um die jeweilige Zusatzkomponente zwischen sich aufzunehmen. Die Schiebeprofilierungen sind zu ihren Stirnenden hin offen, wodurch die jeweilige Zusatzkom­ ponente mittels zugeordneter, korrespondierender Gleitprofi­ lierungen von der Seite her in die offenen Stirnenden der Schiebeprofilierungen einschiebbar ist. Jede Zusatzkomponente ist somit durch eine zur Längsebene des Wärmeübertragers pa­ rallele Schiebebewegung mit dem Wärmeübertrager verbindbar oder von diesem lösbar. Stirnseitig auf der dem Einschubende gegenüberliegenden Stirnseite sind die Schiebeprofilierungen durch jeweils einen Boden geschlossen gestaltet, der als An­ schlag für die eingeschobene Zusatzkomponente dient.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmeübertrager der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, der ein Montieren und Demon­ tieren einer Zusatzkomponente auch bei seitlich beengtem Bau­ raum ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schiebeprofilie­ rungen der Sammelkästen als gleichgerichtet offene Aufnahme­ abschnitte gestaltet sind, und dass an der Zusatzkomponente korrespondierende Steckprofilierungen vorgesehen sind, die entgegengesetzt zu den Aufnahmeabschnitten und zueinander gleichgerichtet derart gestaltet sind, dass die Steckprofi­ lierungen quer zu Schiebeachsen der Aufnahmeabschnitte in die Aufnahmeabschnitte einsetzbar sind. Die Aufnahmeabschnitte und die korrespondierenden Steckprofilierungen können bei un­ terschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung jeweils so­ wohl als nut-, schlitz- oder lochartige Steckaufnahmen als auch als steg- oder zapfenförmige Steckerteile gestaltet sein. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, die Zusatzkomponente direkt von einer Vorder- oder einer Rücksei­ te her an den Wärmeübertrager heranzuführen und durch eine lediglich kurze Steck- oder Einhängebewegung in die entspre­ chenden Schiebeprofilierungen einzusetzen. Zu den Seiten hin muss somit im Gegensatz zum Stand der Technik kein Bauraum vorhanden sein, um die entsprechende Zusatzkomponente über ihre gesamte Breite oder Länge entlang des Wärmeübertragers in die Schiebeprofilierungen einzuschieben. Durch das Einset­ zen quer zu den Schiebeachsen und demzufolge auch die Halte­ rung und Stützung quer zu den Schiebeachsen der Schiebeprofi­ lierungen ist es nicht notwendig, die Schiebeprofilierungen an einem Stirnende zu verschließen, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Dadurch ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass je nach Bedarf die jeweilige Zusatzkomponente im eingesetzten Zustand in den Schiebeprofilierungen zu bei­ den Seiten hin verschoben werden kann, da die Schiebeprofi­ lierungen zu beiden Stirnenden hin offen gestaltet sind. Da­ durch kann die Zusatzkomponente zu einer horizontalen Seite oder nach oben oder nach unten - je nach dem Verlauf der Schiebeprofilierungen - im montierten Zustand verschoben wer­ den, wodurch der Zugang zu dem Wärmeübertrager freigelegt ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Wärme­ übertrager im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs starken Ver­ schmutzungen ausgesetzt ist und somit von Zeit zu Zeit gerei­ nigt werden muss. Durch die erfindungsgemäße Lösung muss für diesen Fall die jeweilige Zusatzkomponente, beispielsweise ein Sekundärwärmeübertrager, nicht demontiert werden, um den Wärmeübertrager zu waschen oder zu reinigen, sondern ledig­ lich zur Seite geschoben werden.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die dem einen Sammelkas­ ten zugeordneten Steckprofilierungen der Zusatzkomponente ha­ kenförmig und die korrespondierenden Aufnahmeabschnitte des Sammelkastens nut förmig gestaltet. Dadurch ist ein einfaches Einhängen der Zusatzkomponente gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erstrecken die Steck­ profilierungen der Zusatzkomponente und die korrespondieren­ den Aufnahmeabschnitte sich über die gesamte Breite der Zu­ satzkomponente bzw. des Sammelkastens. Dadurch ist eine brei­ te Auflagefläche für die Einhängung der Zusatzkomponente er­ möglicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufnahmeab­ schnitte des anderen, gegenüberliegenden Sammelkastens in ei­ nem Grundbereich als Steckschlitzabschnitte und in einem Ein­ führbereich als gegenüber den Steckschlitzabschnitten erwei­ terte Zentrierabschnitte gestaltet, und die korrespondieren­ den Steckprofilierungen der Zusatzkomponente sind als Stegab­ schnitte gestaltet. Der Abstand der Aufnahmeabschnitte zu den Aufnahmeabschnitten des ersten Sammelkastens ist so auf den Abstand der gegenüberliegenden Steckprofilierungen der Zu­ satzkomponente abgestimmt, dass insbesondere bei horizontal ausgerichteten Schiebe- und Steckprofilierungen die Zusatz­ komponente zunächst mit ihren unteren Steckprofilierungen, nämlich den Stegabschnitten, schräg in den Einführbereich der unteren Aufnahmeabschnitte des Sammelkastens einsetzbar, an­ schließend an den Wärmeübertrager oben heranschwenkbar und mit den oberen, hakenförmigen Steckprofilierungen in die nut­ förmigen Aufnahmeabschnitte des oberen Sammelkastens einhäng­ bar sind. Gleichzeitig wird die Zusatzkomponente durch ihr Eigengewicht geringfügig nach unten abgesenkt, wodurch die unteren Stegabschnitte in die Steckschlitzabschnitte des un­ teren Sammelkastens hineingleiten und auch die oberen, haken­ förmigen Steckprofilierungen in die entsprechenden nutförmi­ gen Aufnahmeabschnitte des Sammelkastens eintauchen. Die De­ montage erfolgt in entsprechend umgekehrter Reihenfolge. So­ wohl die Steckprofilierungen als auch die Aufnahmeabschnitte können als durchgängige und einteilige Steckprofilierungsan­ ordnung bzw. Aufnahmeabschnittanordnung gestaltet sein oder auch durch mehrere, längs den Schiebeachsen koaxial fluchten­ de und zueinander beabstandete Steckprofilierungen oder Auf­ nahmeabschnitte gebildet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei zueinander beabstandete Aufnahmeabschnitte in gegenüberlie­ genden Seitenbereichen des Sammelkastens vorgesehen. Die Breite jedes Aufnahmeabschnittes ist so bemessen, dass jeder Aufnahmeabschnitt für sich eine ausreichende Stützung oder Führung der Zusatzkomponente ermöglicht, falls die Zusatzkom­ ponente im montierten Zustand zur Seite verschoben wird. So­ mit wird verhindert, dass die Zusatzkomponente beim Verschie­ ben zur Seite hin frühzeitig abkippen oder sich in anderer Art und Weise von dem Wärmeübertrager lösen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Sammelkästen aus Kunststoff hergestellt, und die Aufnahmeabschnitte sind einstückig an den Wandungen der Sammelkästen angeformt. Dies ist eine besonders kostengünstig herstellbare und demzufolge für hohe Stückzahlen geeignete Ausgestaltung, die eine hohe Stabilität für die Halterung der Zusatzkomponente gewährleis­ tet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Sicherungsmittel für die eingesetzte Funktionsposition der Zusatzkomponente vorgesehen. Hierzu können lösbare Klemm- oder Befestigungs­ elemente vorgesehen sein, die für eine Verschiebung der Zu­ satzkomponente im montierten Zustand in einfacher Weise ge­ löst und auch wieder befestigt werden können.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers mit einer Halte- und Schiebevorrichtung für eine nicht dargestellte Zusatzkomponente in Form eines Zu­ satzwärmeübertragers,

Fig. 2 in schematischer Seitenschnittdarstellung die Halte­ rung eines Zusatzwärmeübertragers an dem lediglich durch die Sammelkästen angeordneten Wärmeübertrager nach Fig. 1,

Fig. 3 die Halterung des Zusatzwärmeübertragers an dem obe­ ren Sammelkasten in vergrößerter Schnittdarstellung, und

Fig. 4 die Halterung des Zusatzwärmeübertragers an dem unte­ ren Sammelkasten ebenfalls in vergrößerter Schnitt­ darstellung.

Ein Wärmeübertrager 1 nach den Fig. 1 bis 4 ist für den Ein­ satz in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einer Landmaschine oder einem Ackerschlepper, vorgesehen. Der Wärmeübertrager 1 weist beim dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere, vonein­ ander unabhängige Wärmeübertragungskreise auf. In seiner Be­ triebsposition weist der Wärmeübertrager 1 einen oberen Sam­ melkasten 2 und einen unteren Sammelkasten 4 auf, zwischen denen sich in grundsätzlich bekannter Weise ein Rippen/Rohr­ block 3 gemäß Fig. 1 erstreckt. Der Rippen/Rohrblock 3 ist seitlich durch nicht näher bezeichnete Seitenteile begrenzt. Die beiden Sammelkästen 2, 4 sind aus Kunststoff hergestellt. Der Rippen/Rohrblock 3 weist ein- oder mehrkanalige Flachroh­ re auf, die in grundsätzlich bekannter Weise im Bereich jedes Sammelkastens 2 in jeweils einen Rohrboden münden, der den jeweiligen Sammelkasten 2, 4 bodenseitig verschließt.

Um an dem Wärmeübertrager 1 eine Zusatzkomponente, vorliegend in Form eines Zusatzwärmeübertragers 7, positionieren zu kön­ nen, ist auf einer Vorderseite des Wärmeübertragers 1 (Fig. 1) eine Halterung vorgesehen, die durch obere Aufnahmeab­ schnitte in Form einer über die gesamte Breite des Sammelkas­ tens 2 durchgängigen Aufnahmenut 5 und durch untere Aufnahme­ abschnitte in Form von zwei zueinander beabstandeten und an gegenüberliegenden Seiten des unteren Sammelkastens 4 ange­ ordneten Steckaufnahmen 6 gebildet ist. Die Aufnahmenut 5 ist einstückig an einer Vorderseite des oberen Sammelkastens 2 und die beiden Steckaufnahmen 6 sind an der Vorderseite des unteren Sammelkastens 4 einstückig angeformt.

Die Aufnahmenut 5 des oberen Sammelkastens 2 wie auch die beiden Steckaufnahmen 6 des unteren Sammelkastens 4 sind je­ weils nach oben hin offen gestaltet. Zudem ist die Aufnahme­ nut 5 an ihren in Längsrichtung der Aufnahmenut 5 gegenüber­ liegenden Stirnenden jeweils offen. Auch die beiden Steckauf­ nahmen 6 sind jeweils zu ihren Seiten hin offen.

Der Zusatzwärmeübertrager 7 weist zu den Aufnahmeabschnitten der Sammelkästen 2, 4 korrespondierende Steckprofilierungen 8, 9 auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl die oberen als auch die unteren Steckprofilierungen 8, 9 des Zusatzwärmeübertragers 7 als Metallblechteile gestaltet und erstrecken sich über die gesamte Breite des Zusatzwärmeüber­ tragers 7 durchgehend. Der Zusatzwärmeübertrager 7 weist eine Breite auf, die geringer ist als die in Fig. 1 erkennbare Breite des Wärmeübertragers 1. In gleicher Weise kann jedoch auch der Zusatzwärmeübertrager 7 in etwa die gleiche Breite aufweisen wie der Wärmeübertrager 1. Die oberen Steckprofi­ lierungen 8 des Zusatzwärmeübertragers 7 sind somit als durchgängige, einteilige Einhängeprofilierung gestaltet, die im Querschnitt hakenförmig ist. Die unteren Steckprofilierun­ gen 9 sind in einfacher Weise als durchgängiger, leistenför­ miger Stegabschnitt gestaltet, der geradlinig und im montier­ ten Zustand vertikal nach unten ausgerichtet ist.

Die hakenförmige Einhängeprofilierung 8 am oberen Ende des Zusatzwärmeübertragers 7 weist einen vorderen Steckschenkel 11 auf, der im montierten Zustand vertikal nach unten ragt. Die Aufnahmenut 5 des oberen Sammelkastens 2 weist einen obe­ ren Einführbereich 12 und einen unteren Steckbereich 10 auf, wobei der Einführbereich 12 im Profil schräg nach vorne und oben erstreckte Vorderwandabschnitte aufweist. Die unteren Steckaufnahmen 6 des unteren Sammelkastens 4 sind ebenfalls durch einen oberen Zentrierabschnitt 13 und einen unteren, zum Grund der Steckaufnahme 6 hin endenden Steckabschnitt 14 gebildet, wobei der Zentrierabschnitt 13 jeweils eine schräg nach oben und nach außen gerichtete Vorderwandung aufweist. Die Querschnittsprofilgestaltung der Aufnahmenut 5 wie auch die Querschnittsprofilgestaltung der Steckaufnahmen 6 ist derart auf die Gestaltung der Einhängeprofilierung 8 und des Stegabschnittes 9 abgestimmt, dass für eine Montage des Zu­ satzwärmeübertragers 7 am Wärmeübertrager 1 der Zusatzwärme­ übertrager 7 zunächst mit einer Unterseite schräg an die Steckaufnahmen 6 herangeführt wird, bis die Stegabschnitte 9 in die oberen Zentrierabschnitte 13 der beiden Steckaufnahmen 6 eintauchen. Anschließend wird der Zusatzwärmeübertrager 7 oben an den oberen Sammelkasten 2 herangeschwenkt oder heran­ geklappt, wobei der vordere Steckschenkel 11 der oberen Ein­ hängeprofilierung 8 über den oberen Rand des Einführbereiches 12 hinwegschwenkt und in Abstand oberhalb des Steckabschnit­ tes 10 positioniert ist. Das Heranschwenken oder Heranklappen erfolgt von Hand. Anschließend wird der Zusatzwärmeübertrager 7 von Hand abgesenkt, wodurch der Stegabschnitt 9 in die Steckabschnitte 14 der unteren Steckaufnahmen 6 eintaucht. Zwangsläufig taucht auch der Steckschenkel 11 in den Steck­ abschnitt 10 der oberen Aufnahmenut 5 ein. Die Breite der o­ beren und unteren Steckabschnitte 10, 14 ist derart auf die Dicke des Steckschenkels 11 und des Stegabschnittes 9 abge­ stimmt, dass der Steckschenkel 11 und auch der Stegabschnitt 9 nahezu spielfrei in den jeweiligen Steckabschnitten 10, 14 aufgenommen sind. Der Zusatzwärmeübertrager 7 ist somit durch sein Eigengewicht sicher in der durch die Aufnahmenut 5 und die Steckaufnahmen 6 gebildeten Halterung positioniert.

Um im montierten Zustand des Zusatzwärmeübertragers 7 an die Vorderseite des Wärmeübertragers 1 gelangen zu können, ist es nun möglich, den Zusatzwärmeübertrager 7 in einfacher Weise längs der Aufnahmenut 5 zur Seite hin zu verschieben. Dabei gerät der untere Stegabschnitt 9 des Zusatzwärmeübertragers 7 außer Eingriff mit jeweils einer unteren Steckaufnahme 6. Da der Zusatzwärmeübertrager 7 jedoch noch in der anderen Steck­ aufnahme 6 und auch in der oberen Aufnahmenut 5 gehalten ist, ist auch im seitlich verschobenen Zustand des Zusatzwärme­ übertragers 7 eine sichere Positionierung des Zusatzwärme­ übertragers 7 gewährleistet.

Der Zusatzwärmeübertrager 7 kann für den rauen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs zusätzlich noch mit Hilfe von Sicherungs­ mitteln an dem Wärmeübertrager 1 festgelegt sein. Beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel sind hierzu am unteren Sammel­ kasten 4 zwei Schraubhalterungen 15 durch Anformen einstückig integriert, wobei der Stegabschnitt 9 des Zusatzwärmeübertra­ gers 7 auf gleicher Höhe entsprechende Durchtrittsbohrungen aufweist. Durch geeignete Schraubverbindungen, die durch die Durchtrittsbohrungen hindurchragen und in den Schraubhalte­ rungen 15 festgelegt sind, kann der Zusatzwärmeübertrager 7 in seiner Betriebsposition fixiert und entsprechend gesichert werden. Zum Verschieben oder Demontieren des Zusatzwärmeüber­ tragers 7 müssen somit lediglich die Schraubverbindungen ge­ löst werden.

In gleiche Weise ist es bei nicht dargestellten Ausführungs­ beispielen der Erfindung vorgesehen, im Bereich der oberen Aufnahmenut 5 oder auch an anderen Stellen des Wärmeübertra­ gers 1 Sicherungsmittel für die Fixierung des Zusatzwärme­ übertragers 7 in der eingehängten Betriebsposition am Wärme­ übertrager 1 vorzusehen.

Claims (7)

1. Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug mit zwei gegen­ überliegenden Sammelkästen für ein Wärmeübertragungsmedium sowie mit wenigstens einer Zusatzkomponente, die mit Hilfe von an den Sammelkästen vorgesehenen Schiebeprofilierungen an dem Wärmeübertrager gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebeprofilierungen der Sammelkästen (2, 4) als gleichgerichtet offene Aufnahmeabschnitte (5, 6) gestaltet sind, und dass an der Zusatzkomponente (7) korrespondierende Steckprofilierungen (8, 9) vorgesehen sind, die entgegenge­ setzt zu den Aufnahmeabschnitten (5, 6) und zueinander gleichgerichtet derart gestaltet sind, dass die Steckprofi­ lierungen (8, 9) quer zu Schiebeachsen der Aufnahmeabschnitte (5, 6) in die Aufnahmeabschnitte (5, 6) einsetzbar sind.

2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die dem einen Sammelkasten (2) zugeordneten Steck­ profilierungen (8) der Zusatzkomponente (7) hakenförmig und die korrespondierenden Aufnahmeabschnitte (5) des Sammelkas­ tens (2) nutförmig gestaltet sind.

3. Wärmeübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Steckprofilierungen (8) der Zusatzkomponente (7) und die korrespondierenden Aufnahmeabschnitte (5) sich über die gesamte Breite der Zusatzkomponente (7) bzw. des Sammelkastens (2) erstrecken.

4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Aufnahmeabschnitte (6) des anderen, gegenüber­ liegenden Sammelkastens (4) in einem Grundbereich als Steck­ schlitzabschnitte (14) und in einem Einführbereich als gegen­ über den Steckschlitzabschnitten (14) erweiterte Zentrierab­ schnitte (13) gestaltet sind, und dass die korrespondierenden Steckprofilierungen der Zusatzkomponente (7) als Stegab­ schnitte (9) gestaltet sind.

5. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, dass wenigstens zwei zueinander beabstandete Aufnahmeab­ schnitte (6) in gegenüberliegenden Seitenbereichen des Sam­ melkastens (4) vorgesehen sind.

6. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkästen (2, 4) aus Kunststoff hergestellt sind, und dass die Aufnahmeabschnitte (5, 6) einstückig an den Wandungen der Sammelkästen (2, 4) angeformt sind.

7. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass Sicherungsmittel (15) für die eingesetzte Funk­ tionsposition der Zusatzkomponente (7) vorgesehen sind.