DE102006008846A1

DE102006008846A1 - Verfahren zum Befestigen von Wärmetauscherteilen

Info

Publication number: DE102006008846A1
Application number: DE102006008846A
Authority: DE
Inventors: JinMan Pyeogtaek Kim
Original assignee: KB Autotech Co Ltd
Current assignee: KB Autotech Co Ltd
Priority date: 2005-03-02
Filing date: 2006-02-25
Publication date: 2006-09-28
Also published as: US20060196051A1; KR100578420B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung von Wärmetauscherteilen, das bei der provisorischen Montage verschiedener Teilarten, wie zum Beispiel Kältemitteleinlass- und -auslasskanal- und Halterungsformen usw., an ein Endkammerrohr eines Wärmetauschers, natürlich auch für dickwandige Teile eingesetzt werden kann, das äußere Erscheinungsbild überhaupt nicht beeinträchtigt und eine sichere Befestigung zu geringen Kosten gewährleistet. DOLLAR A Die Erfindung besteht in erster Linie aus einem ersten Schritt, in dem in einem Endkammerrohr (10) eines Wärmetauschers ein Loch (11) und in einem an das Endkammerrohr (10) zu montierenden Teil (20) eine zu dem Loch weisende Nut (21) ausgebildet werden; einem zweiten Schritt, in dem in einem Zustand, in dem das Endkammerrohr (10) und das oben erwähnte Teil so angeordnet sind, dass das oben erwähnte Loch (11) und die oben erwähnte Nut (21) in Verbindung stehen, ein Niet in das Loch und in die Nut eingeführt wird; und einem dritten Schritt, in dem ein Endkammerrohrstützblock (60, 60') eingeführt und mit einem Endabschnitt dieses Niets in Kontakt gebracht wird und bei Schlagen gegen das Teil der Endabschnitt des Niets zerdrückt und mit dem Rand des Lochs druckverbunden wird und darüber hinaus bewirkt wird, dass sich der Außendurchmesserteil des Niets (50) ausdehnt, wodurch zwischen dem Loch (11) und der Nut (21) eine Presspassung hergestellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers und insbesondere ein Verfahren zur Befestigung eines Wärmetauscherteils, durch das ein Teil, wie zum Beispiel eine Kühlmitteleinlass- oder -auslasskanal- oder Halterungsform usw., an ein Endkammerrohr eines Wärmetauschers befestigt und beim Verlöten eines Kerns die Form usw. stabil und fest am Endkammerrohr angebracht wird.

Ein eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug usw. bildender Wärmetauscher besteht zum Beispiel aus einer Konstruktion, bei der ein Endkammerrohr an einem aus Rohren und Kühlrippen bestehenden Kern angebracht ist, und Teile, wie zum Beispiel Einlass- und Auslasskanäle, durch die ein Kältemittel strömt, sowie Halterungsformen usw. werden zwecks Befestigung des Wärmetauschers an einer Fahrzeugaufbauseite an das Endkammerrohr des Wärmetauschers montiert.

Insbesondere werden Halterungs- und Kältemitteleinlass- und -auslasskanalformen vollständig an dem Endkammerrohr befestigt, indem sie in einem Lötofen zusammen mit anderen Teilen in einem Zustand, in dem nach der provisorischen Montage an das Endkammerrohr ein Überziehen mit Überzugsmaterial durchgeführt worden ist, verlötet werden.

Des Weiteren sind in der Vergangenheit folgende Technologien bezüglich Verfahren zur oben genannten provisorischen Montage von Teilen an ein Endkammerrohr veröffentlich worden.

Zunächst offenbart das eingetragene Gebrauchsmuster der Republik Korea, Anmeldenummer 10-1996-38332 ein Verfahren, bei dem ein sowohl mit einem Behälter als auch einer Halterung eines Endkammerrohrs in Verbindung stehendes Verbindungsloch hergestellt wird, ein Niet in dieses Verbindungsloch eingeführt und eine Vernietung durchgeführt wird. Des Weiteren offenbart das eingetragene Gebrauchsmuster der Republik Korea, Anmeldenummer 10-1996-67450, ein Verfahren, bei dem ein sowohl mit einem Behälter als auch einer Halterung eines Endkammerrohrs in Verbindung stehendes Verbindungsloch hergestellt und der Endabschnitt eines Verbindungselements durch Druckverbindung mit dem Behälter und/oder der Halterung an diesem Verbindungsloch befestigt wird. Diese Vorschläge sind jedoch mit dem Problem behaftet, dass ein Anbringen an Formen, wie zum Beispiel dünnen Halterungen, zwar möglich ist, der Einsatz von Nieten oder Verbindungselementen für dicke Formen jedoch schwierig ist. Des Weiteren besteht der Nachteil, dass das äußere Erscheinungsbild beeinträchtigt ist, weil die Endabschnitte auf einer Seite des Niets oder Verbindungselemente nach außen hin freiliegen.

Neben den oben genannten Verfahren, gibt es auch ein Verfahren, bei dem ein Endkammerrohr und eine Form, wie zum Beispiel eine Halterung usw., durch WIG-Schweißen verbunden werden. Wenn sich bei diesem Verfahren jedoch während des Schweißens die Stärke des elektrischen Stroms ändert, werden die Wulsttiefe und -höhe unterschiedlich, wodurch es während des Verlötens zu einem Fehler in Form eines Lösens der Halterung kommt. Des Weiteren besteht bei einer großen Form das Problem, dass übermäßige Kosten entstehen, weil an zwei oder mehr Stellen ein Verschweißen um 360° erforderlich ist.

DARLEGUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist zur Durchführung von Verbesserungen hinsichtlich der oben beschriebenen Probleme in der Vergangenheit konzipiert worden, und ihre Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Befestigung von Wärmetauscherteilen bereitzustellen, das bei der provisorischen Montage verschiedener Arten von Teilen, wie zum Beispiel Halterungs- und Kältemitteleinlass- und -auslasskanalformen usw., an ein Endkammerrohr eines Wärmetauschers natürlich auch für dickwandige Teile eingesetzt werden kann, das äußere Erscheinungsbild überhaupt nicht beeinträchtigt und eine sichere Befestigung zu geringen Kosten gewährleistet.

Das Verfahren zur Befestigung von Wärmetauscherteilen gemäß der vorliegenden Erfindung zur Erfüllung der obigen Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus den folgenden Schritten besteht: einem ersten Schritt, in dem in einem Wärmetauscherendkammerrohr ein Loch hergestellt wird, dessen Außendurchmesserteil mit einem Überzugsmaterial überzogen wird, ein Flussmittel aufgetragen wird und des Weiteren eine Nut, die dem oben erwähnten Loch gegenüberliegt, im Verbindungsbereich eines Teils hergestellt wird, das mit dem Endkammerrohr zu verbinden ist; einem zweiten Schritt, in dem in einem Zustand, in dem dieses Teil und das Endkammerrohr so angeordnet werden, dass das Loch und die Nut in Verbindung stehen, und ein Niet in das Loch und in die Nut eingeführt wird; und einem dritten Schritt, in dem ein Stützblock in das Endkammerrohr eingeführt und mit einem Endabschnitt des Niets in Kontakt gebracht wird und bei Schlagen gegen das Teil der Endabschnitt des Niets zerdrückt und mit dem Rand des Lochs druckverbunden wird und darüber hinaus bewirkt wird, dass sich der Außendurchmesserteil des Niets ausdehnt und das Loch und die Nut in einer Presspassung verbunden werden.

In diesem Fall ist es möglich, eine Struktur zu offenbaren, bei der eine Anordnung verwendet wird, bei der der oben genannte Stützblockbereich, der mit dem Niet in Kontakt gebracht wird, als eine gekrümmte Fläche entsprechend der Form des Innenflächenteils des Endkammerrohrs gebildet wird und wobei eine Druckverbindung mit dem Nietendabschnitt in einer abgerundeten Form bewirkt wird.

Vorzugsweise ist die Nut des Teils mit einer solchen Tiefe hergestellt worden, dass der Abschnitt innerhalb der Gesamtlänge des Niets, der in die Nut eingeführt werden soll, ca. 1/2–1/5 der Gesamtlänge des Niets beträgt.

Der verwendete Niet kann eine beliebige Nietart sein, einschließlich eines Flachniets, eines Kopfniets und eines Niets, an dem ein gerändelter Abschnitt ausgebildet ist, der in die Nut des Teils eingeführt wird.

In dem verwendeten Stützblock kann eine Nut ausgebildet sein, deren Form in dem dem Niet gegenüberliegenden Bereich der Form des Kopfs des Niets entspricht.

[Vorteile der Erfindung]

Wie oben beschrieben, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Befestigung eines Wärmetauscherteils, da sich der Außendurchmesser eines Niets beim Vernieten ausdehnt und verformt und dabei ein Loch eines Endkammerrohrs und eine Nut eines Teils verstopft und mit Presspassung druckverbunden werden, das Endkammerrohr und das Teil sicher aneinander montiert. Da somit eine sichere Montage möglich ist, kann eine zufrieden stellende Montagefestigkeit aufrechterhalten werden, obgleich sich der vernietete Bereich nur an einer Stelle in der Mitte des Teils befindet, und somit können gegenüber der Vergangenheit die Kosten gesenkt werden. Die Erfindung bietet den weiteren Vorteil, dass sie zur Verbesserung der Produktqualität des Wärmetauschers beiträgt, da das Endkammerrohr und das daran montierte Teil auf stabile Weise dicht verbunden sind.

Da die Erfindung eine Struktur offenbart, bei der in einem Teil eine Nut und kein Loch ausgebildet ist, bietet sie den Vorteil, dass sie sogar auf dicke Teile angewandt werden kann, in denen es schwierig ist, ein Loch auszubilden, und dank der Tatsache, dass das Vernieten in einem Endkammerrohr und einem Teil erfolgt, wirkt sie sich auch günstig bezüglich des äußeren Erscheinungsbildes aus, da der Niet nicht nach außen hin freiliegt.

Es folgt nunmehr eine ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1: Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Loch und eine Nut in einem Endkammerrohr bzw. einem Teil der Erfindung ausgebildet worden sind.
2: Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem zur Montage des Endkammerrohrs und des Teils eine Positionierung gemäß der Erfindung durchgeführt worden ist.
3: Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, der von dem Zustand in 2 weiterführt, wobei das Teil einem Schlag ausgesetzt ist.
4: Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem durch den Schritt von 3 ein Vernieten durchgeführt worden ist.
5: Schnittansicht, die ein Beispiel der Verwendung eines Kopfniets in dem Schritt von 3 zeigt.
6: Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Teil einem Schlag in dem Schritt von 5 ausgesetzt ist.
7: Schnittansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem ein Rändelniet in dem Schritt von 3 verwendet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Zunächst zeigt 1 eine Schnittansicht, die den ersten Schritt der Erfindung darstellt. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist in einer Seitenfläche eines Endkammerrohrs 10, das zur Bildung eines (nicht gezeigten) Wärmetauschers dient, ein Loch 11 ausgebildet, und des Weiteren ist in einem Teil 20, das an das Endkammerrohr 10 montiert werden soll, eine Nut 21 ausgebildet, die sich in gegenüberliegender Beziehung zu dem Loch 11 befindet. Unter dem Teil 20, das an das Endkammerrohr 10 montiert werden soll, ist hier zum Beispiel ein Kältemitteleinlass- oder Auslasskanal, in den oder aus dem ein Kältemittel strömt, oder eine Halterungsform usw. zu verstehen, die der Befestigung des Wärmetauschers an einer Seite eines Fahrzeugaufbaus dient.
Die Anordnung kann derart sein, dass in dem Zustand, in dem das Loch 11 im Endkammerrohr 10 und die Nut 21 im Teil 20 auf die obige Art ausgebildet worden sind, jene Bereiche des Endkammerrohrs 10 und des Teils 20, die miteinander verbunden werden sollen, beide mit einem Überzugsmaterial 30 zwecks anschließender Lötverbindung überzogen worden sind. Als Alternative dazu kann die Anordnung derart sein, dass das Überzugsmaterial 30 nur auf dem Bereich des Endkammerrohrs 10 aufgebracht ist, der mit dem Teil 20 verbunden werden soll, und auf dem Teil 20, das mit dem Endkammerrohr 10 verbunden werden soll, ist nur Flussmittel 40 aufgebracht. Durch ein derartiges Aufbringen von Überzugsmaterial 30 und Flussmittel 40 werden das Überzugsmaterial 30 und das Flussmittel 40 während der Lötverbindung durch Wärme geschmolzen und es wird eine enge Verbindung des Teils 20 mit dem Endkammerrohr 10 erreicht.
Wie in 2 gezeigt, werden als Nächstes das Endkammerrohr 10 und das Teil 20 so positioniert, dass das Loch 11 des Endkammerrohrs 10 und die Nut 21 des Teils 20 in Verbindung stehen, wonach ein Niet 50 in das Loch 11 und die Nut 21 eingeführt wird.
Wie in 3 gezeigt, wird danach in einem Zustand, in dem ein Stützblock 60 in das Endkammerrohr 10 eingeführt und mit einem Endteil des Niets 50 in Kontakt gebracht worden ist, durch einen Stempel 70 gegen das Teil 20 geschlagen (Nieten wird durchgeführt). Danach wird der Endabschnitt des Niets 50, der mit dem Stützblock 60 in Kontakt steht, zerdrückt, am Rand des Lochs 11 erfolgt gleichzeitig mit dem Verstopfen des Lochs 11 eine Druckverbindung, und dabei wird bewirkt, dass sich der Außendurchmesserteil des Niets 50, der in die Nut 21 eingeführt worden ist, ausdehnt und die Nut 21 in einem Presspassungszustand verstopft und so wie in 4 gezeigt wird. Aufgrund der so erfolgten Vernietung in dem Endkammerrohr 10 und dem Teil 20 liegt kein Teil des Niets 50 irgendwo auf der Außenseite des Endkammerrohrs 10 oder des daran montierten Teils 20 frei. Da bei der offenbarten Struktur im Teil 20 die Nut 21 und nicht das Loch ausgebildet ist, ist des Weiteren eine Anwendung auf dickwandige Teile, deren Dicke die Herstellung eines Lochs schwierig macht, vollkommen möglich.
Bei der Herstellung der Durchmessergrößen des oben beschriebenen Lochs 11 des Endkammerrohrs 10 und der Nut 21 des Teils 20 muss des Weiteren die Größe des darin verwendeten Niets 50 berücksichtigt werden. Insbesondere kann eine Befestigung durch Vernieten nur dann fester gestaltet werden, wenn der Durchmesser des Niets 50 im Vergleich zum Durchmesser des Lochs 11 und der Nut 21 derart ist, dass keine übermäßige Lockerheit besteht.
Bei dem Schritt, in dem der Niet 50 in das Loch 11 und in die Nut 21 eingeführt wird, wird bevorzugt, dass der Abschnitt der Gesamtlänge des Niets 50, der in die Nut 21 eingeführt wird, in einem Bereich zwischen 1/2 und 1/5 der Gesamtlänge des Niets liegt. Wenn die Einführlänge des Niets 50 1/2 der Gesamtlänge des Niets überschreitet, wird die erforderliche Schlagkraft, wenn bewirkt wird, dass sich der in der Nut 21 eingeführte Außendurchmesserteil des Niets 50 beim Schlagen gegen das Teil 20 ausdehnt und die Nut 21 verstopft, zu stark und es besteht somit die Gefahr einer Beschädigung des Endkammerrohrs 10 und des Teils 20, und da es eine Grenze gibt, wie weit sich der Außendurchmesserteil des Niets 50 ausdehnen kann, wird darüber hinaus kein Presspassungszustand erreicht. Wenn die Einführlänge des Niets 50 dagegen weniger als 1/5 beträgt, kann kein ausreichend starker Presspassungszustand hergestellt werden. Zur Bestimmung eines Bereichs, wie des obigen, reicht es insbesondere aus, wenn die Nut 21 maschinell so hergestellt wird, dass sie dem oben erwähnten Bereich entspricht, oder wenn der verwendete Niet 50 diesem Bereich entspricht.
Der bei der Erfindung verwendete Stützblock 60 ist des Weiteren vorzugsweise so hergestellt, dass sein mit dem Niet 50 in Kontakt gebrachter Bereich als eine gekrümmte Fläche gemäß dem Innenflächenabschnitt des Endkammerrohrs 10 ausgebildet ist. Bei Einsatz eines so hergestellten Stützblocks 60 wird der Endabschnitt des Niets 50, der zerdrückt wird, wenn gegen das Teil 20 geschlagen wird, in abgerundeter Form am Rand des Lochs 11 des Endkammerrohrs 10 zwischen der gekrümmten Fläche des Stützblocks 60 und dem Innenflächenteil des Endkammerrohrs 10 druckverbunden, weshalb der Befestigungszustand stärker ausgeführt ist.
In dem oben unter Bezugnahme auf die 1–4 beschriebenen Ausführungsbeispiel handelte es sich bei dem in dem gegebenen Beispiel eingesetzten Niet 50 um einen Flachniet. Wie in den 5, 6 und 7 gezeigt, kann auch ein Niet 80, an dem ein Kopf 81 ausgebildet ist, oder ein Niet 90, an dem eine Rändelung 91 ausgebildet ist, verwendet werden.
Insbesondere wird, wie in 5 gezeigt, bei Einsatz eines Rundkopfniets 80 bei Verwendung einer Anordnung, in der eine Nut 60'a mit einer dem Nietkopf 81 entsprechenden Form in einem Stützblock 60' ausgebildet ist, der Niet 80 über das Endkammerrohr 10 in einem Zustand in die Nut 21 des Teils 20 gestoßen, in dem der Kopf 81 des Rundkopfniets 80 in dieser Nut 60'a eingeführt ist. Wie in 6 gezeigt, wird als Nächstes mit einem Stempel 70 gegen das Teil 20 geschlagen (Vernietung wird durchgeführt). Abgesehen von dem Rundkopfniet 80 ist es auch möglich, Nieten zu verwenden, an denen Köpfe mit den verschiedensten Formen ausgebildet sind, wie zum Beispiel Senkniete usw.
Bei Verwendung eines Niets 90, an dem eine Rändelung ausgebildet ist, wie in 7 gezeigt, wenn die Anordnung so ausgeführt ist, dass der gerändelte Abschnitt 91 des Niets 90 in die Nut 21 am Teil 20 passt und dass in diesem Zustand durch Schlagen gegen das Teil 20 eine Vernietung durchgeführt wird, verformt der gerändelte Abschnitt 91 die Fläche der Nut 21 und gelangt dabei in Eingriff, und aufgrund der ausgedehnten Oberfläche des gerändelten Abschnitts 91 wird die Nut 21 besser gefüllt, wodurch es möglich wird, eine Presspassungsstruktur herzustellen, die stärker ist als bei einem Flachniet.

10: Endkammerrohr
11: Loch
20: Teil
21: Nut des Teils
30: Überzugsmaterial
40: Flussmittel
50: Niet
60,: 60' Stützblock
60'a: Nut des Stützblocks
70: Stempel
80: Kopfniet
81: Nietkopf
90: Rändelniet
91: Rändelteil

Claims

Verfahren zur Befestigung eines Wärmetauscherteils, das folgende Schritte umfasst: einen ersten Schritt, in dem in einem Endkammerrohr (10) eines Wärmetauschers ein Loch (11) ausgebildet wird, auf dessen Außendurchmesserteil ein Überzugsmaterial (30) aufgebracht wird, und auf dem Verbindungsbereich eines mit dem Endkammerrohr (10) zu verbindenden Teils (20) ein Flussmittel (40) aufgebracht und darin eine zu dem Loch (11) weisende Nut (21) ausgebildet wird; einen zweiten Schritt, in dem in einem Zustand, in dem das Endkammerrohr (10) und das Teil (20) so positioniert sind, dass das Loch (11) und die Nut (21) in Verbindung stehen, ein Niet (50) in das Loch (11) und in die Nut (21) eingeführt wird; und einen dritten Schritt, in dem ein Stützblock (60, 60') in das Endkammerrohr (10) eingeführt und mit einem Endabschnitt des Niets (50) in Kontakt gebracht wird, und gegen das Teil (20) geschlagen wird, wodurch ein Zerdrücken des Endabschnitts des Niets und seine Pressverbindung mit dem Rand des Lochs (11) sowie ein Ausdehnen des Außendurchmesserabschnitts des Niets (50) und sein Verstopfen des Lochs (11) und der Nut (21) in einem Presspassungszustand bewirkt wird.
Verfahren zur Befestigung eines Wärmetauscherteils nach Anspruch 1, bei dem der Bereich des Stützblocks (60, 60'), der mit dem Endabschnitt des Niets (50) in Kontakt gebracht wird, mit einer gekrümmten Fläche ausgebildet wird, die dem Innenflächenteil des Endkammerrohrs (10) entspricht, wodurch bewirkt wird, dass der Endabschnitt des Niets (50) beim Schlagen gegen das Teil in einer abgerundeten Form druckverbunden wird.
Verfahren zur Befestigung eines Wärmetauscherteils nach Anspruch 1, bei dem die Nut (21) des Teils (20) mit einer solchen Tiefe ausgebildet wird, dass der Abschnitt innerhalb der Gesamtlänge des Niets (50), der in die Nut eingeführt wird, 1/2–1/5 der Nietgesamtlänge beträgt.
Verfahren zur Befestigung eines Wärmetauscherteils nach Anspruch 1, bei dem eine beliebige Art, umfassend einen Flachniet, einen Niet (50), an dem ein Kopf (81) ausgebildet ist, und einen Niet, an dem ein Rändelabschnitt (91) ausgebildet ist, der in die Nut (21) des Teils (20) eingeführt wird, als Niet (50) verwendet wird.
Verfahren zur Befestigung eines Wärmetauscherteils nach Anspruch 1, bei dem der Stützblock in dem zum Niet weisenden Bereich eine Nut mit einer Form, die der Form des Kopfs des Niets entspricht, definiert.