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Die
Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager
insbesondere eines Kraftfahrzeuges mit Kühlmittelsammelkästen, bei
welchem die Kühlmittelsammelkästen Befestigungseinrichtungen
aufweisen, mittels welchen der Wärmeübertrager
an einem weiteren Wärmeübertrager
oder an einem sonstigen Träger
befestigt werden kann. Darüber
hinaus betrifft ein Kühlmodul
aus wenigstens zwei Wärmeübertragern,
bei welchem die Wärmeübertrager
untereinander befestigt sind.
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Gattungsgemäße Wärmeübertrager
bzw. Kühlmodule
sind aus dem Stand der Technik gut bekannt, insbesondere aus dem
Bereich des Kraftfahrzeugwesens, bei welchem häufig wenigstens zwei Wärmeübertrager
zu einem Kühlmodul
zusammen gebaut sind. Ein Erfordernis, welches derartige Kühlmodule
erfüllen
müssen,
ist darin zu sehen, dass die Kühlmodule
immer kompakter und leichter bauen müssen, um beispielsweise vorteilhaft
in ei nem mit weiteren vielen Funktionsbauteilen gefüllten Motorraum
eines Kraftfahrzeuges integriert werden zu können.
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Auch
auf Grund immer höher
zu erbringender Kühlleistungen,
welche beispielsweise hinsichtlich höherer Motorleistungen bzw.
strengerer Abgasvorschriften erzielt werden müssen, sind Wärmeübertrager
bzw. Kühlmodule
mit möglichst
großen Kühlerflächen erforderlich.
Allein hierdurch bedingt, müssen
entsprechend große
und massive Wärmeübertrager
eingesetzt werden, so dass ausreichend hohe Kühlleistungen bereit gestellt
werden können. Um
auch solche größeren und
massiveren Wärmeübertrager
betriebssicher miteinander verbinden zu können, sind entsprechend geeignete
Befestigungseinrichtungen erforderlich, die in der Lage sind, selbst sehr
hohe Haltekräfte
sicher aufnehmen zu können, wobei
kritische Spannungen an dem Wärmeübertrager
vermieden werden sollen. Jedoch können diese Befestigungseinrichtungen
nicht beliebig groß gestaltet
werden, da der zur Verfügung
stehende Bauraum insbesondere für
die Befestigungseinrichtungen sehr beschränkt ist, wie vorstehend bereits
angesprochen.
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Es
ist somit Aufgabe vorliegender Erfindung gattungsgemäße Wärmeübertrager
bereit zu stellen, dessen Befestigungselemente einerseits sehr kompakt
bauen und andererseits kritische Spannungen an dem Wärmeübertrager
vermeiden.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird von einem Wärmeübertrager insbesondere eines
Kraftfahrzeuges mit Kühlmittelsammelkästen gelöst, bei
welchem die Kühlmittelsammelkästen Befestigungseinrichtungen
aufweisen, mittels welchen der Wärmeübertrager
an einem weiteren Wärmeübertrager
oder an einem sonstigen Träger
befestigt werden kann, wobei sich der Wärmeübertrager dadurch auszeichnet, dass
wenigstens eine der Befestigungseinrichtungen elastisch an einem
der Kühlmittelsammelkästen angeordnet
ist.
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Mit
einer elastischen Befestigungseinrichtung oder auch mehreren solcher
elastischen Befestigungseinrichtungen gelingt es vorteilhafter Weise, nahezu
beliebig viele Befestigungsbereiche vorzusehen, beispielsweise zwischen
zwei Wärmeübertragern,
ohne hierbei Gefahr zu laufen, dass in einem der Wärmeübertrager
und/oder in Komponenten der Wärmeübertrager
kritische Spannungen auftreten, welche zumindest mittelfristig oder
langfristig zu Schäden
an den Wärmeübertragern
bzw. an deren Komponenten führen
können.
Derartig kritische Spannungen können
beispielsweise bereits dadurch auftreten, wenn der Wärmeübertrager
an zu vielen Befestigungsbereichen fest an einem weiteren Wärmeübertrager
oder an einem sonstigen Träger
gelagert ist und einer der Wärmeübertrager
sich beispielsweise auf Grund von Temperaturschwankungen ausdehnt.
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Weist
der Wärmeübertrager
jedoch elastische Befestigungseinrichtungen auf, können selbst ansonsten
kritische Ausdehnungsdifferenzen mittels der elastischen Eigenschaften
der elastischen Befestigungseinrichtungen vorteilhaft kompensiert
werden. Vorliegend können
alle Befestigungseinrichtungen eines Kühlmittelsammelkastens elastisch
ausgelegt sein oder nur ausgewählte
Befestigungseinrichtungen des Kühlmittelsammelkastens.
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Vorteilhafter
Weise können
die Befestigungseinrichtungen darüber hinaus sehr kompakt bauen,
da beispielsweise Haltekräfte
auf eine Vielzahl an Befestigungseinrichtungen verteilt werden können.
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Hierdurch
eignet sich der vorliegende Wärmeübertrager
besonders auch für
den Einsatz in Kraftfahrzeugen jeglicher Art, da insbesondere Kraftfahrzeuge
meistens allein schon auf Grund vorhandener Umwelteinflüsse großen Temperaturschwanken
ausgesetzt sein können.
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Da
die Kühlmittelsammelkästen die
vorliegenden Befestigungseinrichtungen aufweisen, sind die hier
verwendeten Befestigungseinrichtungen vorzugs weise ein direktes
Bestandteil des Kühlmittelsammelkastens.
Das bedeutet, dass die Befestigungseinrichtungen beispielsweise
an einem Kühlmittelsammelkasten
aus Kunststoff angespritzt sind, so dass bei einer solchen Ausführungsvariante
die Befestigungseinrichtungen verliersicher in dem jeweiligen Kühlmittelsammelkasten
unmittelbar integriert sind. Es versteht sich, dass die Befestigungsvorrichtungen
auch als zusätzliche
Bauteile an geeigneten Aufnahmen an dem Kühlmittelsammelkasten angeordnet
werden können,
also somit mittelbar in dem jeweiligen Kühlmittelsammelkasten integriert sind.
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Jedenfalls
sind die hier beschriebenen elastischen Befestigungseinrichtungen
vorteilhafter Weise an dem jeweiligen Kühlmittelsammelkasten elastisch
gelagert, so dass mit ihnen die Gefahr kritischer Spannungen in
Komponenten des Wärmeübertragers
bzw. eines den Wärmeübertrager
umfassenden Kühlmoduls
verringert werden kann.
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Mit
dem Begriff „Wärmeübertrager” ist vorliegend
jegliche Einrichtung beschrieben, mittels welcher Prozesswärme von
einem ersten Medium zu einem weiteren Medium übertragen werden kann, so dass
das erste Medium hierbei gekühlt
werden kann. Insbesondere werden hierbei Wärmeübertrager von Kraftfahrzeugen
erfasst, wie beispielsweise dort eingesetzte Kreuzstromwärmeübertrager,
bei welchen ein zu kühlendes
Kühlmittel
flüssig
und/oder gasförmig
durch Kühlrohre
des Wärmeübertragers
geleitet wird, die zudem mit Kühlrippen
in Kontakt stehen können,
und bei welchen die Kühlrippen
zusätzlich von
Umgebungsluft umströmt
werden können,
so dass die Wärmeenergie
aus dem Kühlmittel
insbesondere über
die Kühlrippen
an die Umgebungsluft besonders gut abgeleitet werden kann. Hierbei kreuzt
die Strömungsrichtung
der Umgebungsluft die Strömungsrichtung
beziehungsweise die Strömungsrichtungen
des Kühlmittels.
Insbesondere im Kraftfahrzeugwesen wird hinsichtlich des Kühlmittels
bevorzugt ein Wasser-Glykol-Gemisch
eingesetzt, welches in einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf zirkulieren
kann. Ein solcher geschlossener Kühlmittelkreislauf kann in einem
einfachen Ausführungsbeispiel
durch einen Motorblock einer Brennkraftmaschine, durch daran angeschlossene
Zirkulationsleitungsstränge
sowie durch den vorliegenden Wärmeübertrager
bereitgestellt werden.
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Der
Begriff „Kühlmittelsammelkästen” beschreibt
in diesem Zusammenhang jegliche Gebilde, in welche Enden der Kühlrohre
des Wärmeübertragers
hinein ragen können,
und in welche wenigstens ein Kühlmittel
in den Wärmeübertrager
eingeleitet, ausgeleitet und/oder einfach bzw. mehrfach umgelenkt
werden kann. Die Kühlmittelsammelkästen sitzen
hierbei vorzugsweise seitlich oder auch oben und unten an einem
zumindest von den Kühlrohren
gebildeten Kühlernetz
des Wärmeübertragers
und können somit
einen den Wärmeübertrager
begrenzenden Randbereich bilden.
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Der
hier verwendete Begriff „Träger” beschreibt
jede Einrichtung, an welche der Wärmeübertrager befestigt werden
kann. Ein solcher Träger kann
auch ein weiterer Wärmeübertrager
sein, wenn beispielsweise ein kompakt bauendes Kühlmodul bereit gestellt werden
soll.
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Ein
Kühlmodul
kann vorliegend aus wenigstens zwei Wärmeübertragern bestehen, die direkt oder
indirekt miteinander verbunden sind. Darüber hinaus kann ein solches
Kühlmodul
weitere Komponenten umfassen, wie beispielsweise einen Lüfterkasten,
einen Lüfter
und/oder zusätzliche
Luftzufuhrkanäle.
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Eine
bevorzugte Ausführungsvariante
sieht vor, dass die elastische Befestigungseinrichtung in den jeweiligen
Kühlmittelsammelkasten
hinein ragt, an welchem die elastische Befestigungseinrichtung angeordnet
ist. Vorteilhafter Weise beanspruchen die elastisch ausgelegten
Befestigungseinrichtungen hierdurch keinen zusätzlichen Bauraum, so dass die elastischen
Befestigungseinrichtungen besonders platzsparend an dem jeweiligen
Kühlmittel sammelkasten
bereit gestellt werden können.
Dies trifft insbesondere auch auf unelastisch ausgelegte Befestigungseinrichtungen
zu, welche kumulativ zu den elastischen Befestigungseinrichtungen
an einem der Kühlmittelsammelkästen vorgesehen
sein können.
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Besonders
kompakt lassen sich die Kühlmittelsammelkästen gestalten,
wenn die elastische Befestigungseinrichtung innerhalb einer den
jeweiligen Kühlmittelsammelkasten
Umhüllenden
angeordnet ist.
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Der
Begriff der „Umhüllenden” beschreibt
im Sinne des vorliegenden Gegenstandes eine fiktive Begrenzung eines
Kühlmittelsammelkastens,
welche sich im einfachsten Fall über
das Äußere eines
Gehäuses
des Kühlmittelsammelkastens
definieren kann. Die Umhüllende
umschließt
hierbei also das Volumen, welches der Kühlmittelsammelkasten in einer
Umgebung einnimmt. Sind die elastischen Befestigungseinrichtungen
innerhalb dieses Volumens gelegen, beanspruchen sie vorteilhafter
Weise darüber hinaus
keinen Bauraum. Dies trifft insbesondere auch auf unelastisch ausgelegte
Befestigungseinrichtungen zu, welche kumulativ zu den elastischen Befestigungseinrichtungen
an einem der Kühlmittelsammelkästen vorgesehen
sein können.
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Darüber hinaus
ist es vorteilhaft, wenn die elastische Befestigungseinrichtung
kürzer
ausgebildet ist, als der jeweilige Kühlmittelsammelkasten breit
ist. Auch hierdurch kann vermieden werden, dass elastisch ausgelegte
Befestigungseinrichtungen über
den jeweiligen Kühlmittelsammelkasten hervor
stehen und hierbei zusätzlichen
Bauraum in Anspruch nehmen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn
Befestigungseinrichtungen quer zu einer Längsachse des jeweiligen Kühlmittelsammelkastens
ausgerichtet sind.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsvariante
sieht darüber
hinaus vor, dass die elastische Befestigungseinrichtung im Bereich
einer radialen Innentrennwand des jeweiligen Kühlmittelsammelkastens angeordnet
ist. Oftmals ist ein Kühlmittelsammelkasten
in seinem Inneren in räumlich
voneinander getrennte Kühlmittelkammern
geteilt, um beispielsweise ein Kühlmittel
innerhalb des Kühlmittelsammelkastens
umlenken zu können.
In dem Bereich einer solchen Trennwand kann die vorliegende elastische
oder starre Befestigungseinrichtung vorteilhaft angeordnet werden,
da dort eine durch die elastische Befestigungseinrichtung bedingte
Querschnittsverjüngung
einer Kühlmittelkammer
lediglich vernachlässigbare
Auswirkungen auf ein Strömungsverhalten
eines Kühlmittels
hat. Dies trifft insbesondere auch auf unelastisch ausgelegte Befestigungseinrichtungen
zu, welche kumulativ zu den elastischen Befestigungseinrichtungen
an einem der Kühlmittelsammelkästen vorgesehen
sein können.
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Ist
die elastische Befestigungseinrichtung an einem ersten Ende des
jeweiligen Kühlmittelsammelkastens
und eine unelastische Befestigungseinrichtung an einem dem ersten
Ende gegenüberliegenden zweiten
Ende an dem Kühlmittelsammelkasten
angeordnet, können
auf baulich besonders einfache Weise einerseits ein Loslager und
andererseits ein Festlager an einem gemeinsamen Kühlmittelsammelkasten
realisiert werden.
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Vorteilhafter
Weise kann wenigstens eine der Befestigungseinrichtungen des jeweiligen
Kühlmittelkastens
somit ein Festlager und wenigstens eine der Befestigungseinrichtungen
des jeweiligen Kühlmittelkastens
somit ein Loslager sein.
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Insbesondere
im Hinblick hierauf wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem
Kühlmodul aus
wenigstens zwei Wärmeübertragern
gelöst,
bei welchem wenigstens einer der Wärmeübertrager Kühlmittelsammelkästen mit
Befestigungseinrichtungen aufweist, mittels welchen die Wärmeübertrager untereinander
befestigbar sind, wobei zumindest die Befestigungseinrichtungen
eines der Kühlmittelkästen wenigstens
ein Loslager zwischen zwei Wärmeübertragern
bilden. Vorteilhafter Weise können
mittels eines derartigen Loslagers kritische Spannungen innerhalb
des Kühlmoduls
bzw. innerhalb einer Komponente des Kühlmoduls verhindert werden.
Dies trifft umso mehr zu, wenn zusätzlich ein Festlager mit einer
unelastischen Befestigungseinrichtung an dem Kühlmittelsammelkasten vorgesehen
ist.
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Beispielsweise
ist ein erster der Wärmeübertrager
als ein Hochtemperaturkühler
ausgelegt und ein daran befestigter zweiter Wärmeübertrager als ein Niedertemperaturkühler, der
vorteilhafter Weise mit einem derartigen Kühlmittelsammelkasten ausgerüstet ist.
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Darüber hinaus
kann ein solches Kühlmodul vorteilhaft
weiter entwickelt sein, wenn es wenigstens einen Wärmeübertrager
nach einem der vorliegend erläuterten
Merkmale aufweist.
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Des
Weiteren ist es vorteilhaft, wenn zwischen einer elastischen Befestigungseinrichtung
und einer unelastischen Befestigungseinrichtung wenigstens eine
weitere elastische Befestigungseinrichtung angeordnet ist. Hierdurch
kann der Kühlmittelsammelkasten
eines Wärmeübertrages
besonders betriebssicher an einem beliebigen Träger befestigt werden. Durch
die zusätzliche
elastische Befestigungseinrichtung können selbst große Kräfte vorteilhaft
von dem Kühlmittelsammelkasten
aufgenommen werden. Dies trifft verstärkt insbesondere auch auf Nutzkraftfahrzeuge
zu, da auch bei diesen Nutzkraftfahrzeugen leicht besonders hohe
Kräfte
auf Wärmeübertrager
bzw. Kühlmodule
wirken können, da
Nutzfahrzeuge sich oftmals auch auf unbefestigtem Untergrund bewegen
müssen.
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In
diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn jeweils eine unelastische
Befestigungseinrichtung bzw. ein Festlager der Kühlmittelsammelkästen dia gonal
gegenüber
liegend oder in Reihe liegend an dem Wärmeübertrager angeordnet sind.
Beispielsweise ist eine unelastische Befestigungseinrichtung eines
ersten Kühlmittelsammelkastens
in einem oberen Eckbereich des Wärmeübertragers
und eine weitere unelastische Befestigungseinrichtung eines zweiten
Kühlmittelsammelkastens
in einem unteren Eckbereich des Wärmeübertragers angeordnet, wodurch
nur besonders geringe Spannungen innerhalb des Wärmeübertragers auftreten können.
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Um
den Wärmeübertrager
darüber
hinaus besonders sicher lagern zu können, ist es vorteilhaft, wenn
jeweils an Enden der Kühlmittelsammelkästen angeordnete
elastische Befestigungseinrichtungen bzw. Loslager diagonal gegenüber liegend
oder in Reihe angeordnet an dem Wärmeübertrager angeordnet sind.
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Es
versteht sich, dass insbesondere die elastischen Befestigungseinrichtungen
vielfältig
gestaltet sein können.
Demnach können
sie auch auf unterschiedliche Weise an einem Kühlmittelsammelkasten angeordnet
sein.
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Baulich
besonders einfach lässt
sich eine elastische Befestigungseinrichtung realisieren, wenn die
elastische Befestigungseinrichtung mittels Federarme an dem jeweiligen
Kühlmittelsammelkasten
angeordnet ist. Beispielsweise ist ein solcher Federarm als ein
Haltesteg aus Kunststoff an dem Kühlmittelsammelkasten angespritzt.
Eine hierzu erste vorteilhafte Ausführungsvariante wird später noch
im Zusammenhang mit der nachfolgenden Figurenbeschreibung erläutert.
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Auch
können
die Befestigungseinrichtungen beispielsweise als Gewindebolzen ausgestaltet
sein. Vorzugsweise weisen die elastischen Befestigungseinrichtungen
eine Aufnahmehülse
auf. In diese Aufnahmehülse
können
vorteilhafter Weise unterschiedlich gestaltete Träger, wie
etwa ein feststehender Gewindebolzen oder eine Schraube, eingeführt werden, so
dass ein Kühlmit telsammelkasten
mit einer derart ausgebildeten Befestigungseinrichtung beispielsweise
an weiteren Wärmeübertragern
mit unterschiedlich gestalteten Trägern anordenbar ist und der
Werkstoff des Kühlmittelsammelkastens
durch die Hülse vor
zu hohen Flächenbelastungen
geschützt
ist.
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Ist
die Aufnahmehülse
mittels Haltestege beabstandet von einer Wandung des jeweiligen
Kühlmittelsammelkastens
angeordnet, kann sie konstruktiv einfach und elastisch an dem Kühlmittelsammelkasten
ausgebildet werden.
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Vorteilhafter
Weise kann die Aufnahmehülse innerhalb
einer den jeweiligen Kühlmittelsammelkasten
Umhüllenden
angeordnet sein, so dass deren Realisierung auch keinen weiteren
Bauraum erfordert.
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Weitere
Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden
anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher
beispielhaft ein Kühlmodul
und ein Wärmeübertrager
hiervon dargestellt sind.
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Es
zeigt
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1 schematisch
eine perspektivische Ansicht eines Kühlmoduls mit zwei Wärmeübertragern, bei
welchem einer der Wärmeübertrager
Kühlmittelsammelkästen mit
elastischen Befestigungseinrichtungen aufweist,
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2 schematisch
eine perspektivische Ansicht des Wärmeübertragers mit den Kühlmittelsammelkästen,
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3 schematisch
eine Seitenansicht des rechten Kühlmittelsammelkastens,
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4 schematisch
eine Detailansicht einer oberen unelastischen Befestigungseinrichtung
als ein Festlager des rechten Kühlmittelsammelkastens aus
den 1 bis 3,
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5 schematisch
eine Detailansicht einer mittleren elastischen Befestigungseinrichtung
als ein erstes Loslager des rechten Kühlmittelsammelkastens aus den 1 bis 3,
und
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6 schematisch
eine Detailansicht einer unteren elastischen Befestigungseinrichtung
als ein zweites Loslager des rechten Kühlmittelsammelkastens aus der 3.
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Das
in der 1 gezeigte Kühlmodul 1 wird in
einem hier nicht näher
gezeigten und erläuterten Nutzkraftfahrzeug
eingesetzt. Das Kühlmodul 1 weist nach
der Darstellung der 1 einen ersten Wärmeübertrager 2 und
einen weiteren Wärmeübertrager 3 auf,
wobei die beiden Wärmeübertrager 2 und 3 direkt
miteinander verbunden sind.
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Der
erste Wärmeübertrager 2 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
ein Hochtemperaturkühler 4 zum
Kühlen
eines Kühlmittels,
welches dem Hochtemperaturkühler 4 zum
Kühlen
einer Brennkraftmaschine (hier nicht gezeigt) des zuvor erwähnten Nutzkraftfahrzeugs
zugeleitet werden kann. In dem Hochtemperaturkühler 4 ist ein Kühlmittelausgleichsbehälter 5 integriert.
Da ein derartiger Hochtemperaturkühler 4 aus dem Stand
der Technik bereits gut bekannt ist, wird er vorliegend nicht weiter
erläutert.
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Der
weitere Wärmeübertrager 3 ist
vorliegend ein Niedertemperaturkühler 6,
der das Kühlmittel
eines Nebenaggregates (hier nicht gezeigt), wie etwa einen Ladeluftkühler (hier
nicht gezeigt), der Brennkraftmaschine kühlen kann.
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Beide
Wärmeübertrager 2 und 3 können hinsichtlich
ihrer Kühlmittelkreisläufe (hier
nicht gezeigt) miteinander in bekannter Weise verschaltet werden.
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Der
Niedertemperaturkühler 6 besteht
im Wesentlichen aus einem Kühlerblock 7,
der zwischen einem linken Kühlmittelsammelkasten 8 und
einem rechten Kühlmittelsammelkasten 9 angeordnet
ist. Oben und unten ist der Kühlerblock 7 mittels
Abschlussbleche 10 und 11 begrenzt. Im Bereich
der Kühlmittelsammelkästen 8 und 9 weist
der Kühlerblock 7 noch
Rohrböden 12 und 13 auf,
welche von Kühlmittelrohrenden
(hier nicht gezeigt) durchstoßen werden,
so dass die Kühlmittelrohrenden
bis in die Kühlmittelsammelkästen 8 und 9 hinein
ragen können.
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Während die
beiden Wärmeübertrager 2 und 3 im
Wesentlichen aus Aluminium bestehen, sind die beiden Kühlmittelsammelkästen 8 und 9 als
Spritzgießteil
aus Kunststoff hergestellt.
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Der
linke Kühlmittelsammelkasten 8 weist eine
unelastische Befestigungseinrichtung 14, die ein unteres
Festlager 15 (siehe 1) am Kühlmodul 1 zwischen
den beiden Wärmeübertragern 2 und 3 bildet,
eine obere elastische Befestigungseinrichtung 16 und eine
mittlere elastische Befestigungseinrichtung 17 auf, welche
einerseits ein oberes linkes Loslager 18 und andererseits
ein mittleres linkes Loslager 19 an dem Kühlmodul 1 ermöglicht.
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Der
rechte Kühlmittelsammelkasten 9 weist eine
weitere unelastische Befestigungseinrichtung 20, die ein
oberes Festlager 21 (siehe 1) am Kühlmodul 1 zwischen
den beiden Wärmeübertragern 2 und 3 bildet,
eine untere elastische Befestigungseinrichtung 22 und eine
weitere mittlere elastische Befestigungseinrichtung 23 auf,
welche einerseits ein unteres linkes Loslager 24 und andererseits ein
mittleres rechtes Loslager 25 an dem Kühlmodul 1 realisiert.
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Das
untere Festlager 15 ist unten links am Kühlmodul 1 und
das obere Festlager 21 ist oben rechts am Kühlmodul 1 platziert,
so dass die Festlager 15 und 21 diagonal gegenüber liegend
am Kühlmodul 1 angeordnet
sind, wodurch eine sehr günstige
Spannungsverteilung am Kühlmodul 1 erzielt
werden kann. Hierdurch können
kritische Spannungen in allen beteiligten Bauteilen vermieden werden.
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Die
elastischen Befestigungseinrichtungen 16, 17 auf
der linken Seite 26 des Kühlmoduls 1 und die
elastischen Befestigungseinrichtungen 22 und 23 auf
der rechten Seite 27 des Kühlmoduls 1 ermöglichen
einen zusätzlichen
Halt des Niedertemperaturkühlers 6 an
dem Hochtemperaturkühler 4.
Auf Grund ihrer elastischen Eigenschaften ermöglichen sie trotzdem eine gewisse
Bewegungsfreiheit des Niedertemperaturkühlers 6 gegenüber dem
Hochtemperaturkühler 4 oder
umgekehrt, so dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Wärmeübertragern 2 und 3 des
Kühlmoduls 1 möglich ist.
Hierdurch kann die Gefahr von kritischen Spannungen in den Bauteilen
des Kühlmoduls 1 verringert
bzw. idealerweise gänzlich
ausgeschlossen werden.
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Zusätzlich können die
vorgesehenen Festlager 15 und 21 kleiner gestaltet
werden als herkömmlich,
da diese nicht mehr so hohe Haltekräfte aufbringen müssen. Somit
werden einerseits auch die Eckbereiche der Wärmeübertrager 2 und 3 wesentlich weniger
belastet als bisher üblich.
Insbesondere hinsichtlich Kühlmodule 1,
welche in Nutzkraftfahrzeugen eingesetzt werden sollen, kann somit
ein Niedertemperaturkühler 6 an
einen Hochtemperaturkühler 4 befestigt
werden, ohne hierbei voluminöse
Befestigungseinrichtungen verwenden zu müssen.
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Einen
detailierten Einblick in den Aufbau insbesondere der vorliegenden
elastischen Befestigungseinrichtungen 16, 17, 22 und 23 ermöglichen die
Darstellungen nach den 3 bis 6, in welchen
der rechte Kühlmittel sammelkasten 9 mit
seinen Befestigungseinrichtungen 20, 22 und 23 detailiert
gezeigt ist.
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Die
weitere unelastische Befestigungseinrichtung 20 ist fest
in den Kühlmittelsammelkasten 9 eingebettet,
so dass zwischen der unelastischen Befestigungseinrichtung 20 und
dem Kühlmittelsammelkasten 9 keine
Relativbewegung statt finden kann.
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Ganz
anders sieht dies bei den beiden elastischen Befestigungseinrichtungen 22 und 23 aus. Diese
können
relativ zu einer Grundkörperwandung 30 des
Kühlmittelsammelkastens 9 verlagert
werden, wenn auch nur minimal.
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Der
Aufbau der elastischen Befestigungseinrichtungen 22, 23 wird
am Beispiel der weiteren mittleren elastischen Befestigungseinrichtung 23 erläutert.
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Die
weitere mittlere elastische Befestigungseinrichtung 23 weist
in diesem Ausführungsbeispiel eine
Aufnahmehülse 31 auf,
die mittels eines ersten Federarms 32 und eines zweiten
Federarms 33 in dem rechten Kühlmittelsammelkasten 9 integriert
ist. Sowohl die Aufnahmehülse 31 als
auch die beiden Federarme 32 und 33 sind an dem
rechten Kühlmittelsammelkasten 9 angespritzt.
Dies bedeutet, dass der rechte Kühlmittelsammelkasten 9,
die Aufnahmehülse 31 und
die beiden Federarme 32 und 33 aus einem Kunststoffspritzgießteil hergestellt
sind. Die beiden Federarme 32, 33 bilden vorliegend
Haltestege der Aufnahmehülse 31.
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Mittels
der beiden Federarme 32, 33 kann die Aufnahmehülse 31 gegenüber der
Grundkörperwandung 30 des
rechten Kühlmittelsammelkastens 9 frei
dehnen. Hierzu ist ein Zwischenraum 34 zwischen den beiden
Federarmen 32, 33, der Aufnahmehülse 31 und
der Grundkörperwandung 30 vorgesehen.
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In
die Aufnahmehülse 31 ist
vorliegend noch eine Metallbuchse 35 eingepresst, so dass
die Gefahr eines Wegrelaxierens der Aufnahmehülse 31 durch die Metallbuchse 35 ausgeschlossen
werden kann.
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Da
die untere elastische Befestigungseinrichtung 22 nahezu
identisch aufgebaut ist, ist dort die gleiche Bezifferung verwendet.
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Alle
Befestigungseinrichtungen 20, 22, 23 sind
entlang der Längserstreckung 36 des
rechten Kühlmittelsammelkastens 9 angeordnet
und liegen innerhalb einer Umhüllenden 37 des
rechten Kühlmittelsammelkastens 9.
Hierbei ragen insbesondere die elastischen Befestigungseinrichtungen 22 und 23 in den
rechten Kühlmittelsammelkasten 9 hinein,
wobei sie zusätzlich
noch kürzer
ausgebildet sind, als der rechte Kühlmittelsammelkasten 9 breit
ist. Insofern verlaufen die Aufnahmehülsen 31 der beiden
elastischen Befestigungseinrichtungen 22 und 23 quer
zur Längserstreckung 36 der
rechte Kühlmittelsammelkasten 9.
Die Breite 38 des rechten Kühlmittelsammelkastens 9 ist
beispielhaft in der Darstellung der 2 eingezeichnet.
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Alle
Befestigungseinrichtungen 20, 22 und 23 können problemlos
in den rechten Kühlmittelsammelkasten 9 integriert
werden, da die weitere unelastische Befestigungseinrichtung 20 und
die untere elastische Befestigungseinrichtung 22 an den
Enden 39 bzw. 40 des rechten Kühlmittelsammelkastens 9 vorgesehen
sind, so dass sie das innere Kühlmittelvolumen
nicht wesentlich einschränken. Ähnliches gilt
hinsichtlich der weiteren mittleren elastischen Befestigungseinrichtung 23,
da diese in einem Bereich 41 des rechten Kühlmittelsammelkastens 9 angeordnet
ist, in welchem eine radial zur Längserstreckung 36 verlaufende
Innentrennwand 42 (nur schematisch in den Darstellungen
der 3 und 5 eingezeichnet) platziert ist.
Auch hier stört
die elastische Befestigungseinrichtung 23 nicht.
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Da
der linke Kühlmittelsammelkasten 8 hinsichtlich
seiner Befestigungseinrichtungen 14, 16 und 17 ähnlich aufgebaut
ist wie der rechte Kühlmittelsammelkasten 9,
wird der linke Kühlmittelsammelkasten 8 vorliegend
nicht weiter erläutert.