DE10315887A1

DE10315887A1 - Wärmetauscher mit Befestigungselementen in insbesondere einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10315887A1
Application number: DE10315887A
Authority: DE
Inventors: Dirk Dipl.-Ing. Becker; Stephan Dipl.-Ing. Bittner (FH); Viorel Dr.-Ing. Braic; Adolf Schembera; Ralf Zimmermann
Original assignee: DaimlerChrysler AG; Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: KR20050120709A; BRPI0409096A; JP4648306B2; KR101126977B1; US20070051493A1; WO2004090453A1; JP2006522706A; DE10315887B4; CN1771422A; EP1613914B1; EP1613914A1

Abstract

Ein Wärmetauscher (1) mit Sollbruchstellen umfassenden Befestigungselementen, in insbesondere einem Fahrzeug, soll mit wiederherstellbaren Sollbruchstellen ausgerüstet sein und nach erfolgter Auftrennung der Sollbruchstellen einfach remontierbar sein. DOLLAR A Zu diesem Zweck zeichnet sich ein solcher Wärmetauscher (1) durch folgende Merkmale aus: DOLLAR A - Mindestens eines der Befestigungselemente umfasst einen ersten und zweiten Bereich (6, 7; 12, 14) mit einer Schnellverschlussverbindung zwischen diesen beiden Bereichen (6, 7; 12, 14), DOLLAR A - jeweils einer der beiden Bereiche (6; 12) ist untrennbarer Bestandteil des Wärmetauschers (1), DOLLAR A - bei geschlossener Schnellverschlussverbindung greifen die jeweils beiden Bereiche (6, 7; 12, 14) formschlüssig fixierwirkend ineinander, DOLLAR A - die Verschlussmittel eines der beiden Bereiche (6, 7; 12, 14) sind mit mindestens einer Sollbruchstelle versehen, DOLLAR A - das mit der mindestens einen Sollbruchstelle versehene Verschlussmittel befindet sich an dem von dem Wärmetauscher (1) trennbaren Bereich (7, 14).

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit Sollbruchstellen umfassenden Befestigungselementen in insbesondere einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Wärmetauscher ist aus EP 0 870 638 B1 bekannt. Die Sollbruchstellen dienen dort insbesondere dem Zweck, den Wärmetauscher bei einem Fahrzeugunfall die Möglichkeit zu geben, sich als solcher unbeschädigt aus den Befestigungselementen lösen zu können. Hierdurch sind für eine Reparatur lediglich die Befestigungselemente zu erneuern, wodurch die Reparaturkosten gegenüber dem Fall einer Beschädigung des Wärmetauschers bei nicht auftrennbarer Befestigung erheblich gesenkt werden können. Bei der Befestigungsart des bekannten Wärmetauschers kann eine einmal zerstörte Sollbruchstelle im Reparaturfall nicht wieder hergestellt werden. Der die Sollbruchstelle ursprünglich enthaltende Bereich des Wärmetauschers muss vielmehr durch ein fest mit dem Wärmetauscher zu verbindendes Bauteil ersetzt werden. Das fest anzubindende Bauteil wird speziell in den Wärmetauscher eingeschraubt.

Die Erfindung beschäftigt sich bei einem gattungsgemäßen Wärmetauscher mit dem Problem, eine Sollbruchstellenlagerung eines Wärmetauschers auch nach einem erstmaligen Bruch dieser Lagerung erneut auf möglichst einfache Weise durch eine gleichermaßen wirksame Sollbruchstellenlagerung ersetzen zu können. Dabei sollen die nach einem vorausgegangenem Sollbruch zu ersetzenden Teile möglichst einfach einerseits mit dem Wärmetauscher verbindbar sein und andererseits eine einfache Remontage des Wärmetauschers in dessen Trägern ermöglichen.

Eine grundsätzliche Lösung dieses Problems zeigt bereits ein gattungsgemäßer Wärmetauscher mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 auf.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Sollbruchstellen an den Befestigungselementen des Wärmetauschers in Bereiche zu legen, die durch Schnellschlussverbindungen mit dem Wärmetauscher verbindbar sind. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Sollbruchstellen derart anzubringen, dass sich die Schnellverschlüsse bereits zwangsläufig beim Eintreten eines Sollbruches öffnen. Im Reparaturfall brauchen bei der erfindungsgemäßen Lösung lediglich die in den Schnellverschlüssen abtrennbaren bzw. bereits abgetrennten Bereiche der Befestigungselemente des Wärmetauschers erneuert zu werden.

In den Unteransprüchen sind insbesondere spezielle Formgebungen der Schnellverschlussmittel angegeben, durch die einerseits eine feste Lagerung des Wärmetauschers in den ihn aufnehmenden Trägern gegeben ist und durch die im Zusammenspiel mit mehreren an dem Wärmetauscher angeordneten Schnellverschlüssen eine einfache Remontage im Reparaturfall möglich ist. Besonders vorteilhafte Ausführungen in diesem Sinne sind Gegenstand der beiden letzten Unteransprüche.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigen in jeweils perspektivischer Darstellung
1 einen strichpunktiert dargestellten Wärmetauscher mit in seinen oberen und unteren Ecken unterschiedlichen Schnellverschluss-Befestigungselementen,
2 eine Explosionsdarstellung eines oberen Schnellverschlusses,
3 eine Explosionsdarstellung eines unteren Schnellverschlusses.
Ein lediglich strichpunktiert perspektivisch angedeuteter Wärmetauscher 1 ist lotrecht oben und unten über obere und untere Schnellverschlüsse 2 bzw. 3 zwischen einem oberen und unteren Träger 4 bzw. 5 gelagert.
Der Wärmeträger kann insbesondere ein Kühlmodul im Frontbereich eines Kraftfahrzeuges sein und einen Wasserkühler, Kondensator sowie ein Gebläse umfassen. Die oberen und unteren Träger 4 und 5 sind hier in dem Ausführungsbeispiel lediglich symbolisch für in einem Kraftfahrzeug in diesen Bereichen üblicherweise vorhandene Tragelemente angeführt. Die Zu- und Ableitungen für den Wärmetauscher durchströmende Fluide sind (zeichnerisch nicht dargestellt) jeweils zumindest mit flexiblen Teilbereichen versehen, so dass bei Vorsehen von Sollbruchstellen zwischen dem Wärmetauscher 1 und den Trägern 4 und 5 bei einem eintretenden Sollbruch der Wärmetauscher 1 als solches unbeschädigt aus seiner Befestigungsposition verdrängt werden kann. Eine solche unbeschädigte Verlagerung des Wärmetauschers soll bei einem Fahrzeugunfall möglich sein, damit einerseits kein Wärmetauscherfluid austreten kann und andererseits eine kostengünstige Reparatur ohne Austausch des Wärmetauschers 1 realisierbar ist.
Die oberen und unteren Schnellverschlüsse 2 und 3 sind unterschiedlich ausgeführt.
Ein unterer Schnellverschluß 3 wird nachfolgend anhand der Explosionsdarstellung in 3 näher beschrieben. Dieser Schnellverschluß 3 ist in der Form einer Schwalbenschwanz-Verbindung ausgebildet. Ein Federteil 6 des Schnellverschlusses 3 ist untrennbarer Bestandteil des Wärmetauschers 1. Das dem Federteil 6 komplementär zugeordnete Nutteil 7 des Schnellverschlusses 3 ist über einen angeformten Stift 8 lösbar mit einem Lager 9 innerhalb des unteren Trägers 5 verbindbar.
Mit Bezug auf eine Sollbruch-Lagerung des Wärmetauschers ist das Nutteil 7 des Schnellverschlusses 3 als im Falle eines Sollbruches fungierendes Opferteil ausgebildet. Um diese Funktion ausüben zu können, ist zumindest einer der beiden Stege 10 des Nutteiles 7 mit einer als Materialschwächung ausgebildeten Sollbruchstelle 11 versehen.
Bei einem Sollbruch im Bereich der unteren Schnellverschlussverbindung springt der Schnellverschluß durch ein Abbrechen des mit der Sollbruchstelle versehenen Steges 11 zwangsläufig auf. Für eine Reparatur ist lediglich das Nutteil 7 zu ersetzen. Das Lager 9 innerhalb des unteren Trägers 5 ist insbesondere ein elastisches Lager.
Den Aufbau der oberen Schnellverschlussverbindung 2 zeigt die Explosionsdarstellung in 2. Fest und untrennbar mit dem Wärmetauscher 1 verbunden ist dort ein oberer Stift 12. Als komplementäres Schnellverschlussmittel zur Verbindung mit dem oberen Stift 12 ist eine mit einer Kappe 13 versehene Hülse 14 vorgesehen. Mit Hilfe der Kappe 13 kann die Hülse 14 nach einem Hindurchführen durch eine Öffnung innerhalb des oberen Trägers 4 in diesen oberen Träger 4 fest, jedoch lösbar eingeschnappt werden. Die Hülse 14 ist zur Erzeugung von Sollbruchstellen mit Schlitzen 15 versehen. Zwischen den in dem oberen Schnellverschluß 2 ineinandergreifenden Schnellverschlussmitteln, nämlich dem oberen Stift 12 und der Hülse 14 ist ein elastischer Lagerring 16 eingebracht.
Im Falle eines Sollbruches im Bereich eines oberen Schnellverschlusses 2 bricht die Hülse 14, geschwächt durch die Schlitze 15, auf, wodurch der obere Stift 12 frei wird. Hierdurch kann sich der Wärmetauscher 1 beschädigungsfrei verlagern.
Im Reparaturfall erfolgt eine Remontage eines Wärmetauschers 1, der sich bei einem Unfall durch Lösen der Sollbruchstellen beschädigungsfrei verlagert hat, insbesondere wie folgt.
Bei den Schnellverschlüssen 2, 3 werden die Teile 7 und 14, die durch die gezielten Sollbrüche zerstört worden sind, ersetzt.
In einem ersten Remontageschritt werden die unteren Schnellverschlüsse 3 durch Zusammenfügen der Nut- und Federteile 6, 7 erneuert. Sodann wird der Wärmetauscher 1 über die unteren Stifte 8 in die Lager 9 des unteren Trägers 5 gesteckt, wobei ein Schwenken des Wärmetauschers 1 durch die Elastizität der Lager 9 möglich ist. Auf diese Weise wird der Wärmetauscher 1 in eine Position geschwenkt, in der erneuerte Hülsen 14 der oberen Schnellverschlüsse 2 durch den oberen Träger 4 hindurch mit dem jeweiligen oberen Stift 12 des Wärmetauschers 1 verbunden werden können. Gleichzeitig mit dem Schließen der oberen Schnellverschlüsse 2 werden die Hülsen 14 mittels der mit diesen verbundenen Kappen 13 fest in dem oberen Träger 4 eingeschnappt. Danach ist der Wärmetauscher 1 betriebsbereit montiert mit einer erneuerten Sollbruch-Lagerung, die ein erneutes unfallbedingtes Aufbrechen gestattet.

Claims

Wärmetauscher mit Sollbruchstellen umfassenden Befestigungselementen, in insbesondere einem Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch die Merkmale, – mindestens eines der Befestigungselemente umfasst einen ersten und zweiten Bereich (6, 7; 12, 14) mit einer Schnellverschlussverbindung zwischen diesen beiden Bereichen (6, 7; 12, 14), – jeweils einer der beiden Bereiche (6; 12) ist untrennbarer Bestandteil des Wärmetauschers (1), – bei geschlossener Schnellverschlussverbindung greifen die jeweils beiden Bereiche (6, 7; 12, 14) formschlüssig fixierwirkend ineinander, – die Verschlussmittel eines der beiden Bereich (6, 7; 12, 14) sind mit mindestens einer Sollbruchstelle versehen, – das mit der mindestens einen Sollbruchstelle versehenen Verschlussmittel befindet sich an dem von dem Wärmetauscher (1) trennbaren Bereich (7, 14).
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Bereich (6, 7) eines Befestigungselementes bei einer Schnellverschlussverbindung in der Art einer Schwalbenschwanz-Verbindung ineinandergreifen.
Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle zumindest in einem der Stege (10) des von den Wärmetauschern abtrennbaren Bereiches (7) vorgesehen ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Bereich (12, 14) eines Befestigungselementes teleskopartig ineinander greifen.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle in demjenigen Bereich (14) der teleskopartig ineinandergreifenden Bereiche (12, 14) des Befestigungselementes vorgesehen ist, der durch den Schnellverschluß von dem Wärmetauscher (1) abtrennbar ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Wärmetauscher (1) jeweils trennbare Bereich (7, 14) eines Schnellverschlusses für ein Befestigen in einem komplementären Lager eines den Wärmetauscher (1) lagernden Trägers (4, 5) nach außerhalb des Verschlusses abragt.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) gleichermaßen mit Schnellverschlüssen nach den Ansprüchen 2 und 4 versehen ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schnellverschluß nach Anspruch 2 die Verbindung zu einem den Wärmetauscher (1) lagernden unteren Träger (5) und diejenige nach Anspruch 4 zu einem entsprechenden oberen Träger (4) bilden.
Wärmetauscher mit einer Lagerung zwischen einem oberen und unteren, etwa in einer gemeinsamen lotrechten Ebene liegenden Träger, gekennzeichnet durch die Merkmale, – Schnellverschlussverbindungen nach Anspruch 2 verbinden den Wärmetauscher (1) mit dem unteren Träger (5), – Schnellverschlussverbindungen nach Anspruch 4 verbindet den Wärmetauscher (1) mit dem oberen Träger (4), – von den Schnellverschlussmitteln greifen jeweils die von dem Wärmetauscher (1) trennbaren Teile in die Träger (4, 5) ein.
Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schnellverschlussverbindungen nach Anspruch 4 jeweils die trennbaren Bereiche als Hülsen (14) ausgebildet sind und jeweils durch den zugeordneten Träger (4, 5) auf den an dem Wärmetauscher (1) vorgesehenen untrennbaren Bereich der Befestigungselemente aufschiebbar sind, wobei die Hülsen (14) in diesem Zustand als in dem jeweils zugeordneten Träger (4, 5) befestigbar ausgebildet sind.