DE2449079B2 - Wärmetauscher - Google Patents

Description

Die Rohrplatten 3 sind zur Konstanthaltung ihres gegenseitigen Abstandes miteinander durch Seitenwangen 8 verbunden, damit die Verbindung zwischen den Enden der Rohre 1 und den Rohrplatten 3 keinen mechanischen, sie beschädigenden, Beanspruchungen ausgesetzt wird. Die Seitenwangen 8, von denen nur eine einzige auf der Zeichnung sichtbar ist, müssen in an sich bekannter Weise an den beiden kleinen Seiten der Rohrplatten 3 angebracht werden, damit sie die Stirnfläche des Wärmetauschers vollständig freilassen, damit die Luft oder ein anderes Strömungsmittel frei zwischen den Rohren 1 über die z. B. durch gewellte Zwischenglieder 9 gebildeten Strahlenglieder strömen kann.

Die Nut 4, in welcher die Dichtung 5 sowie der Umfangsrand 6 eines jeden Wasserkastens angeordnet sind, muß notwendigerweise eine Krümmung großen Halbmessers besitzen, um die die großen Seiten der Rohrplatte einfassende geradlinigen Abschnitte 4i mit dem eine jede kleine Seite einfassenden geradlinigen Abschnitt zu verbinden. In F i g. 3 sind diese Krümmungen mit dem Halbmesser Λ bezeichnet.

Infolge des Vorhandenseins der Krümmungen mit dem Halbmesser R besitzt der äußere aufsteigende Rand 10 der Rohrplatte 3 an der Stelle der kleinen Seiten einen geradlinigen Abschnitt, dessen Länge 1 offensichtlich sehr klein ist und z.B. 15mm bei einer Rohrplatte bei der die kleine Rechteckseite etwa 47 mm beträgt. Dies ist ein häufiger Fall bei Wärmetauschern mit nur einer einzigen Rohrreihe. In diesem Fall muß nämlich, damit die durch Ziehen in der Rohrplatte 3 bebildete Nut 4 genau ist und eine gute Anlage der Dichtung 5 ermöglicht, der Halbmesser R der Krümmungen etwa 15 mm betragen.

Um über einen Abschnitt größerer Länge verfugen zu können, ist der äußere Rand 10 an jeder der beiden kleinen Seiten der Rohrplatte 3, wie in F i g. 1 dargestellt, durch eine Verbreiterung 10a verlängert, welche an den unteren Abschnitt des äußeren Randes 10 durch gebogene Abschnitte 10i, 1O₂ angeschlossen ist, die ihrerseits gemäß Halbmesser r gewölbt sind, welche erheblich kleiner als der Halbmesser R sind. Die Halbmesser r betragen z. B. größenordnungsmäßig 8 mm, während die Halbmesser R größenordnungsmäßig 15 mm betragen. Es sind dann an den beiden kleinen Seiten der Rohrplatten 3 ebene Zonen Z verfügbar, welche angenähert die durch den schraffierten Teil der F i g. 2 dargestellte Form haben. Die so gebildete ebene Zone besitzt in ihrem breitesten Abschnitt eine Länge L, welche erheblich größer als die oben definierte Länge 1 ist und größenordnungsmäßig 30 mm betragen kann.

Der Abschnitt großer Länge L der Zone Z dient als Anlagefläche für eine Lasche 11, welche an jedem Ende einer jeden Seitenwange 8 jenseits einer Anlagefläche 12 gebildet ist, welche sich gegen die Unterseite des die Nut 4 bildenden Abschnittes der Rohrplatte legt.

F i g. 1 und 2 zeigen, daß die Rohrplatte 3 über der

Lasche 11 eine Zunge 13 bildet, welche auf die Oberseite 14a eines Ansatzes 14 umgebogen werden soll, der von der rtnlagefläche 6a des Umfangrandes 6 an jeder der

beiden kleinen Seiten des Wasserkastens 7 ausgeht.

In entsprechender Weise sind Zungen 15 mm von dem äußeren Rand 10 einer jeden Rohrplatte an den großen Seiten derselben gebildet, um, wie in dem linken

ίο Teil der Fig. 2 dargestellt ist, auf die Anlagefläche 6a umgebogen zu werden, wodurch die Dichtung 5 zusammengedrückt wird.

Die die widerstandsfähigen Elemente des Kühlers bildenden Seitenwangen 8, die insbesondere jede Verschiebung der Rohrplatten 3 gegeneinander sowie gegenüber den Rohren 1 verhindern sollen, sind an der Verbreiterung 10a durch elektrische Schweißpunkte 16 befestigt, welche infolge der großen Länge L dieser Verbreiterung voneinander entfernt sein können, wodurch jede Kippgefahr der Rohrplatte gegenüber den Seitenwangen ausgeschlossen wird und wodurch auch die von den elektrischen Schweißpunkten 16 aufzunehmenden Kräfte begrenzt werden, da diese voneinander entfernt sind, wobei diese Kräfte und die Kippgefahr noch durch das Vorhandensein der von einer jeden Seitenwange gebildeten Anlagefläche 12 verringert werden, gegen welche sich die Unterseite der Rohrplatte 3 legt.

F i g. 4 und 5 zeigen eine leichte Ausführungsabwandlung, bei welcher der Wasserkasten nicht mehr so geformt zu werden braucht, daß er die von der Anlagefläche 6a aus vorspringenden Ansätze 14 aufweist.

Wie vorher ist eine von dem äußeren Rand 10 der Rohrplatte 3 auf jeder ihrer kleinen Seiten ausgehende Verbreiterung 10a vorhanden, um eine ebene Zone Z mit der Länge L abzugrenzen, welche die Befestigung der Lasche 11 der Seitenwange 8 mit Hilfe von elektrischen Schweißpunkten 16 oder von Klammern oder Nieten gestattet.

In der Zone Z ist ein Ausschnitt 17 gebildet, um unmittelbar über dem Abschnitt kleiner Länge 1 eine Lasche 13t abzugrenzen, welche wie in Fig.4 dargestellt, auf die Anlagefläche 6a des Randes 6 des Wasserkastens 7 umgebogen werden soll.

Damit die Lasche 13| zugänglich ist, ist eine Öffnung 18 in jeder Lasche 11 der Seitenwange 8 ausgebildet.

Die Erfindung kann dahingehend abgewandelt werden, daß insbesondere die Laschen U der

so Seitenwangen zusätzlich mit den kleinen Seiten einer jeden Rohrplatte 3 durch eine Lötung oder eine Hartlötung verbunden werden können, wenn die Seitenwangen angebracht werden, bevor das gesamte Bündel gelötet oder hartgelötet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge, mit seitlichen Abstützplatten, die an den kleinen Seiten der im wesentlichen rechteckförmig ausgebildeten länglichen Rohrplatten befestigt sind, die zur Aufnahme des unteren Randes eines Wasserkastens eine Umfangsnut innerhalb eines äußeren umgebogenen Randes aufweisen, deren kurzen und langen Bereiche jeweils durch einen gebogenen Bereich mit großem Radius miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand (10) jeder Rohrplatte (3) eine sich über den größten Teil der jeweiligen kleinen Seite des Randes erstreckende Verbreiterung (10a,) aufweist, deren Seitenränder mit dem äußeren Rand der Rohrplatte (3) durch gebogene Abschnitte (1O₄, IO2) verbunden sind, deren Radien (r) kleiner als die Radien (R) der gebogenen Bereiche der Umfangsnut (4) sind und daß im Bereich der Verbreiterung eine Lasche (11) der seitlichen Abstützplatten durch zwei im Abstand zueinanderliegende Befestigungspunkte (16) mit dem äußeren Rand der jeweiligen Rohrplatte verbunden ist.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte Schweißpunkte (16) sind.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterung (iOa) eine abgebogene Zunge (13) aufweist, die auf einem Ansatz (14) des Wasserkastens (7) aufliegt.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge aus einer in der Verbreiterung vorgesehene Ausnehmung (17) abgebogen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei derartigen Apparaten, ist es sehr wichtig, daß die Seitenwangen fest an den Rohrplatten befestigt werden können, um jede axiale Verschiebung der Rohrplatten gegeneinander sowie gegenüber den Umlaufrohren zu verhindern, aber auch keine Gefahr besteht, daß die Rohrplatten während der Herstellung des Kühlers gegenüber den Seitenwangen kippen.

In der Technik ist es üblich, daß das Ende der Seitenwangen an den Rohrplatten durch einen oder mehrere Schweißpunkte befestigt wird. Eine ausreichende Festigkeit wird jedoch erzielt, wenn die Schweißpunkte genügend weit voneinander entfernt liegen. Wenn nur ein Schweißpunkt möglich ist, arbeitet dieser auf Torsion, wenn eine der Rohrplatten gegenüber den Seitenwangen zu schwenken sucht, was notwendigerweise zu einem Bruch des Schweißpunktes führt. Wenn zwei Schweißpunkte ausgeführt werden können, welche jedoch zu nahe beieinander liegen, bleibt der obige Nachteil bestehen, wenn er auch verringert wird.

Bei einem modernen Kühler, bei welchen die Rohrplatten insbesondere bei einer Rohrreihe eine geringe Breite haben, wird es sehr schwierig, mehr als einen Schweißpunkt auszuführen. Dieser Nachteil wird noch bei solchen Kühlern, verstärkt, die Wasserkästen aus Formpreßmasse besitzen, welche in eine Umfangs-

nut der Rohrplatte eingesetzt werden, und deren Randleiste eine Dichtung zusammendrückt. Damit nämlich die die Dichtung enthaltende Nut, welche durch Ziehen in der Rohrplatte gebildet wird, keine die Dichtigkeit beeinträchtigende Ziehfehler aufweist, ist es notwenig, große Krümmungshalbmesser für den Abschnitt der Nut vorzusehen, welcher die sich längs der großen Seiten erstreckenden geradlinigen Abschnitte mit den sich längs der kleinen Seiten erstreckenden geradlinigen Abschnitten verbinden soll, wie dies bei der GB-PS 9 14 539 der Fall ist.

Infolge dieser Krümmungen mit großem Halbmesser ist der sich längs der kleinen Seiten der Rohrplatte erstreckende geradlinige Abschnitt äußerst kurz, so daß bei Bildung einer von dem äußeren Rand der Rohrplatte ausgehenden vorspringenden Lasche längs einer jeden kleinen Seite diese Lasche notwendigerweise eine sehr kleine Länge hat, aber trotzdem das einzige Element bildet, an welches die entsprechende Lasche einer Seitenwange angelötet werden kann.

In der Praxis kommt es häufig vor, daß der an jeder Seite der kleinen Seite freigelassene geradlinige Abschnitt eine 15 mm nicht übersteigende Länge hat, so daß die vorspringende Lasche, welche in normaler Weise gebildet werden kann, nicht länger sein kann. Dadurch wird es unmöglich mehrere elektrische Schweißpunkte zur Verbindung dieser vorspringenden Lasche mit der Seitenwange auszuführen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Wärmetauscher der genannten Gattung derart weiterzubilden, daß hinsichtlich einer guten Befestigung der Seitenwangen mit den Rohrplatten an der Schmalseite des Wärmetauschers mindestens zwei Schweißpunkte in einem für die Festigkeit der Verbindung ausreichenden Abstand angebracht werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ergebenden Merkmale gelöst.

Durch diese Lösung wird eine ebene Zone großer Länge an der Stelle einer jeden kleinen Seite der Rohrplatte abgegrenzt in der eine Befestigung der Seitenwange mit der Rohrplatte durch wenigstens zwei Schweißpunkte mit einem solchen gegenseitigen Abstand erfolgen kann, daß jede Verschwenkung der Rohrplatte gegenüber den Seitenwangen verhindert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhalber erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines Endes eines Wärmetauschers,

Fig.2 eine teilweise schematische, längs der Linie 11-11 der F i g. 1 gesehene Seitenansicht,

F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Draufsicht,

F i g. 4 ist ein der F i g. 1 entsprechender Schnitt einer abgewandelten Ausführungsform und

Fig.5 ist eine längs der Linie V-V der Fig.4 gesehene Seitenansicht.

Der dargestellte Wärmetauscher besitzt Rohre 1, deren Enden in Rohrdurchläße 2 von Rohrplatten 3 eingeführt sind, die an ihrem Umfang eine durchlaufende Nut 4 zur Aufnahme einer verformbaren Dichtung 5 und des unteren Umfangsrandes 6 eines Wasserkastens 7 aus Formpreßmasse, ζ. Β. einem Kunstharz, abgrenzen. Die Zeichnung zeigt, daß der Umfangsrand 6 des Wasserkastens auf seiner Oberseite eine Anlagefläche 6a besitzt.