DE2558895B2 - Wärmetauscher, insbesondere Kühler, für Fahrzeuge - Google Patents

Description

umgekehrt sollen einheitliche Wärmetauscher an verschiedene Ausbilduingsarten von fahrzeugfesten Halteorganen leicht anpaßbar sein. Schließlich muß der Wärmetauscher auch .air Verbindung mit anderen Fahrzeugteilen des Kühlsystems zweckmäßig ausgestaltet sein.

Es sind bereits mehrere Arten von Kühlerbefestigungen bekannt, mit denen versucht wurde, die eine oder andere Forderung oder aber auch mehrere Forderungen zugleich zu erfüllen.

Bei einer·bekannten Kühlerbefestigung bei Kraftfahrzeugen (DE-AS 12 58 746) auf einem Träger des Kraftfahrzeuges mittels abstützender Gummizwischenlagen, die zentrierende Bolzen umgeben, ist der Kühler allein von Federn niedergehalten. Die Bolzen sind dabei von Gummikragen und Gummizwischenlagen umgeben.

Bei einer anderen bekannten elastischen Befestigung des Kühlers bei Kraftfahrzeugen (DE-AS 12 82 496) weist der Kühler seitliche Führungen auf und zwischen den Führungen und fest mit einem starren Fahrzeugteil 2υ verbundenen Halterungen sind elastische Schienen angeordnet Dabei weist jede seitliche Führung an dem einer Auflagerfläche gegenüberliegenden Ende ein starres Eingriffsteil auf, das mit einem in Richtung eines zugehörigen Stützlager« versetzten starren Eingriffsteil an der benachbarten Halterung elastisch verbunden ist.

Auch bei einer weiteren bekannten elastischen Befestigung eines Kühlers von Kraftfahrzeugen (DE-AS 20 18 458) sind auf beiden Kühlerschmalseiten je eine starre, sich im wesentlichen über die ganze Kühlerhöhe erstreckende und als Profilschiene ausgebildete Halterung für die Verbindung des benachbarten Gehäuseteils mit dem Fahrzeugaufbau angeordnet, und die seitlichen Gehäuseteile des Kühlerblockes weisen je ein oberes Stützlager auf, auf dem ein federnd ausgelenkter Spannarm eines mittels seines anderen Armes an der benachbarten Halterung verankerten Federbügels abgestützt ist.

Nachteilig bei diesen Ausführungen ist wiederum, daß nur Wärmetauscher mit einer einheitlichen Breite, zumindest bezogen auf die Befestigungs-Vorrichtungen, in einem Fahrzeug eingebaut werden können. Bei Fahrzeugen, die beispielsweise mit unterschiedlichen Motorleistungen ausgerüstet werden, führt dies dazu, daß für die Motoren mit geringerer Leistung, bei denen auch der Wärmetauscher kleiner sein kann, zusätzliche Maßnahmen für die Aufhängung notwendig sind. So ist es beispielsweise bei handelsüblichen Fahrzeugen üblich, eine gleiche apputive Kühlerbreite durch eine am kleineren Kühler angebrachte Auffutterung wieder herzustellen, was aber zusätzliche Kosten verursacht.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher gattungsgemäßer Art zu schaffen, der den Erfordernissen der Praxis hinsichtlich trotz der erheblichen Wechselbeanspruchungen sieherer Befestigungsmöglichkeiten bei freizügiger Variationsmöglichkeit hinsichtlich der Dimensionierung besser entspricht und darüber hinaus möglichst preisgünstiger herstellbar ist, als die gattungsgemäßen Wärmetauscher vorbekannter Art.

Diese Aufgabe wird bei einem Wärmetauscher der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß an den Breitseitenflächen U-förmige Bügel und Halter, in die Befestigungsorgane von Fahrzeugteilen einhängbar sind, vorgesehen sind, und daß an der unteren Schmalfläche Auflager angeordnet sind.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die U-fönnigen Bügel und/oder die Halter und/oder die Auflager mit dem Wärmetauscher einstückig ausgebildet sein, zumal dann, wenn die Wasserkästen Kunststoff-Spritzgußteile sind, an denen zumindest die U-förmigen Büge* des oberen Wasserkastens anformbar sind

In vorteilhafter Weise dienen gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die U-förmigen Bügel einer ersten Breitseitenfläche zur Verbindung mit fahrzeugfesten Haltern, während die U-förmigen Bügel der zweiten, gegenüberliegenden Breitseitenfläche der Verbindung mit einer Lüfterhaube dienen.

Die einstückig ausgebildeten, insbesondere angeformten, U-förmigen vorn und rückwärts liegenden Bügel sind zweckmäßigerweise am oberen Wasserkasten angeformt; und der obere Wasserkasten ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung mit vertikal verlaufenden Verstärkungsrippen versehen, die derart ausgebildet sind, daß die Schenkel der U-förmigen Bügel durch jeweils zwei nebeneinander liegende derartige Verstärkungsrippen ausgebildet sind.

In Hinblick auf die aufzunehmenden Kräfte ist es zweckmäßig, wenn die Länge der Bügel-Stege der auf der Vorderseite für die Fahrzeugbefestigung vorgesehenen U-förmigen Bügel etwa das Doppelte der Länge der Stege beträgt, die rückwärtig am oberen Rande des Wasserkastens die für eine Lüfterhauben-Befestigung vorgesehenen Bügel ausbilden.

In vorteilhafter Weise sind die Stege der U-förmigen Bügel für die Lüfterhauben-Befestigung mit einer etwa waagerechten Verzahnung versehen, die mit einer kongruenten Verzahnung einer Haltefläche der Lüfterhaube zusammenwirkt.

Da durch die waagerechte Verzahnung eine Verschiebung zwischen Wärmetauscher und Lüfterhaube in waagerechte Richtung möglich ist, ist es vorteilhaft, zur Begrenzung dieser Verschiebemöglichkeit einen Arretierungsbolzen an der Lüfterhaube vorzusehen, der zwischen den zwei benachbarten, vom U-förmigen Bügel überspannten Verstärkungsrippen verschiebbar eingreift.

Zur weiteren Sicherung der Verbindung zwischen Lüfterhaube und Wärmetauscher ist am unteren Wasserkasten zweckmäßigerweise ein Halter für einen unteren Halterand der Lüfterhaube angeordnet. Dabei ist in vorteilhafter Weise der Halter als Lasche an einem Auslaufstutzen des unteren Wasserkastens ausgebildet.

Zusätzlich kann vorteilhafterweise ein bügeiförmiger Halter am unteren Wasserkasten zur Aufnahme des Halterandes der Lüfterhaube angeordnet und insbesondere dann der Haltebügel als ein zwei benachbarte Verstärkungsrippen übergreifender U-förmiger Bügel am unteren Wasserkasten ausgebildet sein.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mindestens ein Auflager hohl ausgebildet, wobei dann im Innern des hohlen Auflagers Versteifungsrippen vorgesehen sind. Dadurch ergibt sich eine spürbare Materialersparnis ohne spürbare Festigkeitseinbußen. Dieses hohle Auflager kann ferner zum Wasserkasten hin offen sein und dadurch als Entleerungsleitung dienen, so daß hierfür keine besonderen zusätzlichen Maßnahmen zu treffen sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 schematisch in Seitenansicht, teilweise geschnitten, einen Kühler,

Fig. 2 die Ansicht in Richtung des Pfeils Xin Fig. 1, F i g. 3 die Ansicht in Richtung des Pfeiles Kin F i g. 1,

F i g. 4 den unteren Bereich eines Kühlers als weiteres Ausführungsbeispiel,

F i g. 5 die Ansicht in Richtung des Pfeiles Z in F i g. 4 und

F i g. 6 eine Verbindung zwischen dem Kühler nach F i g. 1 und einer Lüfterhaube in vergrößertem Ausschnitt.

In F i g. 1 ist schematisch und teilweise geschnitten ein Kühler dargestellt. Der Kühler besteht aus einem Kühlerblock 1, einem oberen Wasserkasten 2 und einem unteren Wasserkasten 3. Die Wasserkästen 2 bzv» 3 sind meist aus Kunststoff gefertigt und weisen etwa vertikal verlaufende Verstärkungsrippen 13' bzw. 13" auf. Am oberen Wasserkasten 2 sind in etwa gleicher Höhenlage und mit konstantem Abstand U-förmige Bügel 6 angeformt. Dabei ist die Ausbildung derart getroffen, daß die Schenkel der U-förmigen Bügel 6 durch entsprechende Verstärkungsrippen 13' gebildet sind und ein Steg 11 eines U-förmigen Bügels 6 (F i g. 2) zwei nebeneinanderliegende Verstärkungsrippen 13' verbindet

Der Steg 11 kann dabei etwa vertikal verlaufen, jedoch aber auch geneigt zur Längsachse des Kühlers, wodurch das Einführen von Befestigungsorganen von Fahrzeugteilen erleichtert wird.

Die U-förmigen Bügel 6 können auch mit vertikal verlaufenden Stegen 11 angeordnet sein, wobei dann die seitliche Lage des Kühlers im Fahrzeug fixiert ist und Höhentoleranzen ausgleichbar sind.

Die U-förmigen Bügel 6 sind an einer vorderen Breitseitenfläche 4 des Kühlers angeordnet, während auf der gegenüberliegenden hinteren Breitseitenfläche 5 U-förmige Bügel 7 als Halter für eine Lüfterhaube 14 vorgesehen sind. Die U-förmigen Bügel 7 können an ihren Stegen 12 eine etwa waagrecht verlaufende Verzahnung 15 aufweisen. Auch die U-förmigen Bügel 7 verbinden wiederum zwei benachbarte Verstärkungsrippen 13' des oberen Wasserkastens 2. Günstig ist es, wenn mindestens ein Schenkel der U-förmigen Bügel 6 und 7 aus derselben Verstärkungsrippe 13' ausgeformt ist, während die horizontale Länge des U-förmigen Bügels 6 bzw. des Steges 11 etwa die doppelte horizontale Länge des Steges 12 des U-förmigen Bügels 7 beträgt.

An der unteren Schmalfläche 8 des Kühlers sind zapfenförmige Auflager 9, 10 vorgesehen. Diese Auflager 9, 10 können hohl ausgebildet sein. Zur Halterung einer Lüfterhaube 14 sind im unteren Bereich Halter 18 vorgesehen, von denen einer auf einem Auslaufstutzen 20 angeordnet ist und zur Aufnahme eines Halterandes 19 der Lüfterhaube 14 dient.

F i g. 3 zeigt eine Unteransicht in Richtung des Pfeiles Ynach Fig. 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das hohle Auflager 9 mit Versteifungsrippen 23 versehen, die in Form eines dreiarmigen Sternes ausgebildet sind

Die F i g. 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel den unteren Bereich eines Kühlers nach F i g. 1 in einer um 180° versetzten Seitenansicht Ein Auflager 10 ist wiederum als Hohl-Zapfen ausgebildet, wobei eine durchgehende öffnung am unteren Wasserkasten 3 vorgesehen ist, die mit einem Innengewinde 24 zur Aufnahme eines-Schraubverschlusses 25 versehen ist Der Schraubverschluß 25 kann einen in das Innere des unteren Wasserkastens 3 ragenden Ankerhaken 26 aufweisen. Der Ankerhaken 26 ist elastisch deformierbar, so daß er beim erstmaligen Einschrauben des Schraubverschlusses 25 in das Auflager 10 leicht in den Wasserkasten 3 eingeführt werden kann, nach dem Einführen jedoch ein Herausfallen des Schraubverschlusses 25 im ausgeschraubten Zustand verhindert.

Am unteren-Wasserkasten 3 kann ein Haltebügel 21 für einen Halterand 22 der Lüfterhaube 14 vorgesehen sein. In Fig.5 ist ersichtlich, wie der Halterand 22 im Haltebügel 21 durch den Boden 28 festgeklemmt ist.

In F i g. 6 ist in vergrößerter Darstellung die Verbindung zwischen der Lüfterhaube 14 und dem

ίο U-förmigen Bügel 7 an der hinteren Breitseitenfläche 5 des Kühlers dargestellt. Die Lüfterhaube 14 weist im Bereich der Bügel 7 ebenfalls eine waagrecht verlaufende Verzahnung 16 auf, die in die Verzahnung 15 der Bügel 7 eingreift. Dadurch ist eine waagerechte Verschiebung der Lüfterhaube 14 möglich, während ein Höhenausgleich stufenweise, nämlich jeweils um eine Zahnbreite der Verzahnung 15 bzw. 16 erfolgt. Zur Verbindung dient ein elastischer Federbügel 27 dessen einer Arm sich an die Rückseite des Steges 12 des U-förmigen Bügels 7 anlegt, während er mit einer Schulter auf der Oberkante dieses Steges 12 auf ruht. Mit einem zweiten Schenkel liegt der Federbügel 27 an der Außenseite der Verzahnung 16 der Lüfterhaube 14 auf. Um den zuvor beschriebenen Höhenausgleich zu ermöglichen, liegt der Federbügel 27 nicht direkt auf den Oberkanten der Verzahnungen 15,16 auf, sondern läßt einen Ausgleichsraum frei.

Im Bereich der Verzahnung 16 ist an der Lüfterhaube 14 ein Arretierungsbolzen 17 vorgesehen, der im Zwischenraum zwischen den beiden die Schenkel des U-förmigen Bügels 7 bildenden Verstärkungsrippen 13' verschiebbar ist. Dadurch wird eine Begrenzung der seitlichen Verschiebbarkeit der Lüfterhaube 14 bzw. der Verzahnung 16 gegenüber der Verzahnung 15 bewirkt.

Zur Verbindung der U-förmigen Bügel 6 mit fahrzeugfesten Teilen können dem Federbügel 27 ähnliche Bügelelemente Verwendung finden.

Der als Ausführungsbeispiel dargestellte Kühler läßt eine einfache Fertigung zu, da sämtliche Halteteile für die Aufhängung beim Spritzvorgang der Wasserkästen mit angebracht werden. Gegenüber der vorbekannten Befestigung der Kühler mittels Haltemittel an den Seitenflächen kann bei der Befestigung des Kühlers über die Wasserkästen ein einfaches Seitenteil, beispielsweise ein Abdeckblech, vorgesehen werden.

Die Lüfterhaube wurde bei bisher bekannten Kühlerausbildungen an vier Stellen am Seitenteil des Kühlers angeschraubt. Durch die erfindungsgemäße Befestigung der Lüfterhaube an der Breitseitenfläche des Kühlers bzw. an den Wasserkästen ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung der Befestigung. An den oberen U-förmigen Bügeln 7 erfolgt die Fixierung der Lüfterhaube 14 über die beschriebene Verzahnung 15 bzw. 16 und den Federbügel 27. In die beiden unteren Halterungen, nämlich den Haltern 18 und 21 wird die Lüfterhaube 14 mit entsprechenden Halterändern 19 bzw. 22 nur eingesteckt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung von Verzahnung 15 bzw. 16 und Federbügel 27 ist die Möglichkeil d«r Einstellung eines gleichmäßigen Lüfterspaltes gegeben. Als Endanschlag dient der Arretierungsbolzen 17 an der Lüfterhaube 14. Durch die Bautoleranzen vom Motor, Lager und Karosserie ist in vielen Fällen eine Einstellung des Lüfterspaltes erforderlich, die sich durch

es die erfmdungsgemäße Ausbildung leicht bewerkstelligen läßt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

1 2 Patentansprüche: U-förmiger Bügel ausgebildet ist 14. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch

1. Wärmetauscher, insbesondere Kühler, für gekennzeichnet daß die Auflager (9 bzw. 10) hohl Fahrzeuge, mit einem Kühlerblock sowie einem ausgebildet sind und iin Inneren des hohlen oberen und einem unteren Wasserkasten und 5 Auflagers (9 bzw. 10) Versteifungsrippen (23) Bauteilen zur Verbindung mit Fahrzeugteilen, vorgesehen sind.

dadurch gekennzeichnet, daß an den

Breitseitenflächen (4,5) U-förmige Bügel (6, J') und

Halter (18 bzw. 21), in die Befestigungsorgane von

Fahrzeugteilen einhängbar sind, vorgesehen sind io

und daß an der unteren Schmalfläche (8) Auflager (9 Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbe-

bzw. 10) angeordnet sind. sondere Kühler, für Fahrzeuge, mit einem Kühlerblock

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch sowie einem oberen und einem unteren Wasserkasten gekennzeichnet daß die U-förmigen Bügel (6, 7) und Bauteilen zur Verbindung mit Fahrzeugteilen,
und/oder die Halter (18 bzw. 21) und/oder die 15 Ein Wärmetauscher dieser Art ist aus der US-PS Auflager (9 bzw. 10) mit dem Wärmetauscher 32 ö5 126 bekannt Er weist an der oberen Wand eines einstückig ausgebildet sind. Wasserkastens einec mit öffnungen versehenen

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, Flansch auf. Wenn ein solcher Wärmetauscher als dadurch gekennzeichnet daß die U-förmigen Bügel Brennkraftmaschinen-Kühler in Fahrzeugen Anwen-(6, 7) etwa waagrecht verlaufende Stege (11, 12) 20 dung finden soll, dann ist eine derartige Flanschausbilaufweisen, dung und die dieser anzupassende Befestigungseinrich-

4. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 3, tung sehr hinderlich bei Wartungs- und Reparaturarbeidadurch gekennzeichnet daß die U-förmigen Bügel ten. Infolge der gerade im Kraftfahrzeug besonders (6) einer ersten Breitseitenfläche (4) zur Verbindung erheblichen Dauerwechsellast-Beanspruchungen ist mit fahrzeugfesten Haltern dienen, die U-fönnigen 25 eine Kühlerbefestigung mit derart aus der oberen Bügel (7) der zweiten Breitseitenfläche (5) zur Wasserkastenwand vorragendem Flansch ferner sehr Verbindung mit einer Lüfterhaube (14). störanfällig. Nachteilig bei dieser vorbekannten Ausbil-

5. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch dung ist darüberhinaus, daß für die weitere Festlegung gekennzeichnet daß die U-förmigen Bügel (6, 7) am beispielsweise am Fahrzeug-Chassis im Bereich des oberen Wasserkasten (2) angeformt sind. 30 gegenüberliegenden unteren Wasserkastenrandes ein

6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gleichartiger, nach unten vorragender Befestigungsgekennzeichnet daß der obere Wasserkasten (2) mit Flansch mit Befestigungs-Vorrichtungen vorgesehen ist. vertikal verlaufenden Verstärkungsrippen (13') ver- Daraus resultiert, daß für Wärmetauscher unterschiedlisehen ist und die Schenkel der U-förmigen Bügel (6, eher Leistung, die unterschiedliche Bauhöhe aufweisen 7) durch jeweils zwei nebeneinanderliegende Ver- 35 können, mehr oder weniger lang vorstehende Befestistärkungsrippen (13') gebildet sind. gungsflansche vorgesehen sein müssen, um die gleichen

7. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch Befestigungspunkte am Chassis oder am sonstigen gekennzeichnet, daß die Länge der Stege (It) der Montage-Hintergrund beibehalten zu können, was die U-förmigen Bügel (6) etwa das Doppelte der Länge Stabilität einer derartigen Montageeinheit zusätzlich der Stege (12) der U-förmigen Bügel (7) beträgt. 40 beeinträchtigt.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch In grundsätzlich ähnlicher Ausbildung weisen aus der gekennzeichnet, daß die Stege (12) der U-förmigen DE-OS 24 35 632 bekannte Wärmetauscher nicht am Bügel (7) für die Verbindung mit einer Lüfterhaube oberen und unteren Rand, sondern an den beiden (14) mit einer waagrechten Verzahnung (15) seitlichen Rändern vorstehende Befestigungs-Laschen

kl versehen sind, die mit einer kongruenten Verzah- 45 auf, so daß diesbezüglich die gleichen Nachteile gegeben

?■? nung (16) einer Haltefläche der Lüfterhaube (14) sind, wie bei nach oben und unten vorstehenden

|;ί zusammenwirken. Befestigungsflanschen.

Κ

9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, gekennzeich- Dabei ist besonders zu werten, daß die praktische

t| net durch einen zwischen zwei benachbarten, vom Ausbildung derartiger Verbindungen zwischen einem

ig U-förrnigcn Büge! (7) überspannten Vcrsiärkungs- so Wärmetauscher und einem Fahrzeug-Chassis bzw. die

p: rippen (13') verschiebbar eingreifenden Arretie- Halterung an anderen fahrzeugfesten Teilen in der

i: rungsbolzen (17) der Lüfterhaube (14). Praxis erhebliche Schwierigkeiten aufwirft, da über

»J;

10. Wärmetauscher n&ch Anspruch 1, gekenn- vorstehende Kriterien hinaus eine große Anzahl von

f| zeichnet durch einen am unteren Wasserkasten (3) Forderungen gleichzeitig erfüllt werden soll. Diese

■^; angeordneten Halter (18) für einen unteren Halte- 55 Befestigungs-Verbindungen sollen nämlich nicht nur

[■;· rand(19)der Lüfterhaube(14). elastisch sein, um Übertragungen von Schwingungen

|;^:

11. Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch des Fahrzeuges auf das Wärmetauscher-System mög-

!,, gekennzeichnet, daß der Halter (18) als Lasche an liehst zu vermeiden, sondern die Verbindung soll

;:'· einem Auslaufstutzen (20) des unteren Wasserkasten andererseits auch so fest sein, daß durch Schwingungen

|j (3) ausgebildet ist. 60 oder Stöße bei Fahrbetrieb kein Lösen eintritt. Ferner

p

12. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch sollen von den fahrzeugfesten Teilen keine Kräfte in das

gekennzeichnet, daß ein bügeiförmiger Halter (21) Kühlsystem eingeleitet werden, und andererseits soll die

am unteren Wasserkasten (3) zur Aufnahme des Übertragung von Geräuschen vom Antriebsmotor zur

Halterands (22) der Lüfterhaube (14) angeordnet ist. Karosserie möglichst unterbunden sein. Ferner ist es

13. Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch 65 erwünscht, bei gleichbleibender Konfiguration und

gekennzeichnet, daß der bügeiförmige Halter (21) geometrischer Ausbildung der fahrzeugeigenen Befesti-

als ein zwei benachbarte Verstärkungsrippen (13") gungsorgane verschieden große Wärmetauscher ohne

:■"■ des unteren Wasserkastens (3) übergreifender Änderung am Fahrzeug verwenden zu können und