DE69605217T2 - Vorrichtung zur Stromversorgung eines auf einem Wärmetauscher befestigten Ventilators - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Baugruppe, umfassend einen Wärmetauscher, der mit einem starren Block versehen ist, der erste und zweite Hauptflächen aufweist und der aus wenigstens einer Reihe von zueinander parallelen Rohren und Rippen besteht, und ein Lüfteraggregat, das am Wärmetauscher gegenüber der besagten ersten Fläche des Blocks befestigt ist und einen Luftstrom in thermischem Kontakt mit diesem erzeugen kann, wobei das Lüfteraggregat einen Elektromotor zum Antrieb eines Zusatzgeräts, wie etwa eines Lüfterrads, umfaßt, wobei sich das besagte Lüfterrad gegenüber der ersten Fläche des Blocks befindet.
• Derartige Baugruppen sind vor allem für die Kühlung der Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen, insbesondere aus der EP-A-0183596, bekannt.
• Der Elektromotor des Lüfteraggregats wird üblicherweise über ein Kabel gespeist, das sich entlang der ersten Hauptfläche des Blocks zwischen diesem und dem Lüfteraggregat erstreckt. Wenn das Lüfteraggregat vorteilhafterweise sehr nahe am Block angeordnet ist, um den Bauraumbedarf der Baugruppe zu verringern und Luftdurchsatzverluste zwischen diesen beiden Bautei len zu vermeiden, besteht die Gefahr, daß das Kabel durch den rotierenden Teil des Lüfteraggregats oder durch die Kanten der Rippen beschädigt wird.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diesen Nachteil zu beseitigen und eine neue Möglichkeit vorzuschlagen, um den Speisestrom zum Elektromotor zu leiten.
• Dazu bezieht sich die Erfindung insbesondere auf eine Baugruppe der eingangs definierten Art und sieht vor, daß sie außerdem Durchgangsmittel umfaßt, um einen elektrischen Strom zur Speisung des besagten Elektromotors durch den besagten Block, von einer zur anderen der besagten Hauptflächen, hindurchzuführen.
• Zusätzliche oder alternative wahlweise Merkmale der erfindungsgemäßen Baugruppe werden nachstehend angeführt:
• - Der besagte Elektromotor weist einen zu der besagten ersten Fläche des Blocks gerichteten Lagerschild auf, um den herum der besagte Luftstrom entsprechend einer ringförmigen Konfiguration verteilt wird, wobei die besagten Durchgangsmittel gegenüber diesem Lagerschild angeordnet sind.
• - Die besagten Durchgangsmittel umfassen elektrische Leiter, die wenigstens teilweise in wenigstens einem Isolierteil aufgenommen sind, das im Innern des Blocks angeordnet ist und das sich in etwa von einer zur anderen der besagten Hauptflächen erstreckt.
• - Das besagte Isolierteil ist ein Zwischenteil, das zwischen zwei Rippensätzen des besagten Blocks eingefügt ist und durch das außerdem unter Einspannung wenigstens ein Teil der Rohre hindurchgeht, der außerdem zur Befestigung des Lagerschilds am Wärmetauscher dient.
• - Das besagte Isolierteil ist in einer Aussparung des Blocks aufgenommen, die zwischen zwei benachbarten Röhren jeder Reihe verläuft und die durch Einschnitte gebildet wird, die in mehreren benachbarten Rippen auf der gesamten Dicke des Blocks eingearbeitet sind.
• - Das besagte Isolierteil ist ein Fortsatz des Lagerschilds.
• - Die besagten Leiter umfassen wenigstens zwei zueinander beabstandete Leiter, die durch das Isolierteil hindurchgehen und einen elektrischen Kontakt mit durch die eine und/oder die andere der besagten Hauptflächen eingeführten Leitern herstellen können.
• - Die besagten Leiter sind in Form eines biegsamen Kabels ausgeführt, das durch eine im Isolierteil vorgesehene Bohrung hindurchgeht.
• - Die besagten Leiter sind, insbesondere durch Aufformen, wenigstens teilweise in das Isolierteil eingelassen.
• - Außerdem umfaßt sie ein einsteckbares Anschluß- und/oder Steuergehäuse, das abnehmbar an der zweiten Fläche des Blocks angebracht werden kann und Klemmen, die mit den besagten Leitern in Kontakt kommen, sowie gegebenenfalls Mittel zur mechanischen Befestigung des Verbinders am Isolierteil aufweist.
• - Das Steuergehäuse trägt wenigstens einen Temperaturfühler, der mit einem Rohr des Blocks in thermischen Kontakt kommt und der zu einem Steuerstromkreis für die Stromversorgung des Lüfteraggregats gehört.
• Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden eingehender in der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt, in denen identische oder gleichartige Elemente in allen Figuren jeweils durch die gleichen Bezugsnummern bezeichnet werden. In diesen Zeichnungen zeigen:
• - Fig. 1 eine im Teilschnitt durch eine zur Längsrichtung der Rohre senkrechte Ebene ausgeführte Teilansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe;
• - Fig. 2 eine ähnliche Teilschnittansicht wie Fig. 1, wobei nur der Block und die Durchgangsmittel dargestellt sind, zu einer anderen Ausführungsart einer erfindungsgemäßen Baugruppe;
• - Fig. 3 eine Vorderteilansicht des Wärmetauschers von Fig. 2 zur Darstellung der Durchgangsmittel; und
• - die Fig. 4 und 5 ähnliche Ansichten wie Fig. 1 zu anderen Ausführungsarten einer erfindungsgemäßen Baugruppe.
• Die in Fig. 1 veranschaulichte Baugruppe umfaßt einen Radiator 1 zur Kühlung des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs und ein Lüfteraggregat 2, dessen Aufgabe darin besteht, einen Luftstrom durch den Kühlradiator zu erzeugen. Letzterer umfaßt eine Reihe von parallelen Rohren 3, die im dargestellten Beispiel zwei nebeneinander angeordnete Reihen bilden, wobei die zwei Enden jedes Rohrs in zwei nicht dargestellte Endkammern führen, die vor bzw. hinter der Ebene der Figur angeordnet sind. Die Rohre gehen herkömmlicherweise durch rechteckige Metallrippen hindurch, die sich in zur Längsrichtung der Rohre senkrechten Ebenen erstrecken. Die Rohre werden unter Einspannung in Öffnungen der Rippen eingesetzt, um einen guten thermischen Kontakt zwischen den Rohren und den Rippen herzustellen. Die Rohre und die Rippen bilden daher einen starren quaderförmigen Block, der zwischen den beiden Endkammern eingefügt ist.
• Die Rippen des Blocks sind in zwei Rippensätze aufgeteilt, die sich vor bzw. hinter der Ebene der Figur befinden, was durch ein als Formteil aus Kunststoff ausgeführtes Zwischenteil 10 erfolgt, das vorzugsweise auf halber Länge des Blocks angeordnet ist und in einer zur Längsrichtung der Rohre senkrechten Ebene ein rechteckiges Profil ähnlich dem der Rippen aufweist. Dieser Umriß steht im Verhältnis zu dem der Rippen nicht vor, so daß das Teil praktisch ohne Änderung des Montagebands zur Blockmontage eingebaut werden kann.
• Das Lüfteraggregat 2 umfaßt außerdem einen feststehenden Teil, der einen Elektromotor 14 bildet, und einen drehbaren Teil, der ein Lüfterrad 15 bildet, das sich im Verhältnis zum feststehenden Teil und zum Kühlradiator um eine Achse 16 drehen kann, die senkrecht zu den Hauptflächen 25, 26 des quaderförmigen Blocks verläuft und in etwa durch deren Mitte hindurchgeht. Der Motor 14 weist einen Körper 17 mit einer in etwa rotationszylindrischen Form auf, der auf der Seite des Blocks 7 durch einen in etwa kreisförmigen Lagerschild 18 verschlossen ist. Das Lüfterrad 15 umfaßt eine Nabe 19, die den Körper 17 bedeckt und zum Block hin offen und auf der gegenüberliegenden Seite geschlossen ist. Von der Nabe 19 aus erstrecken sich radiale Flügel 20, deren äußere radiale Enden durch einen um die Achse 16 rotationssymmetrischen Ring 21 miteinander verbunden sind, der einen ringförmigen Durchgang 22 für den durch die Flügel 20 erzeugten Luftstrom begrenzt.
• Das Teil 10 weist im Querschnitt ein I-förmiges Profil auf und umfaßt zwei einstückige dünne Lamellen 23 und 24, die dazu beitragen, die Hauptflächen 25 und 26 des Blocks zu definieren, die zum Lüfteraggregat hin bzw. von ihm weg gerichtet sind, wobei die Lamellen 23 und 24 durch einen Steg 38 miteinander verbunden sind. In dem veranschaulichten Beispiel sind die Rohre 3, die gegenüber dem Motor 14 verlaufen und die sich daher am nächsten an der Achse 16 befinden, im Durchgang durch das Teil 10 von Erhebungen 27 umge ben, die auf dem Steg 38 ausgebildet sind und die jeweils das zugehörige Rohr eng umschließen, so daß das Teil 10 im Verhältnis zu den Rohren fest gesichert ist und zusammen mit diesen und den zwei Rippensätzen 8 und 9 einen starren Block bildet.
• Der Lagerschild 18 wird jenseits des Durchmessers des Körpers 17 des Motors durch radiale Ansätze 30 und 31 verlängert und weist, wenigstens in Höhe dieser Ansätze, einen zum Block gerichteten Vorsprung 29 auf. Die Ansätze 30 und 31 sind anhand von nicht dargestellten Schrauben an der Lamelle 23 angebracht, um die Befestigung des Körpers 17 und demzufolge auch des Lüfteraggregats 2 auf dem Block herbeizuführen.
• Durch die meisten Erhebungen 27 des Teils 10 gehen jeweils zwei Rohre 3 hindurch, die zu den beiden Reihen gehören. Durch eine 27-1 dieser Erhebungen gehen vier Rohre hindurch, und zwar zwei Rohre 3-1 und 3-2, die zu der Reihe nahe der Fläche 25 des Blocks gehören, und zwei Rohre 3-3 und 3-4, die zu der anderen Reihe gehören und jeweils gegenüber den vorangehenden Rohren angeordnet sind. Eine Bohrung 40 ist in die Erhebung 27-1 zwischen den Rohren 3-1 und 3-3 einerseits und den Rohren 3-2 und 3-4 andererseits eingearbeitet, wobei diese Bohrung in den Flächen 25 und 26 mündet und senkrecht zu diesen ausgerichtet ist. Sie ermöglicht durch den Block hindurch den Durchgang eines Stromversorgungskabels 41, das durch den Vorsprung 29 aus dem Lagerschild 18 austritt.
• Fig. 2 zeigt ein Teil 10 ähnlich wie das von Fig. 1, in dem die Bohrung 40 durch zwei Sacklöcher 45 und 46 ersetzt wird, die von den Flächen 25 bzw. 26 aus einander gegenüber angeordnet sind. Zwei Kontaktzungen aus Metall 47 und 48, die sich in etwa in Ebenen senkrecht zu ebendiesen Flächen erstrecken, haben jeweils einen mittleren Bereich, der in die Erhebung 27-1 zwischen den Löchern 45 und 46 eingelassen ist, während sich ihre Endbereich jeweils in diesen beiden Löchern befinden. Die im Loch 45 angeordneten Endbereiche der Zungen 47 und 48 können beispielsweise mit nicht dargestellten Steckbuchsen zusammenwirken, die fest mit dem Aufsatz 17 des Lüfteraggregats verbunden sind und im Verhältnis zum Vorsprung 29 vorstehen. Entsprechend bilden die im Loch 46 angeordneten Endbereiche Steckstifte, die mit anderen Steckbuchsen zusammenwirken können, um den Motor elektrisch mit einem Speisestromkreis zu verbinden.
• Fig. 4 zeigt ein modifiziertes Teil 10, bei dem durch eine Erhebung 27-2 zwölf Rohre 3 hindurchgehen, und zwar sechs Rohre jeder der beiden Reihen, wobei zwei Bohrungen 40-1 und 40-2, ähnlich wie die Bohrung 40 von Fig. 1, in die Erhebung 27-2 eingearbeitet und von zwei Gruppen von vier Rohren umgeben sind, die die acht mittleren Rohre unter den vorgenannten zwölf Rohren bilden. Diese Bohrungen nehmen zwei elektrische Anschlußklemmen 50 und 51 zur Stromversorgung des Motors des Lüfteraggregats 2 auf, die rohrförmig ausgeführt sind und im Verhältnis zum Vorsprung 29 vorstehen. Die Klemmen 50 und 51 können ihrerseits in Form von Steckstiften ausgeführte Klemmen 52 und 53 eines Anschluß- und Steuergehäuses 54 aufnehmen, um elektrische Kontakte herzustellen, wenn dieses Gehäuse an der Fläche 26 des Blocks in einer Anschlußposition angebracht ist. Es kann in dieser Position durch zwei elastische Ansätze 55 gehalten werden, die zum Gehäuse 54 gehören und die in Aussparungen 56 eingreifen, die durch die Erhebung 27-2 beiderseits der vorerwähnten acht mittleren Rohre 3 hindurchgehen, wobei sie an Vorsprüngen 57 ansitzen, die diese Erhebung aufweist. Das Gehäuse 54 könnte natürlich auch durch andere Mittel befestigt werden, beispielsweise durch eine Schraube, die durch es hindurchgeht und in die Erhebung 27-2 eingeschraubt wird.
• Fig. 5 bezieht sich auf eine Baugruppe, deren Wärmetauscher kein Zwischenteil umfaßt, wobei der Lager schild 18 des Lüfteraggregats beispielsweise direkt an den Rippen 6 des Blocks befestigt werden kann. Ein Teil der Länge einiger dieser Rippen entfällt zwischen zwei benachbarten Rohren jeder Reihe, um eine Aussparung zu bilden, die durch den Block von seiner Fläche 25 zu seiner Fläche 26 hindurchgeht, wobei diese Aussparung den Durchgang eines rohrförmigen Fortsatzes 60 ermöglicht, der im Verhältnis zum Lagerschild 18 vorsteht. Der Fortsatz 60 dient als Führung für das Speisekabel 61 des Lüfteraggregats durch den Block hindurch und verhindert, daß dieses Kabel durch die Kanten der Rippen 6 beschädigt werden kann. Die Rippen können ohne Schwierigkeiten, beispielsweise durch Stanzen, eingeschnitten werden, um eine Aussparung 36 zu bilden, die vorteilhafterweise ein quadratisches Profil aufweist, dessen Seite dem Durchmesser des Fortsatzes 60 entspricht.

Claims (10)

1. Baugruppe, umfassend einen Wärmetauscher (1), der mit einem starren Block versehen ist, der erste und zweite Hauptflächen (25, 26) aufweist und der aus wenigstens einer Reihe von zueinander parallelen Rohren (3) und Rippen (6) besteht, und ein Lüfteraggregat (2), das am Wärmetauscher gegenüber der besagten ersten Fläche (25) des Blocks befestigt ist und einen Luftstrom in thermischem Kontakt mit diesem erzeugen kann, insbesondere zur Kühlung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei das Lüfteraggregat einen elektrischen Antriebsmotor umfaßt, der sich gegenüber der ersten Fläche des Blocks befindet, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Durchgangsmittel (10, 40, 41) umfaßt, um einen elektrischen Strom zur Speisung des besagten Elektromotors durch den besagten Block, von einer zur anderen der besagten Hauptflächen, hindurchzuführen.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Elektromotor (14) einen zu der besagten ersten Fläche (25) des Blocks gerichteten Lagerschild (18) aufweist, um den herum der besagte Luftstrom entsprechend einer ringförmigen Konfiguration (22) verteilt wird, wobei die besagten Durchgangsmittel gegenüber dem besagten Lagerschild angeordnet sind.

3. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die be sagten Durchgangsmittel elektrische Leiter (47, 48) umfassen, die wenigstens teilweise in wenigstens einem Isolierteil (10) aufgenommen sind, das im Innern des Blocks angeordnet ist und das sich in etwa von einer zur anderen der besagten Hauptflächen erstreckt.

4. Baugruppe nach Anspruch 3 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Isolierteil ein Zwischenteil (10) ist, das zwischen zwei Rippensätzen des besagten Blocks eingefügt ist und durch das außerdem unter Einspannung wenigstens ein Teil der Rohre hindurchgeht, der außerdem zur Befestigung des Lagerschilds am Wärmetauscher dient.

5. Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Isolierteil (60) in einer Aussparung (36) des Blocks aufgenommen ist, die zwischen zwei benachbarten Rohren (3) jeder Reihe verläuft und die durch Einschnitte gebildet wird, die in mehreren benachbarten Rippen (6) auf der gesamten Dicke des Blocks eingearbeitet sind.

6. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Isolierteil ein Fortsatz des Lagerschilds ist.

7. Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Leiter wenigstens zwei zueinander beabstandete Leiter (50, 51) umfassen, die durch das Isolierteil (10) hindurchgehen und einen elektrischen Kontakt mit durch die eine und/oder die andere (26) der besagten Hauptflächen eingeführten Leitern (52, 53) herstellen können.

8. Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Leiter in Form eines biegsamen Kabels (41) ausgeführt sind, das durch eine im Isolierteil (10) vorgesehene Bohrung (40) hindurchgeht.

9. Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Leiter (47, 48), insbesondere durch Aufformen, wenigstens teilweise in das Isolierteil eingelassen sind.

10. Baugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein einsteckbares Anschluß- und/oder Steuergehäuse (54) umfaßt, das abnehmbar an der zweiten Fläche (26) des Blocks angebracht werden kann und Klemmen (52, 53), die mit den besagten Leitern (50, 51) in Kontakt kommen, sowie gegebenenfalls Mittel (55) zur mechanischen Befestigung des Verbinders am Isolierteil aufweist.