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DE102012206021A1 - Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden - Google Patents

Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden Download PDF

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DE102012206021A1
DE102012206021A1 DE201210206021 DE102012206021A DE102012206021A1 DE 102012206021 A1 DE102012206021 A1 DE 102012206021A1 DE 201210206021 DE201210206021 DE 201210206021 DE 102012206021 A DE102012206021 A DE 102012206021A DE 102012206021 A1 DE102012206021 A1 DE 102012206021A1
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DE
Germany
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collecting box
heat exchanger
hook
tube bottom
elements
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE201210206021
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English (en)
Inventor
Harald Bronner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Priority to DE201210206021 priority Critical patent/DE102012206021A1/de
Priority to CN201320177797.3U priority patent/CN203396274U/zh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0219Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/12Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements
    • F28F2275/122Fastening; Joining by methods involving deformation of the elements by crimping, caulking or clinching

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens (1, 20, 30) mit dem Rohrboden (4, 10, 24, 37, 41), insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei der Sammelkasten (1, 20, 30) mit einem Sammelkastenfuß (5, 13, 36, 40) in den Rohrboden (4, 10, 24, 37, 41) einsetzbar ist, und der Rohrboden (4, 10, 24, 37, 41) mindestens einen ersten aufgestellten Randbereich (8, 16, 26, 38, 51) aufweist welcher einen ersten (3, 17, 22, 33, 43a, 45a, 47a, 50a) und zweiten Teilbereich (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) aufweist, die miteinander verbunden sind und die relativ zueinander abgewinkelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) nach innen gerichtete hakenähnliche Elemente (12, 25, 42, 44, 46, 49) aufweist, wobei der zweite Teilbereich (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) so verbiegbar ist, dass der Sammelkastenfuß (5, 13, 36, 40) von den hakenähnlichen Elementen (12, 25, 42, 44, 46, 49) zumindest teilweise hintergreifbar ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens mit dem Rohrboden, insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei der Sammelkasten mit einem Sammelkastenfuß in den Rohrboden einsetzbar ist, und der Rohrboden mindestens einen ersten aufgestellten Randbereich aufweist welcher einen ersten und zweiten Teilbereich aufweist, die miteinander verbunden sind und die relativ zueinander abgewinkelt sind.
  • Stand der Technik
  • Wärmeübertrager, insbesondere solche für Kraftfahrzeuge, umfassen im Allgemeinen einen Rohre und Rippen aufweisenden Block, wobei die Rohrenden in Öffnungen von Rohrböden aufgenommen sind. Die Rohrböden bestehen typischerweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem Aluminiumwerkstoff, und sind mit einem Sammelkasten, insbesondere aus Kunststoff, mechanisch verbunden. Die mechanische Verbindung zwischen Rohrboden und Sammelkasten unterliegt einer wechselnden Beanspruchung infolge Innendrucks, z. B. dem Druck eines den Wärmeübertrager durchströmenden Kühlmittels eines Kühlkreislaufes oder der Ladeluft eines Ladeluftkreislaufes eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug. Bei längerer und höherer Beanspruchung besteht die Gefahr, dass die mechanische Verbindung undicht wird, weil beispielsweise die Wände des Sammelkastens unter der Wirkung des Innendruckes nach außen ausweichen und die Klemmverbindung verformen.
  • In heutigen Wärmeübertragern kommt heute vielfach die Well-Schlitz-Bördelung zum Einsatz. Hierbei weist der Rohrboden Schlitze in den aufgestellten Randbereichen auf. Die Materialbereiche oberhalb der Schlitze werden durch ein geeignetes Werkzeug so nach Innen verformt, dass Ausbuchtungen entstehen. Diese Ausbuchtungen stehen über den Fuß des Sammelkastens hinweg, so dass dieser auf dem Rohrboden verklemmt wird.
  • Nachteilig am Stand der Technik ist, dass bei dem Well-Schlitz-Verfahren nur eine unzureichende Möglichkeit gegeben ist, Spiel zwischen den Wellschlitzen dem Sammelkastenfuß und der Dichtung auszugleichen. Außerdem ist die Verbindung mittels Well-Schlitz-Bördelung mit hohem Aufwand verbunden, da das benötigte Werkzeug individuell auf die individuellen Rohrboden-Sammelkasten-Kombinationen abgestimmt werden muss.
  • Darstellung der Erfindung
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine kastengünstige und einfach zu realisierende Vorrichtung zum mechanischen Verbinden eines Sammelkastens mit einem Rohrboden bereitzustellen, die es erlaubt Toleranzen zwischen dem Rohrboden, der Dichtung und dem Sammelkastenfußes auszugleichen. Außerdem soll die Verbindung mit standardisierten Werkzeugen zu erzeugen sein.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Vorrichtung zum mechanischen Verbinden eines Sammelkastens mit einem Rohrboden mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Vorteilhaft ist ein Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens mit dem Rohrboden, insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei der Sammelkasten mit einem Sammelkastenfuß in den Rohrboden einsetzbar ist, und der Rohrboden mindestens einen ersten aufgestellten Randbereich aufweist welcher einen ersten und zweiten Teilbereich aufweist, die miteinander verbunden sind und die relativ zueinander abgewinkelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich nach innen gerichtete hakenähnliche Elemente aufweist, wobei der zweite Teilbereich so verbiegbar ist, dass ein Fußbereich des Sammelkastens von den hakenähnlichen Elementen zumindest teilweise hintergreifbar ist.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn der Rohrboden einen zumindest teilweise umlaufenden Kanal aufweist, dessen Begrenzung nach innen und nach unten durch den Rohrboden, nach oben durch den Sammelkastenfuß und nach außen durch den ersten Teilbereich des aufgestellten Randbereichs gebildet ist. Der Kanal verläuft in den Außenbereichen des Rohrbodens. In diesen Kanal kann eine Dichtung eingelegt oder eingespritzt werden.
  • Der erste Teilbereich des aufgestellten Randbereichs bildet dabei die äußere Begrenzung des Kanals. Der Sammelkastenfuß bildet die obere Begrenzung des Kanals und der Rohrboden selbst bildet die innere und die untere Begrenzung des Kanals.
  • Außerdem zu bevorzugen ist es, wenn die zweiten Teilbereiche des Rohrbodens bereits vor dem Verbinden mit dem Sammelkasten vorgebogen sind. Durch diese vor der Montage stattfindende Formgebung des Rohrbodens und insbesondere der zweiten Teilbereiche ist es möglich den Endmontageaufwand gering zu halten.
  • In einer alternativen Ausführung ist es zu bevorzugen, wenn die zweiten Teilbereiche des aufgestellten Randbereichs mittels Formrollen und/oder Schiebern verbiegbar sind. Der Einsatz einfacher Formrollen oder Schieber bedeutet einen niedrigeren Kostenaufwand für die benötigten Werkezuge. Außerdem kann durch den Einsatz einfacher nicht spezialisierter Werkzeuge eine Mehrfachverwendung von Werkzeugen für mehrere unterschiedliche Wärmeübertrager erfolgen.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die hakenähnlichen Elemente des zweiten Teilbereichs durch dreieckige Nasen und/oder durch schräg nach unten gerichtet Vorsprünge und/oder durch nach oben gebogenen Vorsprünge und/oder durch aus dem zweiten Teilbereich nach innen ausgebogenen Zungen und/oder durch nach innen ausgestanzte Vorsprünge gebildet sind. Durch diese vielfältige Möglichkeit der Ausgestaltung der zweiten Teilberieche und insbesondere der hakenähnlichen Elemente ist es möglich für jeden Anwendungsfall eine optimierte Formgebung zu verwenden.
  • Des Weiteren ist es zu bevorzugen, wenn der zweite Teilbereich des aufgestellten Randbereichs ein nach innen eingeformtes wellenartiges Muster aufweist, wobei die nach innen eingeformten Bereiche als hakenähnliches Element dienen. Durch dies Variante der Ausgestaltung der zweiten Teilbereiche ist es möglich den Sammelkastenfuß besonders breit zu hintergreifen. Das Wellenmuster kann außerdem auf die Außenkontur des Sammelkastens abgestimmt sein. Etwa, falls der Sammelkasten Außenrippen trägt.
  • Außerdem vorteilhaft ist es, wenn die Endbereiche der zweiten Teilbereiche des Rohrbodens in einem Winkel von etwa 180° nach außen abgewinkelt sind. Hierdurch ist eine doppelte Materialstärke des aufgestellten Randbereichs, insbesondere im Bereich des zweiten Teilbereichs zu erzielen. Durch eine höhere Materialstärke wird insgesamt die Stabilität erhöht, wodurch größere Kräfte übertragen werden können, was zu einer haltbareren Verbindung führt.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn der abgewinkelte Endbereich mit dem zweiten Teilbereich des aufgestellten Randbereichs stoffschlüssig verbunden ist. Dies erhöht zusätzlich die Stabilität der Vorrichtung.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die zweiten Teilbereiche des Rohrbodens jeweils einen Endbereich aufweisen, welcher nach innen in einen Winkel, vorzugsweise zwischen 0° und 180° abgewinkelt ist, wobei die nach innen abgewinkelten Endbereiche die hakenähnlichen Elemente bilden. Diese Gestaltung der zweiten Teilbereiche stellt eine besonders einfach und kostengünstig herzustellende Variante dar.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Aufsicht auf einen Sammelkasten und den darunter liegenden Rohrboden, der den Sammelkasten mit dem Kühlerblock verbindet,
  • 2 einen Schnitt durch den in 1 dargestellten Sammelkasten und Rohrboden entlang dem in 1 gezeigtem Schnitt A-A,
  • 3a eine Detailansicht des Sammelkastenfußes sowie des Rohrbodens mit seinem aufgestellten Randbereich,
  • 3b eine weiter Detailansicht der Elemente aus 3a, wobei der verformbare Teilbereich des aufgestellten Randbereichs des Rohrbodens an den Sammelkastenfuß gebogene wurde,
  • 4a eine Detailansicht des aufgestellten Randbereichs des Rohrbodens mit verschiedenen Ausgestaltungen des verformbaren Teilbereichs,
  • 4b eine Detailansicht des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens,
  • 4c eine weitere Detailansicht des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens,
  • 4d eine Aufsicht auf den aufgestellten Randbereich des Rohrbodens und den Sammelkastenfuß, welcher von den verformbaren Teilbereichen des Rohrbodens umfasst ist,
  • 5a eine Seitenansicht des Sammelkastens und des Rohrbodens in einer weiteren Ausgestaltung,
  • 5b eine Detailansicht des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens entsprechend der Ausgestaltung aus 5a,
  • 5c eine weitere Detailansicht des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens entsprechend der Ausgestaltung aus 5a,
  • 5d eine Aufsicht auf den Sammelkastenfuß und den Rohrboden entsprechend der Ausgestaltung in 5a,
  • 6a zwei Detailansichten des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens in einer alternativen Ausgestaltung,
  • 6b zwei weitere Detailansichten des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens in einer weiteren alternativen Ausgestaltung,
  • 6c zwei weitere Detailansichten des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens in einer weiteren alternativen Ausgestaltung, und
  • 6d zwei weitere Detailansichten des Sammelkastenfußes und des Rohrbodens in einer weiteren alternativen Ausgestaltung.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Die 1 zeigt eine Aufsicht auf einen Sammelkasten 1 sowie den darunter liegenden Rohrboden 4. Der Sammelkasten 1 weist seitlich Verstärkungsrippen 6 auf. Zu erkennen sind weiterhin die zweiten Teilbereiche 2 sowie die ersten Teilbereiche 3 des Rohrbodens 4. Diese zweiten Teilbereiche 2 und ersten Teilbereiche 3 sind Teil des aufgestellten Randbereichs des Rohrbodens 4. Der aufgestellte Randbereich ist in der 1 aufgrund der Perspektive nicht zu erkennen.
  • Der Sammelkasten 1 sitzt mit dem Sammelkastenfuß 5 im Rohrboden 4. Die zweiten Teilbereiche 2 sind zu Beginn des Montagevorgangs relativ zu den ersten Teilbereichen 3 in einem Winkel nach außen gebogen. Dies ermöglicht das Einsetzen des Sammelkastens 1 von oben in den Rohrboden 4. Nach dem Einsetzen des Sammelkasten 1 in den Rohrboden 4 werden die zweiten Teilbereiche 2 mittels Formrollen oder Schiebern nach innen umgebogen, so dass sie den Sammelkastenfuß 5 des Sammelkastens 1 zumindest teilweise hintergreifen. Nähere Details zu dieser Verbindungsstelle folgen in den weiteren Figuren.
  • Der Rohrboden 4 ist in der 1 so gestaltet, dass die zweiten Teilbereiche 2 Jeweils zwischen den Verstärkungsrippen 6 des Sammelkastens 1 angeordnet sind. Die ersten Teilbereiche 3 des aufgestellten Randbereichs liegen über die gesamte Länge des Rohrbodens 4 verlaufend darunter. Eine genaue Aufteilung in die zweiten Teilbereiche 2 und ersten Teilbereiche 3 ist in den folgenden Figuren zu erkennen.
  • Die zweiten Teilbereiche 2 greifen so genau zwischen die Verstärkungsrippen 6 und liegen nach dem Umbiegen nach innen direkt auf dem Sammelkastenfuß 5 auf und sichern diesen mechanisch in seiner Position im Rohrboden 4.
  • Die 2 zeigt einen Schnitt durch die in 1 gezeigte Anordnung. Der Schnitt verläuft entlang der Schnittebene A-A welche in 1 gezeigt ist.
  • Zu erkennen in 2 ist insbesondere der Sammelkasten 1 sowie sein Sammelkastenfuß 5. Der Sammelkasten 1 ist in den Rohrboden 4 eingesetzt.
  • Im linken Bereich der 2 ist zu erkennen wie der Rohrboden 4 zu Beginn des Montagevorgangs geformt ist. Die ersten Teilbereiche 3 bilden mit dem Sammelkastenfuß 5 und dem Rohrboden 4 einen Kanal 7 aus, in welchen eine Dichtung eingelegt oder eingespritzt werden kann. Die zweiten Teilbereiche 2 sind in der Ausgangsstellung, relativ zu den ersten Teilbereichen 3 nach außen abgewinkelt.
  • Im rechten Bereich der 2 ist der Zustand des Rohrbodens 4 dargestellt nachdem der Sammelkasten 1 eingesetzt wurde und die zweiten Teilbereiche 2 nach Innen verbogen wurden und damit den Sammelkastenfuß 5 am Rohrboden 4 fixieren, indem sie den Sammelkastenfuß 5 zumindest teilweise hintergreifen.
  • Die zweiten Teilbereiche 2 liegen am Ende des Montagevorgangs flächig am seitlichen, nach außen gerichteten Bereich des Sammelkastenfußes 5 an. Die hakenähnlichen Elemente hintergreifen dabei den Sammelkastenfuß 5 zumindest teilweise.
  • Die 2 zeigt das Prinzip wie der Sammelkasten 1 in den Rohrboden 4 eingesetzt wird und durch das Verbiegen der zweiten Teilbereiche 2 an diesem fixiert wird. Die Ausgestaltung der zweiten Teilbereiche 2 und somit der aufgestellten Randbereiche 8 des Rohrbodens 4 ist in 2 nur beispielhaft, weitere Ausführungsformen sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Der obere Abschnitt des aufgestellten Randbereichs 8 bildet die zweiten Teilbereiche 2. Der untere Abschnitt bildet die ersten Teilbereiche 3.
  • Die 3a zeigt eine Detailansicht des Schnitts aus 2. Zu erkennen ist insbesondere der Sammelkastenfuß 13, sowie der Endbereich des Rohrbodens 10 mit dem zweiten Teilbereich 11.
  • Ähnlich wie bei der in 2 gezeigten Abbildung, zeigt 3a einen Kanal 15, welcher zwischen dem Sammelkastenfuß 13, dem Rohrboden 10 und dem ersten Teilbereich 17 entsteht.
  • Der zweite Teilbereich 11 ist in 3a in dem Zustand dargestellt in dem der Sammelkastenfuß 13 in den Rohrboden 10 eingesetzt werden kann. Der zweite Teilbereich 11 ist hier um einen Winkel α aus der senkrechten des restlichen aufgestellten Randbereichs 16 und damit des ersten Teilbereichs 17 des Rohrbodens 10 hinausgebogen. Dies ermöglicht das Einsetzten des Sammelkastenfußes 13 in den Rohrboden 10 an dem zweiten Teilbereich 11 und insbesondere dem hakenähnlichen Element 12 vorbei.
  • Der zweite Teilbereich 11, welcher Teil des aufgestellten Randbereichs 16 des Rohrbodens 10 ist, weist hakenähnliche Elemente 12 auf. Im in 3a gezeigten Fall ist das hakenähnliche Element 12 ein Element mit einer dreieckigen Querschnittsfläche, welches auf der Innenseite des zweiten Teilbereichs 11 angeordnet ist. Das hakenähnliche Element 12 ist in einer solchen Weise am zweiten Teilbereich 11 angeordnet, dass durch ein Verbiegen des zweiten Teilbereichs 11 nach innen zum Sammelkastenfuß 13 hin das hakenähnliche Element 12 in direktem Kontakt mit dem Sammelkastenfuß 13 gebracht wird. Der Sammelkastenfuß 13 wird dadurch zumindest teilweise von dem zweiten Teilbereich 11 und insbesondere den hakenähnlichen Elementen 12 hintergriffen. Eine detaillierte Darstellung hierzu folgt in der 3b.
  • Das hakenähnliche Element 12 kann in alternativen Ausführungsformen auch von der hier gezeigten Form abweichend ausgeführt sein. Nähere Details hierzu folgen in den weiteren Figuren.
  • 3b zeigt die gleiche Ansicht wie 3a mit dem Unterschied, dass der zweite Teilbereich 11 nun nach innen gebogen wurde, so dass das hakenähnliche Element 12 in Kontakt mit dem Sammelkastenfuß 13 gebracht wurde.
  • Der zweite Teilbereich 11 ist hier sogar um den Winkel β über die senkrechte des aufgestellten Randbereichs 16 hinaus in Richtung des Sammelkastenfußes 13 verbogen worden. Durch diese leichte Überbiegung über die Senkrechte hinaus, kann die Anpresskraft des hakenähnlichen Elementes 12 auf den Sammelkastenfuß 13 und damit die Kontaktgriffe zwischen dem Sammelkastenfuß 13 und dem Rohrboden 10 erhöht werden.
  • Das hakenähnliche Element steht in 3b in direktem Eingriff mit dem Sammelkastenfuß 13. Es bilden sich zwischen dem hakenähnlichen Element 12 und dem Sammelkastenfuß 13 die Kontaktfläche 14. Der aufgestellte Randbereich 16 des Rohrbodens 10 ist außerdem seitlich mit dem Sammelkastenfuß 13 in Kontakt. Zwischen dem Sammelkastenfuß 13 und dem Rohrboden 10 bildet sich, wie auch schon in 3a, der Kanal 15, welcher zur Aufnahme eines Dichtungselementes dient.
  • Die 4a zeigt eine Detailansicht des aufgestellten Randbereichs 26 des Rohrbodens 24. Außerdem ist der Sammelkasten 20, sowie die Verstärkungsrippen 21 des Sammelkastens 20 zu erkennen. Der aufgestellte Randbereich 26 des Rohrbodens 24 ist in die ersten Teilbereiche 22 sowie die zweiten Teilbereiche 23 aufgeteilt.
  • Der zweite Teilbereich 23 weist des Weiteren die hakenähnlichen Elemente 25 auf. Die hakenähnlichen Elemente 25 sind in 4a durch Ausschnitte realisiert, welche nach innen hin zum Sammelkastenfuß aus den zweiten Teilbereichen 23 herausgedrückt werden. Die zweiten Teilbereiche 23 weisen zu diesem Zweck drei zusammenhängende Schnitte auf, die es ermöglichen eine Zunge aus dem Material des zweiten Teilbereichs 23 nach Innen hin zur Mitte des Rohrbodens 24 heraus zu biegen.
  • In der oberen Darstellung der 4a weist dieser Ausschnitt und damit die ausdrückbare Zunge einen trapezförmigen Umriss auf, welcher von oben nach unten konisch zuläuft.
  • In der unteren Abbildung der 4a ist im linken Bereich eine alternative Ausführungsform des hakenähnlichen Elements 25 dargestellt. Hier weist der Ausschnitt eine sich von oben nach unten konisch verbreiternde Außenkontur auf.
  • Im rechten Bereich der unteren Darstellung der 4a ist eine dritte alternative Ausführungsform dargestellt, in welcher der Ausschnitt einen rechteckigen Umriss aufweist. Prinzipiell sind viele verschiedene Ausgestaltungen dieses hakenähnlichen Elements und insbesondere der Kontur dieses Ausschnittes denkbar.
  • Die 4b, 4c, 5b und 5c sind analog den 3a und 3b aufgebaut. Unterschiedlich sind jeweils die verwendeten Bezugszeichen und der Aufbau der hakenähnlichen Elemente 25, 32.
  • Die 4d zeigt eine Aufsicht auf den Sammelkastenfuß 20. Zu erkennen ist in der Aufsicht der Sammelkastenfuß 20, sowie die Verstärkungsrippen 21. Die hakenähnlichen Elemente 25 greifen hier in die Bereiche zwischen den Verstärkungsrippen 21 des Sammelkastenfußes 20 ein.
  • Die 5a zeigt eine Seitenansicht des Sammelkastens 30, sowie den Verstärkungsrippen 31, welche seitlich am Sammelkasten 30 angeordnet sind. Außerdem dargestellt ist der Rohrboden 37 mit dem ersten Teilbereich 33 des aufgestellten Randbereichs sowie dem zweiten Teilbereich 32 des aufgestellten Randbereichs 38 des Rohrbodens 37.
  • 5d zeigt eine Aufsicht auf den Sammelkastenfuß 36 sowie den aufgestellten Randbereich 38 des Rohrbodens 37 und lässt das Prinzip der mechanischen Verbindung gut erkennen. Der Sammelkasten 30 weist an seiner Seite Verstärkungsrippen 31 auf.
  • Ähnlich einer Well-Schlitz-Bördelung wird hier der zweite Teilbereich 32 in die Zwischenräume zwischen den Verstärkungsrippen 31 gebogen. Dies ergibt einen wellenartigen Verlauf des zweiten Teilbereichs 32 um die Verstärkungsrippen 31 des Sammelkastens 30 herum. Im Bereich der Verstärkungsrippen 31 kann das Material des zweiten Teilbereichs 32 nicht nach innen an den Sammelkastenfuß 36 gedrückt werden. Hierdurch ergibt sich der wellenartige Verlauf des zweiten Teilbereichs 32.
  • Die nach Innen gebogenen Bereiche des zweiten Teilbereichs 32 bilden in diesem Fall die hakenähnlichen Elemente, welche in direkten Eingriff mit den Sammelkastenfuß 36 stehen und somit eine sichere mechanische Verbindung des Sammelkastenfußes mit dem Rohrboden 37 herstellen. Das wellenartige Muster des zweiten Teilbereichs 32 kann entweder bereits im Vorfeld in den aufgestellten Randbereich 38 eingebracht werden, oder erst im Prozess des Heranbiegens des zweiten Teilbereichs 32 an den Sammelkasten 30 erzeugt werden.
  • Die 6a bis 6d zeigen nun nachfolgend jeweils eine Variante der Ausgestaltung insbesondere des zweiten Teilbereichs 43, 45, 47, 50. Jeweils links in den Figuren wird der Zustand vor der Endmontage dargestellt. Jeweils rechts der Zustand nach Endmontage der Vorrichtung. Hauptunterschiede liegen in der Ausgestaltung der hakenähnlichen Elemente 42, 44, 46, 49 in den 6a bis 6d.
  • Als hakenähnliches Element 42 in der 6a ist ein Vorsprung ausgebildet, welcher am zweiten Teilbereich 43 so positioniert ist, dass er mit dem Sammelkastenfuß 40 in direktem Kontakt steht sobald der zweite Teilbereich 43 an den Sammelkastenfuß herangebogen wurde und diesen zumindest teilweise hintergreift. Direkter Kontakt zwischen dem hakenähnlichen Element 42 und dem Sammelkastenfuß 40 wird primär entlang der Kante entstehen, die den tiefsten Punkt des hakenähnlichen Elements 42 bildet.
  • 6b zeigt als hakenähnliches Element 44 ein U-förmig gebogenes Element, welches so am verformbaren Teilbereich 45 angeordnet ist, dass es ebenfalls in direktem Kontakt mit dem Sammelkastenfuß 40 gerät, sobald der verformbare Teilbereich 45 an den Sammelkastenfuß 40 herangebogen wird. Primär wird das hakenähnliche Element 44 mit dem tiefsten Punkt seiner U-förmigen Form in Kontakt mit der nach oben gerichteten Fläche des Sammelkastenfußes 40 kommen.
  • Die 6c zeigt zwei weitere Abbildungen mit einer alternativen Ausführungsform für den zweiten Teilbereich 47, sowie das hakenähnliche Element 46. In der 6c ist nun der Endbereich 48 des aufgestellten Randbereichs 51 um 180° nach außen abgebogen, so dass eine Dopplung der Wandung entsteht.
  • Der Endbereich 48 des zweiten Teilbereichs 47 liegt dabei parallel am zweiten Teilbereich 47 an, was zu einer doppelten Wandstärke und damit zu einer erhöhten Festigkeit führt. Der zweite Teilbereich 47 weist weiterhin ein hakenähnliches Element 46 auf, welches ebenfalls so positioniert ist, dass es nach dem Heranbiegen des zweiten Teilbereichs 47 an den Sammelkastenfuß 40 in direktem Kontakt mit diesem steht. Das hakenähnliche Element 46 ist in 6c ebenfalls ein leicht nach oben gebogener Vorsprung.
  • In 6d ist das hakenähnliche Element 49 dadurch realisiert, dass der Endbereich des zweiten Teilbereichs 50 nun um einen Winkel, welcher vorzugsweise zwischen 0 und 180° liegt, nach innen gebogen ist.
  • Der Endbereich 49 des zweiten Teilbereichs 50 steht somit nach innen in Richtung des Sammelkastenfußes 40 und ist in einer solchen Weise umgebogen, dass der Endbereich 49 welcher das hakenähnliche Element bildet in direktem Kontakt mit dem Sammelkastenfuß 40 gerät, sobald der zweite Teilbereich 50 nach innen zum Sammelkastenfuß gebogen wird und diesen zumindest teilweise hitergreift.
  • In alternativen Ausführungsformen ist noch eine Vielzahl weiterer Ausgestaltungen der hakenähnlichen Elemente des zweiten Teilbereichs denkbar. So können etwa verschiedene Vorsprünge und Absätze verwendet werden oder durch Biegungen des Endbereichs der zweiten Teilbereiche andere hakenähnliche Elemente geschaffen werden.
  • Allen gemein ist, dass die hakenähnlichen Elemente jeweils so geformt und positioniert sind, dass sie durch das Heranbiegen des zweiten Teilbereichs an den Sammelkastenfuß jeweils in direktem Kontakt mit dem Sammelkastenfuß kommen und diesen zumindest teilweise hintergreifen und dadurch diesen zwischen dem Rohrboden und dem hakenähnlichem Element fixieren.

Claims (9)

  1. Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens (1, 20, 30) mit dem Rohrboden (4, 10, 24, 37, 41), insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei der Sammelkasten (1, 20, 30) mit einem Sammelkastenfuß (5, 13, 36, 40) in den Rohrboden (4, 10, 24, 37, 41) einsetzbar ist, und der Rohrboden (4, 10, 24, 37, 41) mindestens einen ersten aufgestellten Randbereich (8, 16, 26, 38, 51) aufweist welcher einen ersten (3, 17, 22, 33, 43a, 45a, 47a, 50a) und zweiten Teilbereich (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) aufweist, die miteinander verbunden sind und die relativ zueinander abgewinkelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) nach innen gerichtete hakenähnliche Elemente (12, 25, 42, 44, 46, 49) aufweist, wobei der zweite Teilbereich (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) so verbiegbar ist, dass der Sammelkastenfuß (5, 13, 36, 40) von den hakenähnlichen Elementen (12, 25, 42, 44, 46, 49) zumindest teilweise hintergreifbar ist.
  2. Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (4, 10, 24, 37, 41) einen zumindest teilweise umlaufenden Kanal (7, 15) aufweist, dessen Begrenzung nach innen und nach unten durch den Rohrboden (4, 10, 24, 37, 41), nach oben durch den Sammelkastenfuß (5, 13, 36, 40) und nach außen durch den ersten Teilbereich (3, 17, 22, 33, 43a, 45a, 47a, 50a) des aufgestellten Randbereichs (8, 16, 26, 38, 51) gebildet ist.
  3. Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Teilbereiche (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) des Rohrbodens (4, 10, 24, 37, 41) bereits vor dem Verbinden mit dem Sammelkasten (1, 20, 30) vorgebogen sind.
  4. Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Teilbereiche (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) des aufgestellten Randbereichs (8, 16, 26, 38, 51) mittels Formrollen und/oder Schiebern verbiegbar sind.
  5. Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hakenähnlichen Elemente (12, 25, 42, 44, 46, 49) des zweiten Teilbereichs (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) durch dreieckige Nasen und/oder durch schräg nach unten gerichtet Vorsprünge und/oder durch nach oben gebogenen Vorsprünge und/oder durch aus dem zweiten Teilbereich (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) nach innen ausgebogenen Zungen und/oder durch nach innen ausgestanzte Vorsprünge gebildet sind.
  6. Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) des aufgestellten Randbereichs (8, 16, 26, 38, 51) ein nach innen eingeformtes wellenartiges Muster aufweist, wobei die nach innen eingeformten Bereiche als hakenähnliches Element (12, 25, 42, 44, 46, 49) dienen.
  7. Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endbereiche der zweiten Teilbereiche (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) des Rohrbodens (4, 10, 24, 37, 41) in einem Winkel von etwa 180° nach außen abgewinkelt sind.
  8. Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der abgewinkelte Endbereich mit dem zweiten Teilbereich (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) des aufgestellten Randbereichs (8, 16, 26, 38, 51) stoffschlüssig verbunden ist.
  9. Wärmeübertrager mit Sammelkasten und Rohrboden mit einer Vorrichtung zum Verbinden des Sammelkastens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Teilbereiche (2, 11, 23, 32, 43, 45, 47, 50) des Rohrbodens (4, 10, 24, 37, 41) jeweils einen Endbereich aufweisen, welcher nach innen in einen Winkel, vorzugsweise zwischen 0° und 180° abgewinkelt ist, wobei die nach innen abgewinkelten Endbereiche die hakenähnlichen Elemente (12, 25, 42, 44, 46, 49) bilden.
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