DE19547618C1 - Kühlerkombination und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlerkombination, insbesondere für den Einsatz in Bauma­ schinen, mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffes in Anspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kühlerkombination.

Eine Kühlerkombination für derartige Einsatzfälle ist beispielsweise aus dem Kanadischen Patent mit der Nr. 10 81 277 bekannt. Die dort offenbarte Kühlerkombination ist bestens für den Einsatz in schweren Baumaschinen geeignet, weil sie sehr robust ausgeführt und den harten Bedingungen angepaßt ist. Nachteilig scheint jedoch der materialintensive Aufwand für die Halterung der Kühlerkombination zu sein, denn diese besteht aus einem alle vier Seiten einschließenden Rahmen. Dies führt ferner zu einer noch recht aufwendigen Monta­ ge beziehungsweise Demontage im Reparaturfall, weil zunächst alle Rahmenteile entfernt werden müssen, bevor ein Kühler ausgebaut werden kann. Ungünstig bei dieser vorbekann­ ten Kühlerkombination ist auch, daß die Längendehnung des Kühlnetzes durch die Rah­ menkonstruktion behindert wird oder es müssen zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, die diesem Problem Rechnung tragen. Die Herstellung dieser Kühlerkombination erfolgt so, daß zunächst die beiden Kühler an ihren Seitenteilen verbunden werden und danach die Kühlerkombination mit dem bereits beschriebenen Rahmen umbaut wird. Die große Zahl der Einzelteile und Schraubverbindungen hat einen vergleichsweise hohen Montageauf­ wand zur Folge.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kühlerkombination anzugeben, die eine freie Längendehnung der Kühler zuläßt, deren Kühlnetze vibrationsgedämpft angeordnet sind und die recht wartungs- und reparaturfreundlich ist. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung der Kühlerkombination beschrieben werden, mit dem der Montageaufwand bei weniger Einzelteilen gesenkt werden kann.

Diese Aufgabe ist bei einer nach dem Oberbegriff definierten Kühlerkombination erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst worden, daß eine u-förmige Halterung, die aus zwei die Küh­ lerkombination seitlich einschließende Rahmenteile und dem unteren Sammelkasten eines Kühlers gebildet ist, vorgesehen ist. Die Rahmenteile sind am entgegengesetzten Ende durch Zuganker miteinander verbunden. Die mindestens zwei Kühler liegen mit je einem ihrer Seitenteile aneinander an, sind dort aber nicht verbunden. Gegenüber den Rahmentei­ len ist der äußere Umfang der Kühler abgedichtet, um zu verhindern, daß ein ungenutzter Kühlluftstrom entweichen kann. Die Rohrböden und die Sammelkästen des einen Kühlers reichen über nahezu die gesamte Anordnungsbreite der Kühlerkombination, wobei die Rohrböden jedoch nur im Bereich dieses einen Kühlers mit einem Lochbild zur Aufnahme der Kühlrohre versehen sind.

Durch das Verfahren gemäß Anspruch 13 wird eine kostengünstige und einfache Monta­ geweise der Kühlerkombination angegeben.

Dadurch, daß die Halterung praktisch nur aus den beiden seitlichen Rahmenteilen besteht und dem unteren Sammelkasten die Funktion einer unteren Quertraverse zugewiesen wur­ de, können sich die Kühlnetze bei wechselnder Wärmebelastung ungehindert in Längsrich­ tung nach oben ausdehnen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, denn unzulässig hohe Span­ nungen im Kühlnetz werden vermieden. Die Zahl der Einzelteile ist verringert worden, was einer Aufwandsreduzierung in wesentlichem Umfang entspricht. Die mindestens zwei Kühler sind an ihren anliegenden Seitenteilen nicht verbunden, sondern nur so ausgeführt, daß der Durchtritt eines ungenutzten Kühlluftstromes verhindert wird. Die Reparatur­ freundlichkeit der Kühlerkombination ist wesentlich verbessert. Nach der Demontage der Ventilatorhaube müssen lediglich die Verbindung des einen Rahmenteiles mit dem Sam­ melkasten sowie die Zuganker gelöst werden, worauf der mindestens eine eingeschobene Kühler entfernt werden kann.

Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 gewährleisten, daß die Rahmenteile mit dem unteren Sammelkasten eine verwindungssteife Einheit bilden, weil sie kraft- und formschlüssig miteinander verbunden sind.

Insbesondere gemäß Anspruch 8, nach dem die Sammelkästen mit den Rohrböden ver­ schraubt sind, ergibt sich für den Anwender die Möglichkeit der Demontage und Reinigung des Wasserkühlers von innen, was im Baumaschineneinsatz unter Umständen erforderlich und von Vorteil ist.

Zu den seitlichen Rahmenteilen hin sind, gemäß dem Anspruch 10, Dichtleisten mit einer Gummiauflage angeordnet, die der Abstützung und der Abdichtung dienen. Weil die Kühl­ netze vom Rahmen weitestgehend abgekoppelt sind, sind die zu erwartenden Schwin­ gungsbelastungen in den Kühlnetzen vergleichsweise gering, so daß keine zusätzlichen Verstärkungsmaßnahmen in den Kühlnetzen notwendig sind.

Die Rahmenteile brauchen keine der Versteifung dienende Ausprägungen besitzen, zu de­ ren Herstellung aufwendige Werkzeuge notwendig wären, sondern besitzen lediglich Durchbruche für Schraubverbindungen und angeschweißte Winkel für die Gummilager sowie Dichtleisten an der Innenseite. Deshalb können die Rahmenteile auch bei kleinen Losgrößen relativ kostengünstig, beispielsweise mit numerisch gesteuerten Maschinen, hergestellt werden. Anschließend sind nur noch die beiden Längsränder durch Abkantung aufzurichten.

Vorzugsweise im unteren Sammelkasten lassen sich günstig zusätzliche Wärmetauscher, beispielsweise Ölkühler für Wandlergetriebe, einbauen, wie in Anspruch 12 angegeben wurde. Da der Sammelkasten aus Stahl hergestellt ist und der Wärmetauscher überwiegend aus Edelstahl besteht, sind hier keine Korrosionsprobleme zu erwarten.

Wegen weiterer Erfindungsmerkmale wird auf die Patentansprüche verwiesen, die durch diesen Verweis als an dieser Stelle ausdrücklich offenbart zu gelten haben und sich als er­ findungswesentlich herausstellen könnten.

Die Erfindung ist nachfolgend in einigen Ausführungsbeispielen erläutert, wozu auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird.

Es zeigen:

Fig. 1 Vorderansicht der Kühlerkombination mit drei Kühlern,

Fig. 2 Seitenansicht der Kühlerkombination,

Fig. 3 Draufsicht mit partiellen Ausschnitten,

Fig. 4 unterer Sammelkasten,

Fig. 5 Rahmenteil,

Fig. 6 Rohrböden mit Kühlnetz,

Fig. 7 Vorderansicht einer Kühlerkombination mit zwei Kühlern.

Die Fig. 1 und 7 zeigen am deutlichsten die Merkmale der Kühlerkombination, wobei die Fig. 1 beidseitig des Kühlers 5, der im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Wasserkühler ist, je einen weiteren Kühler 5; 6 zeigt, die als Ölkühler vorgesehen sind. Selbstverständlich könnten beispielsweise anstelle dieser Ölkühler auch Ladeluftkühler in die Kühlerkombi­ nation integriert sein.

Eine Ventilatorhaube 20 umschließt vollständig den Umfang der Kühlerkombination, aus­ genommen den oberen 13 und unteren Sammelkasten 3.

Die Kühlrohre 15 des Kühlers 5, die mit eingelegten Lamellen 18 das Kühlnetz 17 bilden, stecken mit ihren oberen und unteren Enden in den ein Lochbild 14 darstellenden Öffnun­ gen 35 der Rohrböden 10; 11. Die Rohrböden 10; 11 sind am gesamten Umfang mittels Ver­ schraubungen 36 mit je einem Sammelkasten 3; 13 verbunden.

Die Sammelkästen 3; 13 weisen ferner Einfüllstutzen, Entlüftungsanschlüsse und Eintritt sowie Austritt für das Kühlwasser auf, wie sie meistens bei Wasserkühlern anzutreffen sind und deshalb hier nicht weiter erläutert werden müssen.

Die zuvor beschriebenen Einzelheiten sind auch der Fig. 6 zu entnehmen, die einen Rohr­ boden 10 oder 11 in der Draufsicht zeigt, aus der das Lochbild 14 hervorgeht und insbe­ sondere auch die beidseitig über den Bereich des Lochbildes 14 ragenden geschlossenen Bereiche 19, die die nebengeordneten Kühler 6; 7 oben und unten einschließen, wie weiter unten noch beschrieben ist. Ferner zeigt die Fig. 6 die oben und unten in den Rohrböden 10; 11 steckenden Enden der Kühlrohre 15 und das Kühlnetz 17. Das ist eine gewöhnliche Ausführung im Kühlerbau.

Die Fig. 7 hat im Unterschied zur Fig. 1 nur auf einer Seite des Kühlers 5 einen nebengeord­ neten Kühler 6, bei dem der Bereich 19 nur an einer Seite des Lochbildes 14 vorgesehen ist.

Die u-förmige Halterung 1 besteht aus den beiden Rahmenteilen 2, links und rechts der Kühlerkombination und aus dem unteren Sammelkasten 3. Am dem Sammelkasten 3 ge­ genüberliegenden Ende, also in der Nähe des Sammelkastens 13, sind die Rahmenteile 2 mittels zweier parallel zueinander und zu den Sammelkästen 3; 13 verlaufender Zuganker 4 verbunden. Die Zuganker 4 stecken beidseitig in lochartigen Durchbrüchen der Rahmentei­ le 2 und weisen Verschraubungen auf.

Die Kühler 5 und 6 sowie 5 und 7 liegen mit ihren Seitenteilen 8 bzw. 9 aneinander an, so daß an dieser Nahtstelle keine Kühlluft hindurchtreten kann. Die Fig. 3 zeigt auf der rech­ ten Seite einen Ausschnitt, der diesen Sachverhalt verdeutlicht.

Die nebengeordneten oder eingeschobenen Kühler 6 und 7 sind mit den Rahmenteilen 2 mittels Verschraubungen 34 verbunden. Dazu sind die Sammelkästen 60; 70 dieser Kühler 6; 7 mit angeformten Vorsprüngen 61 versehen, die Gewindelöcher 62 aufweisen, in die die Schrauben 34 eingeschraubt werden. Dabei wird zunächst die Verbindung zwischen den Rahmenteilen 2 und den nebengebauten Kühlern 6; 7 hergestellt und danach wird diese Einheit zwischen den überstehenden Rohrböden 10; 11 des Kühlers 5 eingeschoben. An­ schließend erfolgt die Verbindung der Rahmenteile 2 mit dem Sammelkasten 3. Die Fig. 4 zeigt den Sammelkasten 3, der an seinen Stirnseiten 31 eine Leiste 32 aufweist, die dort angeschweißt ist. In der Leiste 32 sind Bohrungen oder Durchbrüche 33 eingebracht. Als Gegenstück befinden sich gemäß Fig. 5 ebenfalls Leisten 22 an den Rahmenteilen 2, die in gleicher Weise mit Durchbrüchen 23 ausgerüstet sind. Die Leisten 32; 22 sind so dimen­ sioniert, daß sie ineinander passen, wobei die Durchbrüche 33; 23 fluchten und das Einbrin­ gen von Verschraubungen 16 zulassen.

Darüber hinaus zeigt die Fig. 4 dieses Ausführungsbeispiels, daß im Sammelkasten 3 ein zusätzlicher Ölkühler 12 angeordnet ist, der der Kühlung des Wandleröles dient. Dieser Ölkühler 12 ist auch im unteren Teil der Fig. 2 eingezeichnet.

Die Fig. 2 zeigt die Seitenansicht der Kühlerkombination mit dem Rahmenteil 2 und den angeordneten Gummilagern 24, oben, und 25 etwas unterhalb der halben Höhe der Kühler­ kombination. Die Anordnung der Gummilager 24; 25 ist so getroffen worden, daß sowohl vertikale als auch horizontale Lagerkräfte abgefedert werden können. Die Vertikalachse 30 der Gummilager 25 deckt sich mit der Vertikalachse 29 der Kühlerkombination, während die Achse 37 der Gummilager 24 mit einem spitzen Winkel 38 zur genannten Vertikalachse 29 angeordnet ist. Dazu sind am oberen Ende der Rahmenteile 2 abgewinkelte Laschen 28 vorgesehen, die die Gummilager 24 tragen (s. a. Fig. 5).

Der Durchtritt ungenutzter Kühlluftströme soll vermieden werden. Deshalb besitzen, wie die Fig. 1; 2 und 7 zeigen, die Sammelkästen 60; 70 der Kühler 6 und/oder 7 Dichtleisten 63. Da es sich um Sammelkästen aus Aluminiumguß handelt, sind die Dichtleisten 63 di­ rekt angeformt. Diese Dichtleisten 63 blockieren weitestgehend den Spalt, der zwischen den überkragenden geschlossenen Bereichen 19 der Rohrböden 10; 11 und dem stirnseitigen Ende der Kühler 6; 7 vorhanden ist. Zur Abdichtung zwischen den Rahmenteilen 2 und den äußeren Seitenteilen 8; 9 sind an deren Innenseite 21 profilierte Dichtleisten 27 vorgesehen, die sich über die gesamte Höhe des Kühlnetzes 17 erstrecken. Die rechte Seite der Fig. 3 zeigt die Dichtleisten 27, die zusätzlich noch eine Gummiplatte 26 erhält, um eine Abkopp­ lung des Netzes 17 von den Rahmenteilen 2 zu erzielen.

Bezugszeichenliste

1 Halterung
2 Rahmenteile
3 Sammelkasten, Kühler 5, unten
4 Zuganker
5 Kühler, Wasserkühler
6 Kühler, Ölkühler
7 Kühler, Ölkühler
8 Seitenteil Kühler 5
9 Seitenteil Kühler 7
10 Rohrboden Kühler 5, oben
11 Rohrboden Kühler 5, unten
12 Wärmetauscher, Wandlerölkühler
13 Sammelkasten, Kühler 5, oben
14 Lochbild
15 Kühlrohre, Kühler 5
16 Verschraubung, Rahmenteil/Sammelkasten 3
17 Kühlnetz
18 Lamellen
19 geschlossener Bereich, Rohrböden
20 Ventilatorhaube
21 Innenseite, Rahmenteil
22 Leisten am Rahmenteil
23 Durchbrüche, Bohrungen in Leiste 22
24 Gummilager, oben
25 Gummilager, unten
26 Gummiplatte
27 profilierte Dichtleiste
28 Laschen, Gummilager 24
29 Vertikalachse, Kühlerkombination
30 Vertikalachse, Gummilager 25
31 Stirnseite, Sammelkasten 3
32 Leiste, Sammelkasten 3
33 Durchbrüche, Bohrungen in Leiste 32
34 Verschraubung, Rahmenteil/Kühler
35 Öffnungen des Lochbildes
36 Verschraubung, Sammelkasten/Rohrboden
37 Achse, Gummilager 24
38 spitzer Winkel
60 Sammelkasten, Kühler 6
61 Vorsprünge am Kühler
62 Gewindelöcher in Vorsprünge
63 Dichtleiste am Sammelkasten
70 Sammelkasten, Kühler 7

Claims (13)

1. Kühlerkombination, insbesondere für den Einsatz in Baumaschinen, bestehend aus min­ destens zwei Kühlern, mit einer die Kühlerkombination umgreifenden Ventilatorhaube, wo­ bei die Kühler jeweils ein Kühlnetz aufweisen, das von je einem Rohrboden mit Sammelka­ sten an zwei Enden begrenzt ist und mit Elementen zur Halterung der Kühlerkombination sowie zur Abstützung der Kombination an dem zu kühlenden Aggregat, dadurch gekennzeichnet, daß eine u-förmige Halterung (1), die aus zwei die Kühlerkombination seitlich einschließende Rahmenteile (2) und dem unteren Sammelkasten (3) gebildet ist, vorgesehen ist, daß die Rahmenteile (2) an dem dem Sammelkasten (3) entgegengesetzten Ende durch Zu­ ganker (4) miteinander verbunden sind, daß die Kühler (5; 6; 7) der Kühlerkombination mit je einem ihrer Seitenteile (8; 9) aneinander anliegen und die Kühler (6; 7) gegenüber den Rahmenteilen (2) abgedichtet sind, daß die Rohrböden (10; 11) mit den Sammelkästen (3; 13) deutlich über die Breite des einen Kühlers (5) bis etwa über die gesamte Anordnungsbreite der Kühlerkombination reichen, wobei die Rohrböden (10; 11) nur im Bereich des Kühlers (5) mit einem Lochbild (14) zur Aufnahme der Kühlrohre (15) des Kühlers (5) ausgebildet und ansonsten geschlossen sind.

2. Kühlerkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenteile (2) mit dem Sammelkasten (3) kraft-und formschlüssig verbunden sind und eine verwindungs­ steife Einheit bilden.

3. Kühlerkombination nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten (31) des Sammelkastens (3) eine u-förmige Leiste (32) und an der Innenseite (21) der Rahmenteile (2) eine ebenfalls u-förmige Leiste (22) angeordnet, vorzugsweise geschweißt sind, wobei die Leisten (32; 22) ineinander eingreifbar ausgebildet und partiell mit Durchbrüchen (33; 23) für Verschraubungen (16) versehen sind.

4. Kühlerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Kühlers (5) mindestens je ein weiterer Kühler (6; 7) angeordnet ist, die oben und unten von den über die gesamte Anordnungsbreite der Kühlerkombination reichenden Rohrböden (10; 11) und Sammelkästen (3; 13) eingeschlossen sind.

5. Kühlerkombination nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einseitig des Kühlers (5) mindestens ein weiterer Kühler (6) vorgesehen ist.

6. Kühlerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rahmenteilen (2) eine schwingungsdämpfende Lagerung angeordnet ist, die vorzugs­ weise aus elastischen Gummilagern (24; 25) besteht, die vertikale und horizontale Lager­ kräfte abfangen.

7. Kühlerkombination nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummilager (25) mit ihren Vertikalachsen (30) in einer Kühlerebene liegend an den Außenseiten der Rah­ menteile (2) befestigt sind und die Gummilager (24) mit ihren Achsen (37) mit einem spit­ zen Winkel (38) zu einer Kühlerebene am an den oberen Enden der Rahmenteile (2) einge­ setzten und abgewinkelten Laschen (28) angeordnet sind.

8. Kühlerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrböden (10; 11) mit den Sammelkästen (3; 13) vorzugsweise miteinander ver­ schraubt sind.

9. Kühlerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (6) und/oder der Kühler (7) am Rahmenteil (2) befestigt, vorzugsweise verschraubt ist.

10. Kühlerkombination nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkästen (60; 70) des Kühlers (6) und/oder (7) stirnseitig angeordnete Dicht­ leisten (63) aufweisen, die den Spalt zum oberen und unteren Rohrboden (10; 11) des Küh­ lers (5) abdecken und die angeformte Vorsprünge (61) mit Gewindelöchern (62) besitzen, zur Verschraubung an dem Rahmenteil (2).

11. Kühlerkombination nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung der Kühler (5; 6) und/oder (7) gegenüber den Rahmenteilen (2) an de­ ren Innenseite (21) eine profilierte Dichtleiste (27) befestigt ist, die sich über etwa die ge­ samte Höhe des Kühlnetzes (17) erstreckt und die eine Gummiplatte (26) oder ähnliche elastische Mittel aufweist.

12. Kühlerkombination nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem unteren Sammelkasten (3) weitere Wärmetauscher (12) befinden.

13. Verfahren zur Herstellung der Kühlerkombination, gemäß Anspruch 1, bei dem Rah­ menteile mit den einzelnen Kühlern verbunden und montiert werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zunächst die Kühler (6 und/oder 7) mit einem Rahmenteil (2) verbunden werden, anschließend dieser Kühler (6 und/oder 7) zwischen den überstehenden Enden der Rohrböden (10; 11) des Kühlers (5) eingeschoben wird, worauf die Verbindung des Rah­ menteiles (2) mit dem Sammelkasten (3) erfolgt und die die Rahmenteile (2) verbindenden Zuganker (4) eingesetzt werden.