DE8717766U1

DE8717766U1 - Wärmetauscher mit Lamellenrippen

Info

Publication number: DE8717766U1
Application number: DE8717766U
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1987-08-29
Filing date: 1987-08-29
Publication date: 1990-03-15
Anticipated expiration: 1997-08-30
Also published as: DE3728969A1; EP0305665B1; US5117905A; EP0305665A1; DE3870102D1

Description

Angelder:

Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH &Lgr; Co. KG Hauserstraße 3 7000 Stuttgart 30

86-B-34 GM 0417 071 4.10.1989

H/cd (87/11)

Titel: Wärmetauscher mit Lamellenrippen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit Lamellenrippen, die durch ausgeformte Kragen der Lamellenrippen im Abstand voneinander und parallel zueinander gehalten sind, die in Durchzügen der Kragen von parallel zueinander verlaufenden Rohren durchdrungen sind, und jeweils der Innendurchmesser des Durchzugs an den Außendurchmesser des Rohrs angepaßt ist und am Außenumfang des Rohrs mindestens teilweise anliegt, wobei am durchgezogenen Rand des Durchzugs am Umfang verteilt

abgebogene Zungen angeordnet sind.

Bei einem solchen aus der GB-PS 1 174 402 bekannten Warnsstauscher sind die freien Enden der Zungen gerundet abgebogen. Diese Rundungen bewirken einen erheblichen Luftwiderstand des durchströmenden gasförmigen Wärmeträgers. Die nur linienförmigen Berührungsstellen der abgebogenen Zungen der Nachbarlamellenrippen bewirken einen hohen Wärmeübergangswiderstand, so daß der Wärmetauscher·' rkungsgrad unbefriedigend ist.

Ahnliche Nachteile hat auch die Wärmetauscherausbildung gemäß der DE-OS 21 23 722, wo die ausgeformten Kragen der Laraellen zur Sicherstellung des Abstunds derselben voneinander in der Lamellenfläche verteilt angeordnet sind. Dies bewirkt zwar eine gute Durchwirbelung der durch den Wärmetauscher hinduchströmenden Kühlluft bedingt aber auch einen entsprechenden Durchströmwiderstand. Ein solcher ist aber insbesondere bei den langsamen Fahrgeschwindigkeiten von Fahrzeugen im Stadtverkehr unerwünscht. Soll für die Lamellenrippen zur Erhöhung der Festigkeit ein härteres Material verwendet werden, so neigen die Ränder der ausgeformten Kragen zum Reißen, da die Verfcrmungsfähigkeit des Materials höherer Festigkeit überfordert ist. Risse in den Lamellenrippen stören den Wärmefluß, erhöhen den Durchströmungswiderstand, fördern die Ko/rosion und vermindern dadurch die Lebensdauer des Wärmetauschers.

Aus der GB 20 47 399 ist es bekannt, freigestanzte abgewickelte Zungen der Lamellenrippen mit den Wärmetauscherrohren zu verlöten. Durch die wenigen relativ schmalen abgewinkelten Zungen ist der Wärmefluß stark behindert. Das notwendige Verlöten ist teuer und erhöht das Gewicht des Wärmetauschers.

In VeiSieidür.e der gs-childsrtsn Nachteile liest der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die einzelnen Lamellenrippen durch die Kragen möglichst exakt auf Abstand gehalten werden, ohne daß die Kragen den Durchströmungswiderstand der Kühlluft erhöhen, wobei auch bei Verwendung von Werkstoffen höherer Festigkeit eine Rißbildung im verformten Material sicher vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die freien Enden der Zungen in einem Winkel von 90* zum den Durchzug durchragenden Rohr abgewinkelt sind und daß diese abgewinkelten Zungen zu den Lamellenrippen parallel verlaufende Distanzanlageflächen für die anschließende parallel- Lamellenrippe abgeben. Damit wird durch die Distanzanlageflächen neben der exakten Abstandseinhaltung gleichzeitig noch durch die Berührungsflächenvergrößerung im Rohrbereich die Wärmeleitung verbessert. Die Zwischenräume zwischen den Lamellenrippen sind sonst frei von Distanzhaltern, so daß die Kühlluft mit optimal geringem Durchströmwiderstand durchstreichen kann.

Ein besonders exakter'käme 11 enaiwstaHd* kann dadurch erreicht werden, daß der Abstand der Distanzanlageflächen von der
Lamellengrundfläche durch ein Kalibrierpressen bei allen
Distanzanlageflächen der Lamellenrippe gleich gemacht wird.

Dadurch, daß in Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser die Anzahl der angeordneten Zungen bei größerem Rohrdurchmesser größer ist als bei kleinerem Rohrdurchmesser, kann die erforderliche Verformung optimal niedrig gehalten werden, so daß auch bei der Verarbeitung von Lamellenrippenwerkstoffen höherer
Festigkeit keine Rißbildung auftritt.

Zur Erzielung möglichst großer Anlageflächen für den
Wärmeübergang am das den Wärmeträger führenden Rohr ist die größte Außenabmessung der Ausstanzung vor dem Durchziehen
kleiner als der Außendurchmesser des Rohrs. Beim Durchziehen entsteht dann ein zylindrischer Rand, an den sich die Zungen stirnseitig anschließen.

Zur Herstellung der Lamellenrippen für einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art werden die Lamellenrippen zuerst mit sternförmigen Ausstanzungen versehen, dann werden die Ränder dieser Ausstanzungen mit ihren durch die Sternform gebildeten Zungen um 90* mittels Durchziehstempeln verformt und
anschließend werden die Zungen über mindestens einen
wesentlichen Teil ihrer Länge zur Bildung der
Distanzanlageflächen nach außen abgewinkelt.

Dadurch, daß die Zungen bei der Herstellung der Ausstanzung freigestanzt und dazu die Außenkontur der Ausstanzung sternartig ausgebildet ist, muß der Lamellenrippenwerkstoff beim Durchziehen zur Bildung des Kragens nicht sehr stark verformt werden, so daß auch härteres Rippenmaterial verwendet werden kann, um so Kühlerbeschädigungen im robusten Betrieb und bei Reinigungsarbeiten möglichst gering zu halten.

Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen anhand der beigefügten Zeichnungen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigt:

Figur 1 eine Teildraufsicht auf eine Ausstanzung einer Lamellenrippe,

Figur 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in Figur 1,

Figuren 3, 4 den Figuren 1 und 2 entsprechende Darstellungen

des zweiten Arbeitsschrittes nach dem Durchziehen des Rands der Ausstanzung,

Figuren 5, 6 den Figuren 1 und 2 bzw. 3 und 4 entsprechende Darstellungen des letzten Arbeitsgangs beim Herstellen der

Lamellenrippen mit umgebogenen Zungen, wobei in Figur 6 das einen Wärmeträger führende Rohr eingezeichnet ist, und

Figuren 7 bis 12 den Figuren 1 bis 6 entsprechende

Darstellungen einer anderen Ausführungsform mit kleinerer Ausstarizung und entsprechend weniger am Umfang der Ausstanzung angeordneten Zungen.

Für alle entsprechenden Teile werden in der nachfolgenden Beschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet.

In der nur partiell in Draufsicht in Figur 1 dargestellten Lamellenrippe 1 aus Blech ist eine etwa sternförmige Ausstanzung 2 mit am Umfang verteilten Zungen 3 eingebracht. Im Durchziehverfahren ist dann der Randbereich der Ausstanzung 2 mit den Zungen 3 gemäß den Figuren 3 und 4 durchgezogen und bildet so einen in den Ausführungsbeispielen kreisrunden Durchzug 2" mit einem zylindrischen Teil 4, an den sich die Zungen 3 fluchtend anschließen. Die Zungen 3 selbst werden anschließend gemäß den Figuren 5 und 5 über einen wesentlichen Teil ihrer Länge um 90* abgewinkelt, wobei durch ein Kalibrierpressen der Abstand 5, der durch die Abwinkelung gebildeten Distanzanlageflächen 6 von der Lamellengrundfläcn« 7 bei allen so gebildeten Kragen 8 der Lamellenripp^r* .,ich gemacht wird.

Die so hergestellten Lamellenrippen 1 werden dann auf parallel zueinander verlaufende Rohre parallel zueinander zur Bildung des Wärmetauschers angeordnet. Durch die Distanzanlageflächen

6 werden die einzelnen Lamellenrippen 1 in gleichem Abstand voneinander gehalten, wobei der Außendurchmesser 10 des Rohrs 9 dem Innendurchmesser 11 des Kragens 8 entspricht. Durch Aufweitung der Rohre 9 wird zur Erzeugung eines guten Wärmeübergangs ein Preßsitz erzeugt.

Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 6 weist die
Ausstanzung 2 sechs Zungen 3 auf, während beim in den Figuren

7 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiel für Lamellenrippen

1 mit Rohren 9 mit kleinerem Durchmesser boi jeder Ausstanzung

2 nur drei Zungen 3 vorgesehen sind. Im Prinzip ist aber die
Gestaltung entsprechend der Ausführungsform der Figuren 1 bis 6 so, daß sich eine nähere Beschreibung hier erübrigt.

Claims

Schutzansprüche

1. Wärmetauscher mit Lamellenrippen (1), die durch ausgeformte Kragen (8) der Lamellenrippen (1) im Abstand voneinander und parallel zueinander gehalten sind und die in Durchzügen (2¹) der Kragen (8) von parallel zueinander verlaufenden Rohren (9) durchdrungen sind, und jeweils der Innendurchmesser des Durchzugs (2') an den Außendurchmesser des Rohrs (9) angepaßt ist und am Außenumfang des Rohrs (9) mindestens teilweise anliegt, wobei am durchgezogenen Rand des Durchzugs (2') am Umfang verteilt abgebogene Zungen (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Zungen (9) in einem Winkel von 90* zum der. Durchzug (2*) durchragenden Rohr (9) abgewinkelt sind und daß diese abgewinkelten Zungen (9) zu den Lamellenrippen (1) parallel verlaufende Distanzanlageflächen (6) für die anschließende Lamellenrippe (1) abgeben.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (5) der Distanzanlageflächen (6) von der Lamellengrundfläche (7) durch ein Kalibrierpressen bei allen Distanzanlageflächen (6) der Lamellenrippe (1) gleich ist.

3. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser die Anzahl der angeordneten Zungen (3) bei größerem

Rohrdurchnesser größer ist als bei kleinerem Rohrdurchmesser.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Außenabmessung der Ausstanzung (2) vor dem Durchziehen kleiner ist als der Außendurchmesser (10) des Rohrs.