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Patent Searching and Data


Title:
COLLECTING VAT, HEAT EXCHANGER AND METHOD FOR PRODUCING A COLLECTING VAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/083764
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a collecting vat (1) comprising at least one tie rod (2) formed by a rivet, a screw or a bolt, the tractive forces thereof being at least partially absorbed by an element arranged inside the collecting vat (1).

Inventors:
KAEMMLER GEORG (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/002412
Publication Date:
September 30, 2004
Filing Date:
March 09, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BEHR GMBH & CO KG (DE)
KAEMMLER GEORG (DE)
International Classes:
F28F9/02; F28F21/06; (IPC1-7): F28F9/02
Foreign References:
US2315404A1943-03-30
US2559256A1951-07-03
EP0641985A11995-03-08
Attorney, Agent or Firm:
BEHR GMBH & CO. KG (G-IP Mauserstrasse 3, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Sammelkasten für einen Wärmeübertrager, mit mindestens einem Zu ganker (2), wobei der Sammelkasten insbesondere aus Kunststoff be steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (2) durch einen Niet, eine Schraube oder einen Bolzen gebildet ist.
2. Sammelkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zu ganker (2) in einem Hohlprofil (3) angeordnet ist.
3. Sammelkasten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (3) ein Rohr oder ein leitschaufelartig ausgebildetes Hohlprofil ist.
4. Sammelkasten nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten (1) gegenüber dem Hohlprofil (3) abgedichtet ist.
5. Sammelkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (4) zwischen Sammelkasten (1) und Hohlprofil (3) und/oder Sammelkasten (1) und. Zuganker (2) einge legt ist.
6. Sammelkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterlegscheibe (5) auf der Außenseite des Sammelkastens (1) vorgesehen ist.
7. Sammelkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innengewinde auf einer Seite des Sammelka stens im Innenraum desselben vorgesehen ist, in das der Zuganker ein geschraubt ist.
8. Sammelkasten nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass das Hohlprofil (3) unter einer Druckspannung in Folge ei ner durch den Zuganker (2) beständig wirkenden Zugspannung steht.
9. Sammelkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker zumindest eine Aufnahme, insbe sondere ein Schraubgewinde, aufweist, wobei ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Schraube, von außen durch eine Öffnung im Sam melkasten in die Aufnahme eingreift.
10. Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluftkühler für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Sammelkasten und Wärmeübertragerrohren, wobei die Wärmeübertragerrohre mit dem zumindest einen Sammelkasten kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sammel kasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Sammelkastens nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (2) nach Fertigstellung des Sammelkastens (1) in denselben eingeführt und verspannt wird, wobei ein Element zur Aufnahme von Zugkräften des Zugankers (2) in dem Sammelkasten (1) vorgesehen ist.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugan ker (2) durch ein Hohlprofil (3) geführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zur Aufnahme von Zugkräften des Zugankers (2) in den Sam melkasten eingespritzt, eingelegt oder eingeklemmt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Ende des Elements zur Aufnahme von Zugkräften und/oder an mindestens einem Ende des Zugankers (2) je ein Dichtele ment (4) angebracht wird.
Description:
Sammelkasten, Wärmeübertrager und Verfahren zur Herstellung eines Sammelkastens Die Erfindung betrifft einen Sammelkasten, insbesondere für ein Kraftfahr- zeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 sowie ein Verfahren zur Herstel- lung eines Sammelkastens.

Herkömmliche, spritzgegossene Kunststoff-Ladeluftkästen, die hohen Bean- spruchungen, nämlich hohen Temperaturen und hohen Drücken, ausgesetzt sind, sind häufig in Bereichen mit besonders hohen Beanspruchungen mit Zugankern ausgestaltet, die eine Verbindung von einer zur anderen Wand des. Ladeluftkastens bilden. Diese werden in der Regel bei der Herstel- lungsform berücksichtigt und gleich mit dem Ladeluftkasten aus dem glei- chen Material spritzgegossen. Hierbei ist besonders bei Zugankern aus Kunststoff problematisch, dass die Zuganker direkt im heißen Luftstrom, der Temperaturen bis zu 240°C aufweisen kann, angeordnet sind, so dass diese weitaus stärker thermisch altern als die Bereiche des Ladeluftkastens, die eine Kühlung durch die Umgebungsluft erfahren. Ein derartiger Ladeluftka- sten lässt daher noch Wünsche offen.

So ist aus der EP 0 641 985 B1 ein Wärmetauscherbehälter mit mehreren getrennt vom Wärmetauscherbehälter ausgebildeten und in Vertiefungen,

die sich zwischen gegenüberliegenden Wänden des Wärmetauscherbehäl- ters erstrecken, nach der Fertigstellung des Wärmetauscherbehälters einge- setzte Versteifungsstreben bekannt. Hierbei ist jedoch die Herstellung relativ aufwändig, so dass auch ein solcher Wärmetauscherbehälter noch Wün- sche offen lässt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Sammelkasten bezie- hungsweise Wärmeübertrager zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Sammelkasten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise durch einen Wärmeübertrager nach An- spruch 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü- che.

Erfindungsgemäß ist in einem Sammelkasten, der insbesondere aus Kunst- stoff besteht, ein Zuganker vorgesehen, der durch einen Niet, eine Schraube oder einen Bolzen gebildet ist. Ein derartiger Zuganker ist einfach herzu- stellen, je nach Ausgestaltung handelt es sich hierbei gegebenenfalls sogar um ein Normteil. Da der Zuganker in dieser Ausführung in einen ansonsten fertigen Sammelkasten montierbar ist, wird die Herstellung des Sammelka- stens vereinfacht. Beispielsweise bei einem spritzgegossenen Kunststoff- Sammelkasten vereinfacht sich das Spritzguss-Werkzeug, wodurch Kosten eingespart werden können.

Bevorzugt ist der Zuganker in einem Hohlprofil, insbesondere in einem Rohr, angeordnet, das heißt, er ist durch das Hohiprofil beim Zusammenbau ge- steckt. Das Hohlprofil kann auch als Leitschaufel ausgestaltet sein, so dass der Strömungswiderstand im Sammelkasten verringert wird. Einer geometri- schen Form des Zugankers können auch beliebige andere, offene Profile zugrunde liegen, die beispielsweise dem Profil einer Leitschaufel ähneln. In diesem Fall ist jedoch eine zusätzliche Abdichtung des Zugankers erforder- lich, damit beispielsweise Ladeluft nicht oder nur in begrenztem Maße nach außen gelangt.

Das Hohlprofil ist insbesondere mittels eines oder zweier Dichtelemente ge- genüber dem Sammelkasten abgedichtet, so dass keine weitere Abdichtung der Öffnungen erforderlich ist, durch die der Zuganker geführt ist. Das Hohl- profil nimmt dabei die überschüssigen Zugkräfte des Zugankers auf und verhindert ein Zusammenziehen des Sammelkastens, wobei die Dichtele- mente sicher zwischen Sammeikasten und Hohlprofil gehalten sind und ein Eindringen von beispielsweise Ladeluft in den Innenraum des Hohlprofils verhindern.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist im Sammelkasten ein Innenge- winde vorgesehen, in das der Zuganker eingeschraubt ist. Das fnnengewin- de kann eine Metalleinlage sein, welche in den Sammelkasten eingegossen ist. Jedoch kann auch der Sammelkasten etwas verstärkt ausgebildet sein, so dass eine Schraube mit einem selbstschneidenden Gewinde direkt in die Wand eingeschraubt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird ein erfindungsgemäßer Sam- melkasten in einem Wärmeübertrager eingesetzt, wobei der Wärmeübertra- ger Rohre aufweist, die von einem ersten Medium durchströmbar und von einem zweiten Medium umströmbar sind, so daß Wärme von dem ersten auf das zweite Medium oder umgekehrt stattfinden kann. Die Rohre kommuni- zieren dabei mit dem zumindest einen Sammelkasten, so daß das erste Me- dium im Sammelkasten auf die Rohre verteilt oder aus den Rohren im Sam- melkasten gesammelt wird. Für eine Vergrößerung der wärmeübertragenden Fläche können dabei Rippen, beispielsweise in Form von Wellrippen, zwi- schen den Rohren angeordnet und insbesondere mit den Rohren verlötet sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele teil- weise unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen Schnitt durch einen erfindungsge- mäßen Sammelkasten, der als Ladeluftkasten eines Ladeluftkühlers ausge- bildet ist, mit einem Zuganker.

Der Sammelkasten 1, der als Ladeluftkasten in einem Kraftfahrzeug ver- wendbar ist, besteht beispielsweise aus Polyamid. Der Sammelkasten 1, der nach unten offen und mit einem sogenannten Rohrboden verschließbar ist, kommuniziert über Öffnungen in dem Rohrboden mit Wärmeübertragerroh- ren, die wiederum in die Öffnungen gesteckt und gegebenenfalls mit dem Rohrboden verlötet sind. Deutlich zu sehen ist ein Anschlußstutzen 6, der einer Zu-oder Abführung von Ladeluft dient. Ferner ist ein Zuganker 2 zur Erhöhung der Stabilität des Ladeluftkastens 1 vorgesehen, um eine Verfor- mung des Sammelkastens 1 bei Innendruckbeaufschlagung zu vermindern.

Während der Herstellung wird der Sammelkasten 1 ohne Zuganker aus Kunststoff spritzgegossen. Zur Weiterverarbeitung wird um ein Hohlprofil 3, vorliegend ein Rohr, mit Dichtelementen 4 an beiden Enden in den Sammel- kasten 1 eingelegt. In die seitlichen Wände des Sammelkastens 1 werden zwei Löcher in der Längsachse des Hohlprofils 3 eingebracht, beispielswei- se durch Bohren oder bevorzugt durch Formung während des Spritzgießens, durch die ein als Zuganker 2 dienender Blind-Niet eingeführt wird. Hierfür wird der Niet durch die beiden Löcher und das Hohlprofil 3 geschoben, eine Unterlegscheibe 5 über das freie Ende geschoben und der Kopf ausgeformt.

Gemäß einem weiteren, nicht in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Gewindeeinsatz in einer der Wände des Sammelkastens eingegos- sen, in welchen eine als Zuganker dienende Schraube eingeschraubt wird.

In diesem Fall ist ein leitschaufelförmiges Hohlprofil mit Dichtelementen so- wie eine Unterlegscheibe für-den Schraubenkopf vorgesehen. Anstelle eines Gewindeeinsatzes kann der entsprechende Wandbereich verstärkt ausge- bildet sein und eine Schraube mit einem selbstschneidenden Gewinde ver- wendet werden.

Bezugszeichenliste 1 Ladeluftkasten 2 Zuganker 3 Hohlprofil 4 Dichtelement 5 Unterlegscheibe 6 Stutzen