Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere Abgaskühler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

In modernen Verbrennungsmotoren wird als Mittel zur Reduzierung der Stickstoff- Emissionen ein Teilstrom des Abgases abgezweigt und rückgeführt, um der

Verbrennungsluft im Ansaugsystem des Verbrennungsmotors beigemischt zu werden. Um die Verbrennungstemperatur abzusenken und damit die Stickoxid-Produktion zu verringern, werden Abgaskühler eingesetzt, in denen das rückgeführte Abgas mittels Luft oder einem anderen Kühlfluid gekühlt wird. Es hat sich herausgestellt, dass durch die thermische Einwirkung beim Schweißen der auf der Flanschfläche des Gehäuses liegende Boden sich relativ zum Flansch bewegen kann und dadurch keine genaue Lage der Wärmetauscherrohre (Winglets) im Gehäuse gegeben ist und der Zugang von Schrauben zu am Gehäuse angeordneten Gewindebohrungen nicht sichergestellt ist. Solche als Winglets bezeichnete Wärmetauscherrohre sind beispielsweise aus der DE 10 2010 043 309 AI bekannt.

In der DE 10 2009 050 884 AI ist ein Abgaswärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug beschrieben, der mindestens einen Diffusor zum Zuführen und/oder Abführen eines Abgasstroms, einen Tauscherbereich und ein von einem Kühlmittel durchströmbares Gehäuse umfasst. Der Tauscherbereich wird aus einer Vielzahl von sich in axialer Pachtung erstreckenden Tauscherrohren gebildet, die an einem Ende mit einem Boden fiuiddicht verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem der Boden auf dem Flansch des Gehäuses auf einfache Weise exakt positioniert wird und eine Relativbewegung des Bodens auf der Flanschfläche mit Sicherheit verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, dass eine relative

Verschiebung des Bodens auf dem Flansch beim bzw. nach dem Schweißen verhindert wird und auf diese Weise die Lage der Wärmetauscherrohre relativ zum Gehäuse genau festgelegt ist. Außerdem wird der Zugang von Befestigungsschrauben zu Gewindebohrungen neben dem Flansch gesichert. Die exakte Positionierung erspart eine nachträgliche Dimensionskontrolle. Da die Pins gleichzeitig mit dem Gießen des Gehäuses hergestellt werden, sind keine zusätzlichen Bauteile und Arbeitsschritte zu deren Anbringung erforderlich. Dadurch und durch die Einsparung der nachträglichen

Dimensionskontrolle ergibt sich ein erheblicher Kostenvorteil gegenüber der Herstellung bekannter Abgaskühler.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Pins diametral gegenüberliegend zu der Öffnung vorgesehen. Dadurch ist der Boden am effektivsten gegen Verdrehung fixiert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pins an ihrem Fuß von einer umlaufenden Nut umgeben sind. Dadurch wird eine Gratbildung und hohe Kerbwirkung am Übergang zwischen Pinansatz und Gehäusestirnfläche (Flanschfläche) vermieden. Während der Bearbeitung der Stirnfläche des Gehäuses auf das Maß der gewünschten Gehäuselänge werden die Pins vom Fräser umfahren. Der Pin wird beim Fräsen nicht berührt. Die umlaufende Nut weist bezüglich ihres Querschnitts vorzugsweise einen Radius von 0,5 mm bis 1,5 mm auf. Der Fräser bearbeitet die Stirnfläche im Abstand von ca. 0,5 mm entfernt zum Pin. Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass die Pins und die entsprechenden Ausnehmungen zumindest abschnittsweise eine elliptische und/oder kreisförmige und/oder eckige und/oder längliche Kontur aufweisen. Somit lassen sich die Pins beispielsweise auch ganz am Rand des Flansches

positionieren. Es ist außerdem vorteilhaft, dass die Pins eine Höhe aufweisen, die ausreichend ist, um bei an dem Flansch anliegendem Boden aus dem Boden hervorzu- stehen. Auf diese Weise kann ein auf dem Boden aufliegender Diffusor exakt positioniert werden, indem die Pins in entsprechende Öffnungen an der dem Boden zugewandten Seite des Diffusors greifen. Dadurch wird der Diffusor mittels der Pins relativ zum Gehäuse zentriert. Dadurch entfällt aufwendiges Vermessen der Schnittstellen am Ende der Produktionslinie, wodurch Investitionen in eine Einrichtung für die Dimensionskontrolle eingespart werden. Vorzugsweise weist der Boden eine der Form des Flanschs des Gehäuses angepasste Form auf. Dadurch wird eine großflächige gleichmäßige Anlage des Bodens am Flansch erreicht. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind an einem äußeren Rand des Flansches Vorsprünge oder Arme mit darin angeordneten Gewindebohrungen vorgesehen, und am Rand des Bodens sind auf gleiche Weise gestaltete Vorsprünge und Arme mit darin angeordneten Bohrungen vorgesehen. Durch die auf gleiche Weise gestalteten Vorsprünge und Arme mit Bohrungen, in denen Befestigungsschrauben aufgenommen werden, wird der Diffusor befestigt und der Boden gegen den Flansch fest verspannt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines Gehäuseflansches an einem Gehäuse eines Kühlers, insbesondere Abgaswärmetauschers,

Fig. 2 einen Boden zur Aufnahme der Enden von Wärmetauscherrohren (Winglets),

Fig. 3 Darstellung eines am Gehäuseflansch angeformten Arms mit einem aus der

Flanschebene vorstehenden Pin, Fig. 4 einen Ausschnitt des Gehäuseflanschs mit einem entsprechenden Abschnitt des Bodens,

Fig. 5 einen Ausschnitt des Gehäuseflansches mit angeformtem Arm und zugefügtem Boden,

Fig. 6 einen Ausschnitt des Gehäuseflanschs gemäß Fig. 4 mit darüber dargestelltem Ausschnitt des Bodens und eines Diffusors,

Fig. 7 eine Ansicht auf einen am Gehäuseflansch befestigten Diffusor.

In Fig. 1 ist eine Ansicht auf einen Flansch 1 eines Gehäuses 2 eines Wärmetauschers 3, beispielsweise eines Abgaskühlers gezeigt. Der Flansch 1 umgibt eine im Wesentlichen rechteckige Öffnung 4, die einen Schacht zur Aufnahme eines eine Vielzahl von Wärmetauscherrohren (Winglets) umfassenden Wärmetauscherblocks bildet. Seitlich am Flansch 1 sind Vorsprünge 6, 8 und Arme 7 angeformt, in denen Gewindebohrungen 9 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben - was später noch erläutert wird - dienen. An dem Vorsprung 8 ist benachbart zu der Gewindebohrung 9 ein Pin 10 angeordnet, der senkrecht aus der Flanschfläche des Flansches 1 hervorsteht. Ein solcher Pin 10 ist außerdem an dem in Fig. 1 linken Arm 7 vorgesehen. Durch diese Anordnung befinden sich die Pins 10 an bezogen auf die Flanschfläche diagonal gegenüberliegenden Stellen des Flansches 1. Die Pins 10 sind an dem Flansch 1 angegossen, d. h. sie werden beim Gießen des Gehäuses 2 erzeugt und brauchen nicht nachträglich angebaut werden.

Die Fig. 2 zeigt einen Boden 11 mit einer Vielzahl von Öffnungen 12, in denen die Enden von Wärmetauscherrohren aufgenommen und stoffschlüssig verbunden, insbesondere geschweißt sind. Die Form des Bodens 11 entspricht der Form des Flansches 1 in Fig. 1 einschließlich der Vorsprünge 6' und 8' sowie der Arme 7'. Durch diese Form des Bodens 11 ergibt sich eine Anlagefläche zur Anlage des Bodens 11 auf dem Flansch 1. In den Vorsprüngen 6', 8' und Armen T sind Bohrungen oder gestanzte Löcher 13, die deckungsgleich mit den Gewindebohrungen 9 am Flansch 1 (vgl. Fig. 1) sind.

Außerdem sind Bohrungen 14 bzw. Öffnungen vorgesehen, die bezüglich ihrer Lage und Größe geeignet sind, die Pins 10 (vgl. Fig. 1) aufzunehmen, derart, dass die Pins 10 exakt in die Bohrungen 14 passen.

In Fig. 3 ist einer der am Flansch 1 des Gehäuses 2 angeformten Arme 7 gezeigt, mit der im Arm 7 angeordneten Gewindebohrung 9 und dem Pin 10. Der Pin 10 weist an seinem Fuß eine umlaufende Nut 15 auf, die ebenfalls beim Gießen des Gehäuses 2 bereits erzeugt wird. Die umlaufende Nut hat bezüglich ihres Querschnitts vorzugsweise einen Radius von 0,5 mm.

Die Fig. 4 zeigt, dass der Boden 11 dem Flansch 1 zugeführt wird, was allerdings erst der Fall ist, wenn der Boden 11 mit Wärmetauscherrohren 17 bestückt ist, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Beim Zuführen des Bodens 11 zum Flansch 1 werden beide in Fig. 1 gezeigten Pins 10 in die jeweilige Öffnung 14 im Boden 11 eingeführt, wodurch eine exakte Positionierung des Bodens 11 auf dem Flansch 1 erfolgt. Durch die Pins 10 in den Öffnungen 14 wird auch eine spätere relative Bewegung des Bodens 11 zur Flanschfläche verhindert. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass der Pin 10 bei auf den Flansch 1 aufgelegtem Boden 11 aus der Bodenebene hervorsteht und dass die Bohrung 13 mit der Gewindebohrung 9 deckungsgleich ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Befestigungsschrauben bei der Endmontage zuverlässig eingeführt werden können. Die Fig. 6 zeigt, dass die Wärmetauscherrohre 5 bzw. deren Enden im Boden 11 aufgenommen sind. Beim Zusammenbau des Wärmetauschers 3 wird der aus den Wärmetauscherrohren 5 gebildete Block in die in Fig. 1 gezeigte Öffnung gesteckt, wobei der Boden 11 auf dem Flansch 1 zur Anlage kommt. Die genaue Positionierung des Bodens 11 auf dem Flansch 1 erfolgt durch das Einführen der insbesondere diametral an- geordneten Pins 10 (vgl. Fig. 1) in die Bohrungen 14, denn die Dimensionierung von Pin 10 und Bohrung 14 ist so gewählt, dass ein relatives Gleiten des Bodens 11 auf der Flanschfläche ausgeschlossen ist. Durch die genaue Positionierung wird auch gewährleistet, dass die Bohrungen bzw. Löcher 13 deckungsgleich mit den Gewindebohrungen 9 sind und somit ein Abdecken der Gewindebohrungen 9 ausgeschlossen ist. Aus Fig. 6 ist weiter ersichtlich, dass nach Montage des Wärmetauscherblocks im Gehäuse 2 auf den Boden 11 ein Diffusor 16 aufgesetzt wird. Dieser Diffusor 16 weist an seiner dem Boden 11 zugewandten Fläche entsprechende Öffnungen auf, in die die über den Boden 11 herausstehenden Pins 10 eingeführt werden, so dass auch der Diffusor 16 eine exakt definierte Position einnimmt. Der Diffusor 16 hat eine an die Form des Bodens 11 an- gepasste Form einer Anlagefläche, an deren äußerem Rand ebenfalls Vorsprünge 6 und Arme 7 ausgebildet sind, wie dies am Flansch 1 und Boden 11 der Fall ist. Die Vorsprünge 6 und Arme 7 des Diffusors 16 sind ebenfalls mit Bohrungen 17 versehen, die deckungsgleich mit den Bohrungen 13 am Boden 11 und den Gewindebohrungen 9 sind, so dass Schrauben zur Befestigung des Diffusors 16 und dem festen Verspannen der Bauelemente 16, 11 und 2 eingeführt und festgeschraubt werden können.

In Fig. 7 ist eine Ansicht auf die Gesamtanordnung gezeigt, wobei der Diffusor 16 mittels Schrauben 18 auf dem Gehäuse 2 befestigt ist. Alle übrigen Bezugszeichen stimmen für gleiche Teile mit denjenigen der Fig. 1 bis 6 überein.

Die Form der Pins 10 kann dem Anwendungsfall entsprechend gewählt werden. Vortei- haft weisen die Pins und die entsprechenden Ausnehmungen zumindest abschnittsweise eine elliptische und/oder kreisförmige und/oder eckige und/oder längliche Kontur auf.