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Die
Erfindung betrifft einen Behälter
oder ein Teil eines Behälters,
insbesondere eines Sammelkastens eines Wärmetauschers, mit einer im
Wesentlichen kreisrunden Öffnung,
in der ein im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders aufweisender Stutzen
durch Löten
befestigbar ist, der vor dem Löten
in der Öffnung
vorpositioniert wird.
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Bei
dem Behälter
handelt es sich vorzugsweise um einen Wasserkasten eines Kühlers. Ein herkömmlicher
Kühler
umfasst einen oberen und einen unteren Wasserkasten. Dazwischen
liegt das Kühlnetz.
Am oberen Wasserkasten befinden sich der Kühlereintrittsstutzen, am unteren
Wasserkasten der Kühleraustrittsstutzen
und meist eine Ablassschraube. Beim Anbringen eines Stutzens an
einem Wasserkasten wird dieser in der Regel vor dem Löten in das
Wasserkastenblechteil eingepresst. Zu diesem Zweck muss an dem Wasserkasten
ein Durchzug hergestellt werden, um eine Spannung auf den Stutzen
aufzubringen. Nach dem Löten
sorgt der Lötverbund
für die
Stabilität
des Stutzens. Aus der europäischen
Patentschrift
EP 1
285 212 B1 ist eine Endkammer für einen gelöteten Wärmetauscher mit Wänden bekannt,
die einen Raum begrenzen, wobei eine der Wände des Raums mit einer Öffnung versehen
und an der Öffnung
ein Stutzen angeschlossen ist. Der Stutzen weist mindestens eine
Nase auf. Die Öffnung
enthält
mindestens eine Kerbe für
das Durchlassen der Nase, so dass der Stutzen während des Lötens nach der Drehung des Stutzens
in der Öffnung
durch die Nase vorübergehend
in der Öffnung
festgehalten wird. Aus der europäischen Patentschrift
EP 0 662 200 B1 ist
eine Vorrichtung bestehend aus wenigstens zwei Elementen bekannt, bei
welcher das eine Element einen Stift und das andere Element eine
Aufnahme für
den Stift aufweist. Der Stift weist wenigstens in einem Bereich
bezüglich einer
gedachten Zylinderfläche
je drei gleiche, über den
Zylinderkern vorspringende Nocken auf, deren Keilflächen flach
ansteigen und von dem höchsten Punkt
aus steil zum tiefsten Punkt des benachbarten Nockens beziehungsweise
auf den Zylinderkern abfallen. Die Nocken bilden somit ein konvexes
Keilprofil. Die Aufnahme weist bezüglich einer gedachten Zylinderfläche beziehungsweise
einer gedachten Zylinderbohrung drei Nuten auf, deren Keilflächen flach abfallen
und von ihrem tiefsten Punkt steil zum höchsten Punkt der benachbarten
Nut beziehungsweise auf die Zylinderbohrung ansteigen. Die Nut bildet
somit ein konvexes Keilprofil, wobei die Anzahl der Nuten denen
der Nocken entspricht. Die Keilflächen der Nocken beziehungsweise
der Nuten weisen -im Querschnitt gesehen- den Verlauf einer logarhytmischen
Kurve auf, deren Pol in der Achse des Stifts beziehungsweise der
Aufnahme angeordnet ist. Somit ist die Steigung dieser Keilfläche in allen
Punkten entlang ihres Verlaufs gleich und gleich bleibend.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Behälter oder
ein Teil eines Behälter,
insbesondere eines Sammelkastens eines Wärmetauschers, mit einer im Wesentlichen
kreisrunden Öffnung,
in der ein im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders aufweisender
Stutzen durch Löten
befestigbar ist, der vor dem Löten
in der Öffnung
vorpositioniert wird, zu schaffen, der beziehungsweise das einfach
und kostengünstig
herstellbar ist.
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Die
Aufgabe ist bei einem Behälter
oder einem Teil eines Behälters,
insbesondere eines Sammelkastens eines Wärmetauschers, mit einer im
Wesentlichen kreisrunden Öffnung,
in der ein im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders aufweisender
Stutzen durch Löten
befestigbar ist, der vor dem Löten
in der Öffnung
vorpositioniert wird, dadurch gelöst, dass der Stutzen an seinem
dem Behälter
zugewandten Ende, im Querschnitt durch den Stutzen betrachtet, mindestens
einen, bezogen auf den Außendurchmesser
des Stutzens, erweiterten Bereich aufweist, der in Abhängigkeit
von seiner Position in die Öffnung
einführbar
und durch dessen Verdrehen der Stutzen in der Öffnung einklemmbar ist. Durch
die erfindungsgemäße Gestaltung
der Öffnung
und des Stutzens wird auf einfache Art und Weise das Schaffen einer
reibschlüssigen
Verbindung zwischen Stutzen und Öffnung
ermöglicht.
Dadurch wird das Vorpositionieren des Stutzens in der Öffnung vor
dem Löten
erheblich vereinfacht.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Behälters
ist dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte Bereich des Stutzens,
im Querschnitt durch den Stutzen betrachtet, in radialer Richtung
konvex nach außen
gekrümmt
und, bezogen auf einen Krümmungsradius,
symmetrisch ausgebildet ist. Dadurch wir die Herstellung des Stutzens
vereinfacht.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Behälters
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteröffnung mindestens einen, bezogen
auf den Innendurchmesser der Öffnung,
erweiterten Bereich aufweist. Vorzugsweise ist zwischen dem erweiterten
Bereich des Stutzens und dem erweiterten Bereich der Öffnung etwas
Spiel vorgesehen, um das Einführen
des Stutzens in die Öffnung
zu vereinfachen.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Behälters
ist dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte Bereich der Öffnung in
radialer Richtung konvex nach außen gekrümmt und, bezogen auf einen
Krümmungsradius,
symmetrisch ausgebildet ist. Dadurch wird die Herstellung des Behälters oder des
Behälterteils
vereinfacht.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Behälters
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen an seinem dem Behälter zugewandten Ende
eine Einführschräge aufweist.
Durch die Einführschräge wird
das Einführen
des Stutzens in die Öffnung
noch weiter vereinfacht.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Behälters
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen mehrere erweiterte
Bereiche aufweist. Vorzugsweise weisen der Stutzen und die Öffnung jeweils
zwei, drei oder vier erweiterte Bereiche auf.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Behälters
ist dadurch gekennzeichnet, dass die erweiterten Bereiche gleichmäßig über den
Umfang des Stutzens verteilt angeordnet sind. Dadurch wird die Handhabung
des Stutzens beim Vorpositionieren vereinfacht.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Behälters
ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stutzen ein Bund ausgebildet
ist, der einen Anschlag für
den Stutzen bildet. Durch den Anschlag wird die Einführtiefe
des Stutzens in die Öffnung
begrenzt.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
ein Ausführungsbeispiel
im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und
in der Beschreibung erwähnten
Merkmale jeweils einzeln für
sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Kühlers eines Kraftfahrzeugs
mit einem Kühlereintrittsstutzen
und einem Kühleraustrittsstutzen;
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2 eine
perspektivische Darstellung eines Stutzens in Alleinstellung;
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3 den
Stutzen aus 2 in der Vorderansicht;
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4 eine
zu dem in den 2 und 3 dargestellten
Stutzen passende Öffnung
in einem Kühler;
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5 eine Öffnung in
einem Kühler
mit vier erweiterten Bereichen und
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6 eine Öffnung in
einem Kühler
mit zwei erweiterten Bereichen.
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In 1 ist
ein Kühler 1 eines
Kraftfahrzeugs perspektivisch, vereinfacht dargestellt. Der Kühler 1 umfasst
einen oberen Wasserkasten 2, der in der Figur rechts angeordnet
ist. Im eingebauten Zustand des Kühlers 1 ist der Wasserkasten 2 oben
angeordnet. Auf der entgegengesetzten, in der Figur linken Seite
des Kühlers 1 ist
ein unterer Wasserkasten 3 angeordnet. Zwischen den Wasserkästen 2 und 3 erstreckt
sich ein Kühlnetz 5.
Die Wasserkästen 2, 3 und
das Kühlnetz 5 sind
vorzugsweise aus einem lötbaren
Blechmaterial gebildet. Vorzugsweise bestehen die Wasserkästen 2 und 3 aus
mehreren Blechteilen, die miteinander verlötet sind. In den oberen Wasserkasten 2 ist
ein Kühlereintrittsstutzen 8 eingesetzt.
In den unteren Wasserkasten 3 ist ein Kühleraustrittsstutzen 9 eingesetzt.
Die Stutzen 8 und 9 sind in Öffnungen, die in den Wasserkästen 2 und 3 ausgebildet
sind, eingeklemmt und anschließend verlötet worden.
Das Einklemmen der Stutzen dient dazu, diese vor dem Verlöten an den
Wasserkästen zu
positionieren.
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In
den 2 und 3 ist ein Stutzen 20 perspektivisch
in Alleinstellung dargestellt. Bei dem Stutzen 20 handelt
es sich zum Beispiel um einen Kühlmitteleintritts-
oder Austrittsstutzen eines Kühlers,
wie er in 1 dargestellt ist. Der Stutzen 20 hat im
Wesentlichen die Gestalt eines geraden, hohlen Kreiszylinders, der
an einem Ende mit einer Abfasung 21 versehen ist, die das
Aufschieben von Verbindungsschläuchen
erleichtert. An dem anderen Ende ist an dem Stutzen 20 eine
Abfasung 22 vorgesehen, die das Einführen des Stutzens 20 in
eine entsprechende Öffnung
des Wasserkastens erleichtert.
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Zwischen
den beiden Abfasungen 21, 22 ist etwa in der Mitte
des Stutzens 20 ein Bund 24 ausgebildet, der beim
Einführen
des Stutzens in die Öffnung
des Wasserkastens einen Anschlag bildet. Zwischen dem Bund 24 und
der Abfasung 22 weist der Stutzen 20 einen Axialabschnitt 26 auf,
dessen Radius über
den Umfang nicht konstant ist, sondern variiert. Der Stutzen 20 weist über seine
gesamte Länge, also
auch in dem Axialabschnitt 26, einen konstanten Innendurchmesser 28 auf.
In dem Axialabschnitt 26 weist der Stutzen 20 drei
Bereiche 31, 32, 33 mit einem konstanten
Außendurchmesser
auf, der größer als
der Innendurchmesser 28, aber konzentrisch zu diesem angeordnet
ist. Die drei Bereiche 30 bis 33 mit konstantem
Außendurchmesser
sind gleichmäßig über den
Umfang des Stutzens 20 verteilt angeordnet. In Umfangsrichtung
zwischen zwei Bereichen mit konstantem Außendurchmesser ist jeweils
ein Bereich 35, 36, 37 mit einem größeren, konvex
nach außen
gekrümmten
Außendurchmesser
angeordnet.
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In 4 ist
eine Öffnung 41 in
einem Wasserkasten eines Kühlers,
wie er in 1 dargestellt ist, separat dargestellt.
Die Öffnung 41 weist
keinen konstanten Innendurchmesser auf. Die Öffnung 41 weist drei
Bereiche 43, 44, 45 auf, deren Innendurchmesser
erweitert ist. Die erweiterten Bereiche 43 bis 45 sind
so gestaltet, dass ein Stutzen, wie er in den 2 und 3 dargestellt
ist, mit seinem der Abfasung 21 abgewandten Ende mit den
erweiterten Bereichen 35 bis 37 in die Öffnung 41 eingeführt werden kann.
Nach dem Einführen
in die Öffnung 41 wird
der Stutzen 20 verdreht und dadurch in der Öffnung 41 verklemmt.
Durch ein Verdrehen von circa 50 bis 100 Grad nach dem Einstecken
des Stutzens kann der Stutzen 20 in der Öffnung 41 so
verspannt und gesichert werden, dass die Teile bis zum anschließenden Lötprozess
stabil verbunden bleiben.
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In 5 ist
eine Öffnung 51 eines
Wasserkastens dargestellt, die vier erweiterte Bereiche 53, 54, 55, 56 aufweist.
Der zugehörige
Stutzen weist ebenfalls vier erweiterte Bereiche auf.
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In 6 ist
eine Öffnung 61 eines
Wasserkastens mit zwei erweiterten Bereichen 63 und 64 dargestellt.
Der zugehörige
Stutzen weist ebenfalls zwei erweiterte Bereiche auf.