DE102016002621A1 - Multifunctional base plate of a heat exchanger - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Grundplatte (100) eines in Schalenbauweise ausgeführten Wärmeübertragers (330) für zumindest zwei im Wärmeaustausch miteinander stehende Fluide mit einer einstückig aus dem Material der Grundplatte (100) ausgebildeten, eine Aufnahme (120) für Rohrschalen des Wärmeübertragers (330) ausbildenden und die Aufnahme (120) zumindest abschnittsweise begrenzenden umlaufenden Materialaufwölbung (110). Ist die Grundplatte (100) auf der zur umlaufenden Materialaufwölbung (110) entgegengesetzten Seite (170) zumindest im Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung (110) plan ausgebildet, kann beispielsweise bei einer Anbindung des Wärmeübertragers (330) an eine weitere Komponente mittels seiner Grundplatte (100) die Abdichtung der Anbindungsstelle aufgrund der planen Ausbildung der entgegengesetzten Seite (170) der Grundplatte (100) verbessert werden.The invention relates to a base plate (100) of a shell-type heat exchanger (330) for at least two mutually heat exchanging fluids with an integrally formed from the material of the base plate (100) forming a receptacle (120) for pipe shells of the heat exchanger (330) and the receptacle (120) at least partially bounding circumferential material bulge (110). If the base plate (100) on the opposite to the circumferential material bulge (110) opposite side at least in the region of the circumferential material bulge (110), for example, in a connection of the heat exchanger (330) to another component by means of its base plate (100 ), the sealing of the attachment point due to the planar formation of the opposite side (170) of the base plate (100) can be improved.

Figure DE102016002621A1_0001
Figure DE102016002621A1_0001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Grundplatte eines in Schalenbauweise ausgeführten Wärmeübertragers für zumindest zwei in Wärmeaustausch miteinander stehende Fluide. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine derartige Grundplatte und einen Wärmeübertrager in Schalenbauweise mit einer derartigen Grundplatte.The present invention relates to a base plate of a shell-type heat exchanger for at least two fluids in heat exchange with each other. Furthermore, the present invention relates to a manufacturing method for such a base plate and a heat exchanger in shell construction with such a base plate.

Sind Wärmeübertrager in Schalenbauweise ausgeführt, so wird üblicherweise der in Schalenbauweise ausgeführte Wärmeübertragerkern auf einer Grundplatte befestigt bzw. mit einer Grundplatte verlötet, die mit unterschiedlichen Funktionalitäten ausgestattet ist und demzufolge unterschiedliche Aufgabenstellungen lost. Dabei tritt insbesondere, wenn die Grundplatte mit dem in Schalenbauweise ausgeführten Wärmeübertragerkern verlötet wird, ein Materialversagen bevorzugt im Randbereich der Verlötung der Grundplatte mit dem in Schalenbauweise ausgeführten Wärmeübertragerkern auf. Ein derartiges Materialversagen kann unter anderem dazu führen, dass sich ein ausbildender Riss bis in den Wärmeübertragerkern hinein erstreckt, so dass der Wärmeübertrager eine Leckage erleiden kann. Um ein derartiges Materialversagen zu verringern, werden mannigfaltige Strategien angewendet, wobei immer auch die Stabilität und mechanische Belastbarkeit der Grundplatte berücksichtigt werden müssen.If heat exchangers are designed in a shell construction, then the heat transfer core designed in shell construction is usually fastened to a base plate or soldered to a base plate which is equipped with different functionalities and consequently solves different tasks. In particular, when the baseplate is soldered to the shell-type heat transfer core, material failure preferably occurs in the edge region of the soldering of the baseplate with the shell-type heat transfer core. Among other things, such a material failure can lead to a forming crack extending into the heat exchanger core, so that the heat exchanger can suffer a leakage. To reduce such material failure, a variety of strategies are used, always taking into account the stability and mechanical strength of the baseplate.

Die in der WO 2011 011 861 A1 beschriebene Grundplatte für einen in Schalenbauweise ausgeführten Wärmeübertrager weist dabei eine in der Plattenfläche ausgebildete umlaufende Materialaufwölbung auf, die eine Aufnahme für die Rohrschalen des Wärmeübertragers ausbildet. Dabei ist die Materialaufwölbung in der Grundplatte durch Tiefziehen hergestellt, sodass auf der der Materialaufwölbung gegenüberliegenden Seite der Grundplatte eine umlaufende Einbuchtung ausgebildet ist. Demzufolge ist die Grundplatte auf der der Materialaufwölbung gegenüberliegenden Seite vor allem im Bereich der Materialaufwölbung uneben ausgebildet, sodass vor allem im Bereich der Materialaufwölbung beim Verbinden der Grundplatte mit anderen Bauteilen Undichtigkeiten auftreten können bzw. die Abdichtung der Kontaktfläche erschwert ist.The in the WO 2011 011 861 A1 described base plate for running in a shell construction heat exchanger in this case has a formed in the plate surface circumferential material bulge, which forms a receptacle for the pipe shells of the heat exchanger. The material bulge in the base plate is made by deep drawing, so that on the opposite side of the material bulge of the base plate, a circumferential recess is formed. Consequently, the base plate on the opposite side of the material bulge, especially in the area of material bulge formed uneven, so especially in the area of material bulge when connecting the base plate with other components leaks may occur or the sealing of the contact surface is difficult.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Grundplatte, für ein Herstellungsverfahren einer derartigen Grundplatte und für einen Wärmetauscher mit einer derartigen Grundplatte eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine ebene Ausgestaltung Anbindungsseite der Grundplatte und einer damit einhergehenden verbesserten Abdichtungsfähigkeit Anbindungsseite der Grundplatte auszeichnet.The present invention is concerned with the problem of providing for a base plate, for a manufacturing method of such a base plate and for a heat exchanger with such a base plate an improved or at least one alternative embodiment, in particular by a flat configuration connection side of the base plate and an associated improved sealing ability connecting side of the base plate is characterized.

In einem Aspekt der Erfindung wird somit eine Grundplatte eines in Schalenbauweise ausgeführten Wärmeübertragers für zumindest zwei in Wärmeaustausch miteinander stehende Fluide mit einer einstückig aus dem Material der Grundplatte ausgebildeten, eine Aufnahme für Rohrschalen des Wärmeübertragers ausbildenden und die Aufnahme zumindest abschnittsweise begrenzenden umlaufende Materialaufwölbung vorgeschlagen.In one aspect of the invention, therefore, a base plate of a shell-type heat exchanger is proposed for at least two mutually heat exchanging fluids with an integrally formed from the material of the base plate, forming a receptacle for pipe shells of the heat exchanger and recording at least partially limiting circumferential bulge.

Dabei kann die Grundplatte auf der zur umlaufenden Materialaufwölbung entgegengesetzten Seite zumindest im Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung plan ausgebildet sein.In this case, the base plate may be formed flat on the opposite side to the circumferential material bulge at least in the region of the circumferential material bulge.

Vorteilhaft kann aufgrund der im Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung plan ausgebildeten, zur umlaufenden Materialaufwölbung entgegengesetzten Seite eine verbesserte Abdichtfähigkeit der Grundplatte zu anderen Bauteilen erreicht werden. Dadurch, dass die umlaufende Materialaufwölbung in diesem Fall vollförmig ausgebildet ist, weist die Grundplatte zudem eine exzellente Stabilität auf, da die vollförmig ausgebildete umlaufende Materialaufwölbung zusätzlich eine Versteifung der Grundplatte zumindest im Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung bewirkt. Zudem bildet die umlaufende Materialaufwölbung eine Aufnahme für Rohrschalen des Wärmeübertragers bzw. Wärmeübertragerkerns aus, sodass der Verbund aus der in der Aufnahme angeordneten Rohrschale und der Grundplatte durch ein geringeres Materialversagen gekennzeichnet ist.Advantageously, an improved sealing ability of the base plate to other components can be achieved due to the plane formed in the area of the circumferential material bulge, opposite to the circumferential material bulge side. The fact that the circumferential material bulge is fully formed in this case, the base plate also has excellent stability, since the fully formed circumferential material bulge additionally causes a stiffening of the base plate at least in the region of the circumferential material bulge. In addition, the circumferential material bulge forms a receptacle for pipe shells of the heat exchanger or heat transfer core, so that the composite of the arranged in the receptacle pipe shell and the base plate is characterized by a lower material failure.

Dabei versteht man unter einem Wärmeübertrager in Schalenbauweise einen Wärmeübertrager, der durch einzelne Rohrschalen ausgebildet wird, die ineinandergesteckt werden und nachfolgend miteinander verlötet werden. Zwischen den Rohrschalen bilden sich dabei aufgrund der Ausgestaltung der Rohrschalen Kavitäten aus, die als Fluidkanäle von dem jeweiligen Fluid durchströmt werden.This is understood to mean a heat exchanger in shell construction, a heat exchanger, which is formed by individual pipe shells, which are inserted into one another and subsequently soldered together. Due to the configuration of the pipe shells, cavities are formed between the pipe shells which are flowed through as fluid channels by the respective fluid.

Der Zulauf der Fluide in die jeweiligen Fluidkanäle wird durch Dome sichergestellt, die mittels der Rohrschalen ausgebildet werden, sodass bei zwei miteinander im Wärmeaustausch stehenden Fluiden der in Schalenbauweise ausgeführte Wärmeübertrager zumindest einen Auslaufdom und zumindest einen Einlaufdom für jeweils ein eingesetztes Fluid aufweist.The inlet of the fluids into the respective fluid channels is ensured by domes which are formed by means of the tube shells, so that in two mutually heat exchanging fluids, the shell-type heat exchanger has at least one outlet dome and at least one inlet dome for each inserted fluid.

Von der Grundplatte des Wärmeübertragers kommend ist üblicherweise ein derartig in Schalenbauweise ausgeführter Wärmeübertrager derart ausgebildet, dass auf der Grundplatte eine sogenannte Grund-Rohrschale aufgelötet wird, in die mehrere Rohrschalen eingesetzt sind, wobei die Rohrschalen durch eine End-Rohrschale und ggf. eine in die End-Rohrschale eingesetzte Endplatte üblicherweise abgeschlossen wird. Dabei ist es nach derzeitigem Stand der Technik üblich, zumindest die Grund-Rohrschale und die End-Rohrschale stabiler, ggf. mit einer höheren Materialdicke als die üblichen Rohrschalen, auszubilden, um auch die in Richtung des Rohrschalenstapels endseitige Stabilität des Wärmeübertragers sicherzustellen.Coming from the base plate of the heat exchanger usually executed in shell construction heat exchanger is designed such that on the base plate a so-called basic pipe shell is soldered, in which a plurality of pipe shells are used, wherein the pipe shells by an end-pipe shell and possibly one in the End-tube shell inserted end plate is usually completed. It is at the moment The art is customary, at least the base pipe shell and the end pipe shell more stable, possibly with a higher material thickness than the usual pipe shells form, to ensure the end in the direction of the pipe shell stack stability of the heat exchanger.

Vorteilhaft kann mit der erfindungsgemäßen Grundplatte eine hohe endseitige Stabilität erreicht werden, sodass eine spezialverstärkte Grund-Rohrschale nicht mehr notwendig ist. Demzufolge kann bei Einsatz einer erfindungsgemäßen Grundplatte auf eine Grund-Rohrschale verzichtet werden, sodass in die Aufnahme der Grundplatte eine normale Rohrschale eingesetzt werden kann. Dies führt vorteilhaft zu einer Reduktion des Herstellungsaufwandes, da zum einen auf die spezielle Grund-Rohrschale verzichtet werden kann und demzufolge zum anderen auch auf ein Spezialwerkzeug zur Herstellung einer derartigen Grund-Rohrschale. Somit kann ein derartiger Wärmeübertrager konstruktiv einfacher und kostengünstiger hergestellt werden.Advantageously, a high end-side stability can be achieved with the base plate according to the invention, so that a special reinforced base pipe shell is no longer necessary. Accordingly, when using a base plate according to the invention can be dispensed with a basic pipe shell, so that in the recording of the base plate a normal pipe shell can be used. This leads advantageously to a reduction of the production costs, since on the one hand can be dispensed with the special basic pipe shell and consequently on the other hand also on a special tool for producing such a basic pipe shell. Thus, such a heat exchanger can be made structurally simpler and cheaper.

Dabei versteht man unter Rohrschalen schalenartig ausgebildete Bleche, die verschiedene Formen wie bspw. rund, oval, rechteckig, sechseckig oder dergleichen aufweisen können, wobei bei einer eckigen Ausbildung die Ecken abgerundet ausgebildet sein können. Grundlegend weist eine derartige Rohrschale eine Grundfläche auf, die von einer Aufkantung bevorzugt ausgebildet aus dem Material der Grundfläche in Umfangsrichtung umgebend ausgebildet ist. Dabei versteht man unter Umfangsrichtung die Richtung entlang der die Grundfläche umgebenden Aufkantung.It is understood by pipe shells shell-like plates, which may have various shapes such as round, oval, rectangular, hexagonal or the like, wherein in an angular configuration, the corners may be rounded. Basically, such a pipe shell on a base surface, which is formed by a raised edge preferably formed from the material of the base in the circumferential direction surrounding. In this case, the circumferential direction is understood to mean the direction along the upstand surrounding the base surface.

Unter Fluide versteht man Flüssigkeiten oder Gase, sowie Mischungen dergleichen, die die Fluidkanäle des Wärmeübertragers durchströmen und die über die durch die Rohrschalen ausgebildeten Wände in Wärmeaustausch zueinander stehen. Dabei kann das jeweilige Fluid als Öl, als Schmiermittel, als Kühlflüssigkeit, als Tieftemperaturkühlflüssigkeit, als wässrige Lösung, als Luft aufweisendes Gasgemisch oder dergleichen ausgebildet sein.Fluids are liquids or gases, as well as mixtures of the like, which flow through the fluid channels of the heat exchanger and which are in heat exchange with one another via the walls formed by the tube shells. In this case, the respective fluid may be formed as an oil, as a lubricant, as a cooling liquid, as a cryogenic cooling liquid, as an aqueous solution, as an air-comprising gas mixture or the like.

Dabei versteht man unter einer Materialaufwölbung eine sich über das Niveau der Grundfläche der Grundplatte erhebende Materialansammlung, wobei das Niveau der Materialansammlung höher liegt als das Niveau der Grundfläche der Grundplatte. Unter dem Begriff umlaufend ist eine Ausbildung der Materialaufwölbung in Art einer Aufnahme zu verstehen, in der die erste Rohrschale eingesetzt bzw. angeordnet werden kann.A material bulge is understood to mean a collection of material which rises above the level of the base surface of the base plate, the level of material accumulation being higher than the level of the base plate base surface. The term circumferential is to be understood to mean a design of the material bulge in the manner of a receptacle in which the first tube shell can be inserted or arranged.

Unter einen planen Ausbildung versteht man, dass die Oberfläche der der umlaufenden Materialaufwölbung gegenüberliegenden Seite der Grundplatte im Wesentlichen in einer Ebene liegt und dies zumindest im Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung. Bevorzugt ist dabei die gesamte zur umlaufenden Materialaufwölbung entgegengesetzte Seite der Grundplatte plan ausgebildet, wobei die plane Ausbildung durch bspw. Bohrungen oder anderweitige Öffnungen unterbrochen sein kann. Es ist ebenso denkbar, dass die plane Ausbildung durch Befestigungselemente oder dergleichen unterbrochen ist, die aus der Grundfläche der zur umlaufenden Materialaufwölbung entgegensetzten Seite herausstehen.A planar design is understood to mean that the surface of the side of the base plate opposite the circumferential material bulge essentially lies in one plane, and this at least in the region of the peripheral material bulge. Preferably, the entire opposite to the circumferential material bulge side of the base plate is flat, wherein the planar formation may be interrupted by, for example, holes or other openings. It is also conceivable that the planar formation is interrupted by fastening elements or the like, which protrude from the base of the opposite side to the circumferential material bulge.

Weiterhin kann das Material der Grundplatte zumindest zwei Schichten mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung aufweisen. Vorteilhaft kann durch die Verwendung von einem Mehrschichtmaterial bei der Grundplatte eine Multifunktionalität der Grundplatte ausgebildet werden. So ist es bspw. denkbar, dass eine Schicht der Grundplatte als Lot ausgebildet ist, sodass mittels der Lotschicht eine Verlötung der einzelnen Bauelemente des Wärmeübertragers vorgenommen werden kann. Als weitere Schicht kann bspw. ein Material von erhöhter Korrosionsbeständigkeit verwendet werden, sodass die Grundplatte zumindest oberflächlich eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit aufweist.Furthermore, the material of the base plate may have at least two layers of different chemical composition. Advantageously, a multifunctionality of the base plate can be formed by the use of a multi-layer material in the base plate. Thus, for example, it is conceivable that a layer of the base plate is formed as solder, so that by means of the solder layer, a soldering of the individual components of the heat exchanger can be made. As a further layer can, for example, a material of increased corrosion resistance can be used, so that the base plate has at least superficially increased corrosion resistance.

Dabei wird für die Grundplatte als Grundmaterial eine Aluminiumlegierung oder eine Edelstahllegierung eingesetzt. Üblicherweise finden für die einzelnen Bauelemente eines Wärmeübertragers 6000er-, 4000er- oder 3000er-Aluminiumlegierungen Anwendung, wobei für die Rohrschalen weichere Legierungen verwendet werden, während für die Grundplatte festere Legierungen eingesetzt werden.In this case, an aluminum alloy or a stainless steel alloy is used for the base plate as the base material. Usually, 6000, 4000 or 3000 aluminum alloys are used for the individual components of a heat exchanger, softer alloys being used for the pipe shells, while firmer alloys are used for the base plate.

Des Weiteren kann die umlaufende Materialaufwölbung eine in Umlaufrichtung abschnittsweise unterbrochene Ausbildung aufweisen. Vorteilhaft kann durch eine derartige unterbrochene Ausbildung der umlaufenden Materialaufwölbung Material eingespart werden, ohne dass die Stabilität der Grundplatte wesentlich darunter leidet. Zudem kann mit einer abschnittsweise unterbrochenen Ausbildung eine für die Rohrschalen sinnvolle Aufnahme ausgebildet werden, die zumindest zur Stabilität des Verbundes aus Grundplatte und erster Rohrschale, sowie zu geringerem Materialversagen beitragen kann. In diesem Fall kann die erste Rohrschale als Grund-Rohrschale ausgebildet sein. Dabei versteht man unter Umlaufrichtung die Richtung entlang der umlaufenden Materialaufwölbung.Furthermore, the circumferential material bulge may have a section interrupted in the circumferential direction training. Advantageously, material can be saved by such an interrupted formation of the circumferential material bulge, without the stability of the base plate suffering substantially. In addition, can be formed with a partially interrupted training a useful for the pipe shells recording, which can contribute at least to the stability of the composite of base plate and first pipe shell, and less material failure. In this case, the first pipe shell may be formed as a basic pipe shell. Here, the direction of circulation is understood to be the direction along the circumferential material bulge.

Des Weiteren kann die umlaufende Materialaufwölbung in Umlaufrichtung geschlossenen ausgebildet sein. Vorteilhaft kann durch eine derartige geschlossene Ausbildung im Lötverbund mit der ersten Rohrschale eine zumindest randseitige dichte Verlötung der Grundplatte mit der ersten Rohrschale ausgebildet werden. Dies kann vorteilhaft auch zu einer erhöhten Stabilität des Lötverbundes aus der Grundplatte und der ersten Rohrschale, sowie zu einem weniger häufig auftretenden Materialversagen führen.Furthermore, the circumferential material bulge can be formed closed in the direction of rotation. Advantageously can be formed by such a closed training in Lötverbund with the first pipe shell an at least edge-side tight soldering of the base plate with the first pipe shell. This can also be advantageous to increased stability of the solder joint from the Base plate and the first pipe shell, and lead to a less common material failure.

Des Weiteren kann die umlaufende Materialaufwölbung mit einem senkrecht zur Umlaufrichtung orientierten, trapezförmigen Querschnittsprofil ausgebildet sein. Vorteilhaft lässt sich aufgrund einer derartigen trapezförmigen Ausbildung der umlaufenden Materialaufwölbung eine höhere Stabilität der umlaufenden Materialaufwölbung und eine damit einhergehende erhöhte Stabilität der Grundplatte erzeugen, wobei durch die trapezförmige Ausbildung zudem die Herstellung der Grundplatte vereinfacht durchgeführt werden kann. Aufgrund des trapezförmigen Querschnittsprofils lässt sich die Grundplatte einfacher aus dem Herstellungswerkzeug lösen.Furthermore, the circumferential material bulge can be formed with a trapezoidal cross-sectional profile oriented perpendicular to the direction of rotation. Advantageously, due to such a trapezoidal design of the circumferential material bulge, a higher stability of the circumferential material bulge and a concomitant increased stability of the base plate can be produced, with the trapezoidal design also making it easier to manufacture the base plate. Due to the trapezoidal cross-sectional profile, the base plate can be solved more easily from the production tool.

Dabei versteht man unter einem trapezförmigen Querschnittsprofil ein Querschnittsprofil, das im Wesentlichen die Form eines Trapezes hat, wobei die aus der Grundfläche der Grundplatte herausstehende kurze Grundseite des Trapezes auch eine abgerundete Form oder eine spitze Form annehmen kann. Dabei kann das Trapez symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sein oder auch als rechtwinkliges Trapez.A trapezoidal cross-sectional profile is understood to mean a cross-sectional profile that essentially has the shape of a trapezoid, wherein the short base side of the trapezoid protruding from the base surface of the base plate can also assume a rounded shape or a pointed shape. In this case, the trapezoid may be formed symmetrically or asymmetrically or as a rectangular trapezoid.

Des Weiteren kann die umlaufende Materialaufwölbung einen Innenwinkel von 90° bis 135° aufweisen. Dabei ist es auch denkbar, dass der Innenwinkel 91° bis 130°, ggf. 91° bis 120°, bspw. 91° bis 110° und insbesondere 91° bis 105° aufweist. Vorteilhaft kann durch eine derartige Ausgestaltung des Innenwinkels der Herstellungsprozess für die Grundplatte, insbesondere hinsichtlich einer vereinfachten Entnahme, verbessert werden und ein optimiertes Verlöten der Grundplatte mit der ersten Rohrschale erreicht werden, da üblicherweise die Aufkantung der Rohrschalen ebenfalls schräg ausgebildet ist.Furthermore, the circumferential material bulge may have an internal angle of 90 ° to 135 °. It is also conceivable that the internal angle 91 ° to 130 °, possibly 91 ° to 120 °, for example. 91 ° to 110 ° and in particular 91 ° to 105 °. Advantageously, can be improved by such a configuration of the inner angle of the manufacturing process for the base plate, in particular with respect to a simplified removal and optimized brazing of the base plate can be achieved with the first pipe shell, since usually the upturn of the pipe shells is also formed obliquely.

Dabei versteht man unter einem Innenwinkel der umlaufenden Materialaufwölbung denjenigen Winkel, den die innenliegende Grundfläche zu der nach innen orientierten Fläche der umlaufenden Materialaufwölbung bzw. zu dem nach innen orientierten Schenkel des senkrecht zur Umlaufrichtung orientierten Querschnittprofils einnimmt.An internal angle of the peripheral material bulge is understood to mean that angle which the inner base surface assumes to the inwardly oriented surface of the peripheral material bulge or to the inwardly oriented limb of the cross-sectional profile oriented perpendicular to the circulation direction.

Des Weiteren kann die umlaufende Materialaufwölbung einen Außenwinkel von 90° bis 135° aufweisen. Dabei ist es auch denkbar, dass der Außenwinkel 91° bis 130° beträgt, insbesondere 91° bis 120°, ggf. 91° bis 115° und insbesondere 91° bis 110°. Vorteilhaft kann durch eine derartige Gestaltung des Außenwinkels zum einen der Herstellungsprozess prozesssicher und vereinfacht ausgebildet werden und zudem eine hohe Stabilität der Grundplatte durch Versteifung mittels der umlaufenden Materialaufwölbung erreicht werden.Furthermore, the circumferential material bulge can have an external angle of 90 ° to 135 °. It is also conceivable that the outer angle is 91 ° to 130 °, in particular 91 ° to 120 °, possibly 91 ° to 115 ° and in particular 91 ° to 110 °. Advantageously, by such a design of the outer angle, on the one hand, the manufacturing process can be formed reliably and in a simplified manner and, moreover, a high stability of the base plate can be achieved by stiffening by means of the circulating material bulge.

Dabei versteht man unter einem Außenwinkel den Winkel, den die außenliegende Grundfläche zu der nach außen orientierten Oberfläche der umlaufenden Materialaufwölbung bzw. zu dem nach außen orientierten Schenkel des senkrecht zur Umlaufrichtung orientierten Querschnittprofils einnimmt.In this case, the term "outer angle" is understood to mean the angle which the outer base surface assumes to the outwardly oriented surface of the circumferential material bulge or to the outwardly oriented limb of the cross-sectional profile oriented perpendicular to the direction of rotation.

Des Weiteren können die innenliegende Grundfläche innerhalb der umlaufenden Materialaufwölbung und die außenliegende Grundfläche außerhalb der umlaufenden Materialaufwölbung auf gleichem Niveau angeordnet sein. Vorteilhaft kann durch eine derartige Ausbildung eine Grundplatte mit durchgehend gleichbleibender Materialdicke und damit einhergehender gleichbleibender Stabilität ausgebildet werden, sodass sich bspw. durch Temperaturschwankungen eintretende Ausdehnungen über die gesamte Grundplatte hinweg gleich oder zumindest ähnlich verhalten. Dadurch können die damit einhergehenden, aus den unterschiedlichen Materialdicken resultierenden Thermospannungen reduziert werden.Furthermore, the inner base surface within the circumferential material bulge and the outer base surface outside the circumferential material bulge can be arranged at the same level. Advantageously, by such a design, a base plate with consistently constant material thickness and concomitant constant stability can be formed, so that, for example. Exceeding by temperature fluctuations expansions across the entire base plate away behave the same or at least similar. As a result, the associated thermal stresses resulting from the different material thicknesses can be reduced.

Dabei versteht man unter einem Niveau die jeweilige Höhe der jeweiligen Position bezogen auf die der umlaufenden Materialaufwölbung entgegengesetzten Seite der Grundplatte, die im Wesentlichen plan ausgebildet ist.In this case, the term "level" is understood to mean the respective height of the respective position with respect to the side of the base plate which is opposite the peripheral material bulge and which is substantially planar.

Des Weiteren kann die Grundplatte als Flanschplatte ausgebildet sein, die mit zumindest einem Bauelement aus folgender Gruppe ausgestattet sein kann: einer Einlassöffnung, einer Auslassöffnung, einem Zulaufstutzen, einem Auslaufstutzen.Furthermore, the base plate can be designed as a flange plate, which can be equipped with at least one component from the following group: an inlet opening, an outlet opening, an inlet nozzle, an outlet nozzle.

Vorteilhaft kann durch die Ausbildung der Grundplatte als Flanschplatte die Grundplatte mit einer zusätzlichen Funktionalität nämlich der Anbindung der Grundplatte bzw. des Wärmeübertragers an ein weiteres Bauelement ausgestattet werden.Advantageously, the base plate can be equipped with an additional functionality namely the connection of the base plate and the heat exchanger to another component by forming the base plate as a flange.

Ist zusätzlich oder alternativ die Flanschplatte mit einer Einlassöffnung und/oder einer Auslassöffnung ausgestattet, so kann die Grundplatte derart mit dem nächsten Bauteil verbunden werden, dass durch die Grundplatte hindurch zumindest ein Fluid dem Wärmeübertrager zugeführt und/oder abgeführt werden kann. Somit wird durch Anflanschen der Grundplatte an das weitere Bauteil auch die fluidische Anbindung an das weitere Bauteil sichergestellt.If additionally or alternatively the flange plate is provided with an inlet opening and / or an outlet opening, then the base plate can be connected to the next component in such a way that at least one fluid can be supplied to the heat exchanger through the base plate and / or removed. Thus, the fluid connection to the further component is ensured by flanging the base plate to the other component.

Sind zusätzlich oder alternativ ein Zulaufstutzen und/oder ein Auslaufstutzen an der Grundplatte angebracht, so kann über die Grundplatte und die angeordneten Stutzen eine fluidische Verbindung hergestellt werden.If, in addition or alternatively, an inlet nozzle and / or an outlet nozzle are attached to the base plate, then a fluidic connection can be established via the base plate and the arranged nozzles.

Insofern ist in den vorgenannten Fällen die Grundplatte mit weiteren Funktionalitäten, nämlich mit der Funktionalität der fluidischen Kopplung und/oder der mechanischen Anbindung an weitere Komponenten ausgestattet.In this respect, in the abovementioned cases, the baseplate has additional functionalities, namely the functionality of the fluidic coupling and / or or the mechanical connection to other components.

Des Weiteren kann die Grundplatte zumindest eine innerhalb der Aufnahme angeordnete, innenliegende Materialaufwölbung aufweisen, deren Niveau niedriger sein kann, als das Niveau eines Rückens der umlaufenden Materialaufwölbung. Vorteilhaft können durch derartige innenliegende Materialaufwölbungen innerhalb der Aufnahme angeordnete Strukturen erzeugt werden, die als Abstandshalter der ersten Rohrschale zur Grundfläche der Grundplatte dienen können. Demzufolge kann zwischen der Grundplatte und der ersten in die Aufnahme eingesetzten Rohrschale eine Kavität ausgebildet werden.Furthermore, the base plate may have at least one internal material bulge arranged within the receptacle, the level of which may be lower than the level of a back of the circumferential material bulge. Advantageously, structures arranged within the receptacle, which can serve as spacers of the first pipe shell to the base surface of the base plate, can be produced by such internal material bulges. As a result, a cavity can be formed between the base plate and the first tube shell inserted into the receptacle.

Bleibt dabei das Niveau der zumindest einen innenliegenden Materialaufwölbung unterhalb des Niveaus des Rückens der umlaufenden Materialaufwölbung, so kann die in die Aufnahme eingesetzte erste Rohrschale noch in ausreichender Weise mit der umlaufenden Materialaufwölbung verlötet werden.If the level of the at least one internal material bulge remains below the level of the back of the circumferential material bulge, then the first tube shell inserted into the receptacle can still be soldered in sufficient manner to the circumferential material bulge.

Zusätzlich oder alternativ ist es auch denkbar, dass zumindest eine innenliegende Materialaufwölbung mit der in die Aufnahme eingesetzten, ersten Rohrschale verlötet wird. Dadurch kann die Verbindung der in die Aufnahme eingesetzten, ersten Rohrschale mit der Grundplatte verstärkt ausgebildet werden.Additionally or alternatively, it is also conceivable that at least one internal material bulge is soldered to the first tube shell used in the receptacle. As a result, the connection of the first tube shell used in the receptacle can be formed reinforced with the base plate.

Dabei versteht man unter einem Rücken der umlaufenden Materialaufwölbung denjenigen Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung, der durch die kurze Grundseite des trapezförmigen Querschnittsprofils in Umlaufrichtung aufgespannt wird, wobei die kurze Grundseite auch spitz zulaufen oder gewölbt ausgebildet sein kann, so dass der Rücken als eine umlaufende plane Fläche, als eine abgerundete Wölbung oder als umlaufender Grat bzw. als umlaufende Kante ausgebildet ist.This is understood by a spine of the circumferential material bulge those region of the circumferential material bulge, which is spanned by the short base side of the trapezoidal cross-sectional profile in the direction of rotation, the short base side can also be tapered or curved, so that the back as a circumferential plane surface , is designed as a rounded curvature or as a circumferential ridge or as a peripheral edge.

So ist es denkbar, dass derartige innenliegende Materialaufwölbungen bspw. als dimpelförmige Materialaufwölbungen ausgebildet sind, die mit der Unterseite der ersten in die Aufnahme eingesetzten Rohrschale verlötet werden, sodass zum einen die erste Rohrschale auch über die Dimpel fest mit der Grundplatte verbunden wird und zum anderen zwischen der ersten Rohrschale und der Grundplatte Kavitäten ausgebildet werden.Thus, it is conceivable that such internal material bulges are formed, for example, as a dimple-shaped material bulges, which are soldered to the underside of the first tube shell inserted into the receptacle, so that on the one hand the first pipe shell is firmly connected via the dimples with the base plate and the other cavities are formed between the first pipe shell and the base plate.

Weiterhin kann die Grundplatte zumindest ein außerhalb der Aufnahme angeordnetes, an der umlaufenden Materialaufwölbung positioniertes Verstärkungselement aufweisen. Vorteilhaft kann durch derartige Verstärkungselemente die umlaufende Materialaufwölbung gerade in den Bereichen verstärkt werden, die sich durch ein häufiges Materialversagen auszeichnen.Furthermore, the base plate can have at least one reinforcement element arranged outside the receptacle and positioned on the peripheral material bulge. Advantageously, by means of such reinforcing elements, the circumferential bulge of material can be intensified precisely in those areas which are characterized by frequent material failure.

So ist es denkbar, dass die umlaufende Materialaufwölbung im Bereich einer Ecke mittels eines oder mehrerer Verstärkungselemente verstärkt wird. Vorteilhaft kann dadurch ein Bruch oder eine Leckage im Eckbereich von Wärmeübertragern verhindert oder zumindest reduziert werden.Thus, it is conceivable that the circumferential material bulge is reinforced in the region of a corner by means of one or more reinforcing elements. Advantageously, this can prevent or at least reduce breakage or leakage in the corner area of heat exchangers.

Es ist ebenfalls möglich, im Bereich eines geraden Abschnittes der umlaufenden Materialaufwölbung Verstärkungselemente einzusetzen. Vorteilhaft kann, insbesondere wenn eine Materialreduktion der geraden Abschnitte verwendet wurde, um Material einzusparen, gerade in diesen Bereichen einem Materialversagen aufgrund der Materialreduktion entgegengewirkt werden.It is also possible to use reinforcement elements in the region of a straight section of the circumferential material bulge. Advantageously, especially if a material reduction of the straight sections has been used to save material, material failure due to material reduction can be counteracted precisely in these areas.

Aber auch im Bereich in eines gewölbten Abschnitt der umlaufenden Materialaufwölbung können ein oder mehrere Verstärkungselemente positioniert werden, um bei, insbesondere nach außen, gewölbten Abschnitten und ggf. hohen Innendrücken in den Fluidkanälen einem Materialversagen entgegenzuwirken.But even in the area in a curved portion of the circumferential material bulge one or more reinforcing elements can be positioned to counteract at, in particular outwardly, curved sections and possibly high internal pressures in the fluid channels a material failure.

Dabei kann ein Verstärkungselement als Verstärkungsrippe, Materialverdickung oder Materialanhäufung ausgebildet sein. Allgemein kann jedwede partielle Vergrößerung des senkrecht zur Umlaufrichtung ermittelten Querschnittes oder Querprofils als Verstärkungselement verstanden werden. Dies allerdings unter Berücksichtigung der allgemein üblichen Fertigungstoleranzen. Im engeren Sinn kann als Verstärkungselement ein Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung verstanden werden, der zumindest eine 10%-ige Vergrößerung des senkrecht zur Umlaufrichtung ermittelten Querschnitts oder Querprofils im Vergleich zu dem Querschnitt bzw. Querprofil der unmittelbar, zumindest einseitig benachbarten umlaufenden Materialaufwölbung aufweist.In this case, a reinforcing element may be formed as a reinforcing rib, material thickening or material accumulation. In general, any partial enlargement of the cross section or transverse profile determined perpendicular to the direction of rotation can be understood as reinforcing element. However, this taking into account the usual manufacturing tolerances. In the narrower sense can be understood as a reinforcing element, a region of the circumferential material bulge, which has at least a 10% increase in the perpendicular to the direction of rotation cross-section or cross-section compared to the cross-section or transverse profile of the immediate, at least one side adjacent circumferential material bulge.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für eine Grundplatte eines Wärmeübertragers, wie vorstehend beschrieben, vorgeschlagen. Vorteilhaft können dabei die zuvor beschriebenen Vorteile erreicht werden.In a further aspect of the invention, a manufacturing method for a base plate of a heat exchanger as described above is proposed. Advantageously, the advantages described above can be achieved.

Dabei ist es möglich, dass die Grundplatte durch ein Fließpress-Verfahren, insbesondere durch eine Kombination von Fließpressen und Stauchen, hergestellt wird. Dabei kann das Stauchen der Platte, als Reduzierung der Plattendicke ausgebildet, mit einem Materialflussanteil in Richtung der Plattenebene durchgeführt werden. Vorteilhaft kann durch ein derartiges Fließpress-Verfahren die Grundplatte in einem Herstellungsschritt aus einem plattenartigen Halbzeug oder Rohling hergestellt werden, wobei der Rohling bzw. das Halbzeug massiv und in dementsprechender Materialdicke eingesetzt werden kann. Durch eine derartige Massivumformung mittels eines Fließpress-Verfahrens kann dabei eine Grundplatte mit dementsprechend hoher Stabilität mit geringeren Maßtoleranzen in einem Schritt hergestellt werden.It is possible that the base plate is produced by an extrusion process, in particular by a combination of extrusion and compression. In this case, the upsetting of the plate, designed as a reduction of the plate thickness, can be carried out with a proportion of material flow in the direction of the plate plane. Advantageously, the base plate can be produced in a manufacturing step from a plate-like semifinished product or blank by such extrusion molding process, wherein the blank or semi-finished solid and in corresponding material thickness can be used. By means of such massive forming by means of an extrusion process, a base plate with correspondingly high stability can be produced with smaller dimensional tolerances in one step.

Dabei konnte überraschenderweise festgestellt werden, dass mittels eines Fließpress-Verfahrens auch mehrschichtige Materialien für die Grundplatte eingesetzt werden können, ohne dass der mehrschichtige Aufbau des Materials durch das Fließpress-Verfahren bzw. während des Fließpress-Verfahrens zerstört bzw. maßgeblich negativ beeinflusst wird.It was surprisingly found that multilayer materials for the base plate can be used by means of an extrusion process, without the multilayer structure of the material by the extrusion process or during the extrusion process is destroyed or significantly adversely affected.

Um ein relativ gleichmäßiges Fließen des Materials der Grundplatte zu erreichen, können auch innenliegende Materialaufwölbungen innerhalb der Aufnahme ausgebildet werden, sodass das zu verdrängende Material der Grundplatte möglichst homogene Materialflussgeschwindigkeiten in Richtung der Plattenebene aufweist, da die Wege, die das zu verdrängende Material zurücklegen muss ähnlich dimensioniert sind. Dadurch können ungünstige Scherspannungen vermieden werden, wodurch wiederum bspw. ein Abreißen oder Zerstören einer Mehrschichtigkeit des Grundplattenmaterials vorteilhaft verhindert werden kann. So können derartige innenliegende Materialaufwölbungen zum einen die Verbesserung des Fließpress-Verfahrens sicherstellen und zum anderen zur Ausbildung von innenliegenden Strukturen verwendet werden, die bspw. in Wirkverbindung mit der eingesetzten, ersten Rohrschale weitere Funktionalitäten wie bspw. Kavitäten ausbilden oder bei Verbindung mit der eingesetzten, ersten Rohrschale zur Stabilität des Verbundes beitragen.In order to achieve a relatively uniform flow of the material of the base plate, internal material bulges within the receptacle can be formed so that the material to be displaced base plate as homogeneous as possible material flow velocities in the direction of the plate plane, since the paths that must cover the material to be displaced similar are dimensioned. As a result, unfavorable shear stresses can be avoided, which in turn, for example, a tearing or destruction of a multi-layered base plate material can be advantageously prevented. Thus, such internal material bulges on the one hand to ensure the improvement of the extrusion process and on the other to the formation of internal structures are used, for example, in conjunction with the inserted first shell further functionalities such as. Form cavities or when connected to the used, first pipe shell contribute to the stability of the composite.

Weiterhin kann die jeweilige Materialaufwölbung aus dem Material der Grundplatte mittels Dickenreduktion, insbesondere in einem Schritt, hergestellt werden. Vorteilhaft kann demzufolge aus dem Material der Grundplatte die jeweilige Materialaufwölbung ausgebildet werden, sodass vorteilhaft bspw. eine mehrschichtige Ausbildung auch im Bereich der jeweiligen Materialaufwölbung sichergestellt ist.Furthermore, the respective material bulge of the material of the base plate by means of thickness reduction, in particular in one step, are produced. Consequently, the respective material bulge can advantageously be formed from the material of the base plate, so that advantageous, for example, a multilayered construction is ensured even in the area of the respective material bulge.

Dabei können Durchbrüche wie bspw. Löcher, Einlassöffnungen, Auslassöffnungen oder dergleichen in einem Schritt mittels des Fließpress-Verfahrens hergestellt werden oder in einem nachfolgenden die Durchbrüche ausbildenden Schritt wie bspw. Bohren, Fräsen oder dergleichen.In this case, openings such as holes, inlet openings, outlet openings or the like can be produced in one step by means of the extrusion process or in a subsequent breakthroughs forming step such as. Drilling, milling or the like.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Wärmeübertrager in Schalenbauweise mit einer Grundplatte wie vorstehend beschrieben vorgeschlagen.In another aspect of the invention, a shell-type heat exchanger having a base plate as described above is proposed.

Dadurch können bei dem Wärmeübertrager die vorstehend beschriebenen Vorteile erreicht werden.This can be achieved in the heat exchanger, the advantages described above.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Wärmeübertrager in Schalenbauweise mit einer Grundplatte hergestellt mit einem wie vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren vorgeschlagen.In a further aspect of the invention, a heat exchanger in shell construction is proposed with a base plate made with a manufacturing method as described above.

Dadurch können bei dem Wärmeübertrager die vorstehend beschriebenen Vorteile erreicht werden.This can be achieved in the heat exchanger, the advantages described above.

Des Weiteren kann die Innenkontur der Aufnahme komplementär zu einer Außenkontur einer in der Aufnahme angeordneten Rohrschale ausgebildet sein. Vorteilhaft kann durch eine derartige komplementäre Ausbildung der in die Aufnahme eingesetzten Rohrschale und der Aufnahme ein Verlötungsprozess hinsichtlich der Stabilität und der Ausbildung der Lotkehlen verbessert werden. Dadurch kann eine verbesserte stoffschlüssige Verbindung der ersten Rohrschale mit der Grundplatte erreicht werden.Furthermore, the inner contour of the receptacle can be designed to be complementary to an outer contour of a pipe shell arranged in the receptacle. Advantageously, a soldering process with respect to the stability and the formation of the fillets can be improved by such a complementary design of the tube shell used in the recording and recording. As a result, an improved cohesive connection of the first pipe shell to the base plate can be achieved.

Dabei versteht man unter einer komplementären Ausbildung eine Ausbildung der jeweiligen Konturen zueinander, sodass sich zwischen der in der Aufnahme eingesetzten Rohrschale und der Aufnahme ein für den Lotprozess optimaler Spalt ausbildet, in dem aufgrund von Kapillarkräften während des Lötprozesses das Lot hineingezogen wird.In this case, a complementary embodiment is understood to mean that the respective contours are formed relative to each other so that an optimum gap for the soldering process is formed between the tube shell and the receptacle used in the receptacle, in which the solder is drawn in due to capillary forces during the soldering process.

Dabei kann zwischen der Grundplatte und der in der Aufnahme angeordneten ersten Rohrschale ein Grundplatten-Fluidkanal ausgebildet werden, der öldurchströmt oder kühlflüssigkeitsdurchströmt ausgebildet sein kann und in dem ein Einsatz angeordnet sein kann. Vorteilhaft kann aufgrund der Ausbildung des Grundplatten-Fluidkanales die Grundplatte zusätzlich zu ihren anderen Funktionalitäten mit der Funktionalität der verstärkten Grund-Rohrschale ausgestattet werden, sodass auf eine verstärkte Grund-Rohrschale verzichtet werden kann. Dadurch kann die erste in der Aufnahme angeordnete Rohrschale wie die nachfolgenden Rohrschalen ausgebildet sein. Vorteilhaft kann dadurch bei einem derartigen Wärmeübertrager der konstruktive Aufwand, sowie die Herstellungskosten bspw. durch Reduktion der Werkzeuganzahl reduziert werden.In this case, a baseplate fluid channel can be formed between the baseplate and the first tube shell arranged in the receptacle, which can flow through the oil or through which cooling liquid flows and in which an insert can be arranged. Advantageously, due to the design of the baseplate fluid channel, the baseplate, in addition to its other functionalities, can be equipped with the functionality of the reinforced baseplate shell so that a reinforced baseplate shell can be dispensed with. As a result, the first tube shell arranged in the receptacle can be designed like the following tube shells. Advantageously, in such a heat exchanger of the design effort, and the manufacturing costs, for example, can be reduced by reducing the number of tools.

Somit kann zwischen der ersten in der Aufnahme angeordneten Rohrschale und der Grundplatte ein Fluidkanal ausgebildet werden, der von dem jeweiligen Fluid durchströmt werden kann, sodass das in dem Grundplatten-Fluidkanal strömende Fluid über die erste in der Aufnahme angeordneten Rohrschale mit einem weiteren Fluid in Wärmeaustausch stehen kann. Demzufolge trägt die Grundplatte und das innerhalb der Grundplatten-Fluidkanals strömende Fluid zum Wärmeaustausch zwischen den eingesetzten Fluiden bei.Thus, between the first disposed in the receptacle tube and the base plate, a fluid channel can be formed, which can be flowed through by the respective fluid, so that the fluid flowing in the base plate fluid channel via the first arranged in the receptacle tube shell with another fluid in heat exchange can stand. As a result, the base plate and the inside of the baseplate fluid channel carry flowing fluid for heat exchange between the fluids used.

Ist dabei die Grundplatte mit ggf. dimpelförmigen, innenliegenden Materialaufwölbungen ausgestattet, so kann aufgrund der innenliegenden Materialaufwölbungen eine Strömungsführung innerhalb des Grundplatten-Fluidkanals ausgebildet werden. Sind keine derartigen dimpelförmigen innenliegenden Materialaufwölbungen ausgebildet, so kann in den Grundplatten-Fluidkanal ein Einsatz eingesetzt werden, der eine wärmeübertragungsoptimierte Strömungsführung in dem Grundplatten-Fluidkanal sicherstellt. Dabei kann ein derartiger Einsatz als Turbulatoreinsatz, als rippenförmiger Einsatz oder dergleichen ausgebildet sein.If the base plate is equipped with possibly dimple-shaped, inner material bulges, a flow guide can be formed within the base plate fluid channel on the basis of the internal material bulges. If no such dimplike internal material bulges are formed, then an insert can be inserted into the base plate fluid channel, which ensures a heat transfer-optimized flow guidance in the base plate fluid channel. In this case, such an insert can be designed as a turbulator insert, as a rib-shaped insert or the like.

Des Weiteren kann das Niveau des Rückens der umlaufenden Materialaufwölbung unterhalb des Niveaus des Schalenrandes der ersten in der Aufnahme angeordneten Rohrschale positioniert sein. Vorteilhaft kann demzufolge die umlaufende Materialaufwölbung geringer dimensioniert ausgebildet werden, so dass Material eingespart werden kann, ohne dass die Stabilität des Lötverbundes zwischen der Grundplatte und der ersten in der Aufnahme angeordneten Rohrschale signifikant verschlechtert ist.Furthermore, the level of the back of the circumferential material bulge may be positioned below the level of the shell edge of the first tube shell arranged in the receptacle. Advantageously, therefore, the circumferential material bulge can be formed smaller dimensions, so that material can be saved without the stability of the solder joint between the base plate and the first disposed in the receptacle tube shell is significantly deteriorated.

Dabei versteht man unter einem Schalenrand einer Rohrschale den in Umfangsrichtung verlaufenden Rand der Aufkantung der Rohrschale.This is understood by a shell edge of a pipe shell extending in the circumferential direction edge of the upstand of the pipe shell.

Des Weiteren kann der Wärmeübertrager aus zwei oder drei unterschiedlichen Rohrschalenarten aufgebaut sein. Vorteilhaft können abgesehen von der Grund-Rohrschale, die durch die in der Aufnahme angeordneten erste Rohrschale ersetzt wird und abgesehen von der End-Rohrschale für den Wärmeübertragerkern, dadurch gleiche Bauteile bzw. Rohrschalen verwendet werden, sodass der konstruktive Aufwand und die Herstellungskosten für den Wärmeübertrager vorteilhaft reduziert werden können.Furthermore, the heat exchanger can be constructed from two or three different pipe shell types. Advantageously, apart from the basic pipe shell, which is replaced by the arranged in the receptacle first pipe shell and apart from the end pipe shell for the heat transfer core, thereby the same components or pipe shells are used, so that the design effort and the manufacturing cost of the heat exchanger can be advantageously reduced.

Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass die Rohrschalen dimpelförmige Materialaufwölbungen aufweisen, die bei einer Rohrschalenart zur Grundplatte weisen und bei einer weiteren Rohrschalenart von der Grundplatte weg. In verlötetem Zustand stoßen die Dimpel der einen Rohrschalenart und der anderen Rohrschalenart aufeinander, sodass die jeweiligen Rohrschalenpaare auch über die Dimpel miteinander verlötet sind und sich zwischen den miteinander verlöteten dimpelförmigen Materialaufwölbungen Kavitäten bzw. Fluidkanäle ausbilden. Zwischen derartigen über die dimpelförmigen Materialaufwölbungen verlöteten Rohrschalenpaaren können Einsätze angeordnet und ggf. mit den Rohrschalenpaaren verlötet werden, mittels derer die Fluidströmungen in diesen Fluidkanälen hinsichtlich des Wärmeaustauschs optimiert werden können, wobei die Verlötung zusätzlich zur Stabilität des Wärmeübertragers beiträgt.Additionally or alternatively, it is conceivable that the tube shells have dimple-shaped material bulges which point in a tube shell type to the base plate and in a further type of tube shell away from the base plate. In the soldered state, the dimples of the one tube shell type and the other tube shell type encounter each other, so that the respective pairs of tube cups are also soldered together via the dimples and form cavities or fluid channels between the soldered-together material bulges soldered together. Inserts can be placed between such over the dimple-shaped material bulges soldered tube pairs and possibly soldered to the pair of pipe cups, by means of which the fluid flows in these fluid channels can be optimized in terms of heat exchange, wherein the soldering additionally contributes to the stability of the heat exchanger.

Es ist aber auch denkbar, dass die Rohrschalen keinerlei dimpelförmigen Materialaufwölbungen. In diesem Fall können zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohrschalen gleiche oder unterschiedliche Einsätze angeordnet werden, die die Strömung hinsichtlich der Wärmeübertragung optimieren.But it is also conceivable that the pipe shells no dimplike material bulges. In this case, the same or different inserts can be arranged between two successive pipe shells, which optimize the flow in terms of heat transfer.

Zusammenfassend je nach Ausführungsform kann die Grundplatte somit die Funktionalität der verstärkten Ausbildung des Wärmeübertragers im Grundplattenbereich und/oder die Funktionalität der Reduktion des Materialversagens im Verbindungsbereich der in die Aufnahme eingesetzten ersten Rohrschale und/oder die Funktionalität einer verstärkten Grund-Rohrschale und/oder die Funktionalität der Anbindung des Wärmeübertragers an andere Bauteile und/oder die Funktionalität der fluidischen Anbindung und/oder die Funktionalität der Ausbildung eines Fluidkanales in sich vereinen bzw. übernehmen.In summary, depending on the embodiment, the base plate can thus have the functionality of the reinforced formation of the heat exchanger in the base plate region and / or the functionality of reducing the material failure in the connection region of the first tube shell inserted into the receptacle and / or the functionality of a reinforced base tube shell and / or the functionality the connection of the heat exchanger to other components and / or the functionality of the fluidic connection and / or the functionality of the formation of a fluid channel unite or take over.

Es zeigen, jeweils schematisch:It show, each schematically:

1 eine Grundplatte mit einer eine Aufnahme ausbildenden, umlaufenden Materialaufwölbung, 1 a base plate with a recording forming, circumferential material bulge,

2 eine Aufsicht auf eine zur umlaufenden Materialaufwölbung gegenüberliegenden Seite der Grundplatte, 2 a plan view of an opposite side of the base plate to the circumferential material bulge,

3 eine Grundplatte mit innenliegenden Materialaufwölbungen und innenliegenden Durchbrüchen, 3 a base plate with internal material bulges and internal openings,

4 einen Längsquerschnitt durch die Grundplatte, 4 a longitudinal cross section through the base plate,

5 einen Querschnitt durch die Grundplatte im Bereich der Durchbrüche, 5 a cross section through the base plate in the region of the openings,

6 eine Grundplatte mit wenigen innenliegenden Materialaufwölbungen und außen positionierten Verstärkungselementen, 6 a base plate with few internal material bulges and externally positioned reinforcing elements,

7 eine Grundplatte mit einem in Umlaufrichtung unterbrochenen ausgebildeten umlaufenden Materialaufwölbung, 7 a base plate with a circumferentially interrupted formed circumferential material bulge,

8 einen Wärmeübertrager in Schalenbauweise mit massiver Grundplatte, 8th a heat exchanger in shell construction with solid base plate,

9 ein Tiefpress-Werkzeug, 9 a deep pressing tool,

10 ein Ausschnitt des Tiefpress-Werkzeuges im Bereich der auszubildenden Grundplatte. 10 a section of the deep-pressing tool in the area of the trainee base plate.

Eine Grundplatte 100, wie in 1 gezeigt, kann eine umlaufende Materialaufwölbung 110 aufweisen, die aus dem Material der Grundplatte 100 bspw. durch ein Fließpress-Verfahren ausgebildet ist. Die umlaufende Materialaufwölbung 110 bildet dabei eine Aufnahme 120 für in der 1 nicht abgebildete Rohrschalen eines Wärmeübertragers aus, wobei die umlaufende Materialaufwölbung 110 die Aufnahme 120 in Umlaufrichtung 130 umgibt. Dabei kann die umlaufende Materialaufwölbung 110 in Umlaufrichtung 130 geschlossen ausgebildet sein, wie in der 1 dargestellt.A base plate 100 , as in 1 shown, can be a circumferential material bulge 110 have, made of the material of the base plate 100 For example, is formed by an extrusion process. The circumferential material bulge 110 forms a recording 120 for in the 1 not shown pipe shells of a heat exchanger, wherein the circumferential material bulge 110 the recording 120 in the direction of rotation 130 surrounds. Here, the circumferential material bulge 110 in the direction of rotation 130 be formed closed, as in the 1 shown.

Dabei erhebt sich die umlaufende Materialaufwölbung 110 über eine Grundfläche 140 der Grundplatte 100, wobei die Grundfläche 140 durch die umlaufende Materialaufwölbung 110 in eine innenliegende Grundfläche 150 und eine außenliegende Grundfläche 160 unterteilt wird.The surrounding material bulging rises 110 over a base area 140 the base plate 100 , where the base area 140 through the circumferential material bulge 110 in an internal base 150 and an external base 160 is divided.

Wie in 2 gezeigt, ist die Grundplatte 100 auf einer zur umlaufenden Materialaufwölbung 110 entgegengesetzten Seite 170 zumindest im Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung 110 plan ausgebildet. Somit sind im Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung 110 auf der entgegengesetzten Seite 170 keinerlei Aufwölbungen, Kavitäten oder dergleichen ausgebildet. Es können aber auf der entgegengesetzten Seite 170 bspw. Einlassöffnungen 180, 180' und/oder Auslassöffnungen 190, 190' für zumindest ein Fluid ausgebildet sein. Des Weiteren kann die Grundplatte 100 ebenfalls mit Befestigungslöchern 200 ausgestattet sein, über die die Grundplatte 100 mit in der 2 nicht dargestellten, weiteren Bauteilen verbunden werden kann. Demzufolge ist die Grundplatte 100 auch als eine Flanschplatte 210 ausgebildet.As in 2 shown is the base plate 100 on a for revolving material bulge 110 opposite side 170 at least in the area of the circumferential material bulge 110 plan educated. Thus, in the area of the circumferential material bulge 110 on the opposite side 170 formed no bulges, cavities or the like. But it can be on the opposite side 170 For example. Inlet openings 180 . 180 ' and / or outlet openings 190 . 190 ' be designed for at least one fluid. Furthermore, the base plate 100 also with mounting holes 200 be equipped over which the base plate 100 with in the 2 not shown, other components can be connected. As a result, the base plate is 100 also as a flange plate 210 educated.

Die Grundplatte, wie in 3 dargestellt, ist ebenfalls als Flanschplatte 210 ausgebildet, sodass die Flanschplatte 210 in der außenliegenden Grundfläche 160 angeordnete Befestigungslöcher 200 aufweist. Innerhalb der umlaufenden Materialaufwölbung 110 in der Aufnahme 120 weist die innenliegende Grundfläche 150 Einlassöffnungen 180, 180' und Auslassöffnungen 190, 190' auf, über die das jeweilige Fluid einem nicht dargestellten Wärmeübertragerkern zugeführt werden kann. Dabei bilden die Einlassöffnungen 180, 180' und die Auslassöffnungen 190, 190' in Einbaulage mit den Rohrschalen, die ebenfalls mit derartigen Einlassöffnungen und Auslassöffnungen ausgestattet sind, die Dome aus, über die die Fluide in die jeweiligen zwischen den Rohrplatten angeordneten Fluidkanäle zugeführt werden.The base plate, as in 3 is also shown as a flange plate 210 formed so that the flange plate 210 in the outer base 160 arranged mounting holes 200 having. Within the surrounding material bulge 110 in the recording 120 has the internal base 150 inlets 180 . 180 ' and outlet openings 190 . 190 ' on, via which the respective fluid can be supplied to a heat transfer core, not shown. Here are the inlet openings 180 . 180 ' and the outlet openings 190 . 190 ' in installation position with the pipe shells, which are also equipped with such inlet openings and outlet openings, the dome, via which the fluids are supplied into the respective disposed between the tube plates fluid channels.

Auf der innenliegenden Grundfläche 150 sind innenliegende Materialaufwölbungen 220 ausgebildet, die gemäß 3 als dimpelförmige Materialaufwölbungen 230 ausgebildet sein können. Diese dimpelförmigen Materialaufwölbungen 230 können zum einen einem ausgeglichenen Materialfluss beim Fließpress-Verfahren förderlich sein und zum anderen können die dimpelförmigen Materialaufwölbungen 230 in Wirkverbindung mit einer in der 3 nicht dargestellten, in die Aufnahme 120 eingesetzten, ersten Rohrschale 232, wie in 8 dargestellt, Kavitäten zwischen der in die Aufnahme 120 eingesetzten, ersten Rohrschale 232 und der Grundplatte 100 ausbilden, sodass zwischen der Grundplatte 100 und der in die Aufnahme 120 eingesetzten, ersten Rohrschale 232 ein Fluidkanal ausgebildet wird.On the inner base 150 are interior material bulges 220 trained according to 3 as dimple-shaped material bulges 230 can be trained. These dimple-shaped material bulges 230 On the one hand, they can promote a balanced flow of material during the extrusion molding process and, on the other hand, the dimpled material bulges 230 in operative connection with one in the 3 not shown, in the recording 120 inserted, first pipe shell 232 , as in 8th shown cavities between in the receptacle 120 inserted, first pipe shell 232 and the base plate 100 train so that between the base plate 100 and in the recording 120 inserted, first pipe shell 232 a fluid channel is formed.

Sowohl die innenliegenden Materialaufwölbungen 220 als auch die dimpelförmigen Materialaufwölbungen 230 können kreisrund, rund, eckig, oval, konisch verlaufend, trapezförmig verlaufend und/oder zylindrisch verlaufend ausgebildet sein.Both the internal material bulges 220 as well as the dimple-shaped material bulges 230 may be circular, round, angular, oval, conical, trapezoidal and / or cylindrical.

Gemäß des in der 4 gezeigten Längsquerschnittes durch die Grundplatte 100 kann ein Niveau 240 der innenliegenden Grundfläche 150 gleich einem Niveau 250 der außenliegenden Grundfläche 160 sein. Mit anderen Worten liegt die innenliegende Grundfläche 150 und die außenliegende Grundfläche 160 auf gleichem Niveau 240, 250. Ein Niveau 260 der innenliegenden Materialaufwölbungen 220 bzw. der dimpelförmigen Materialaufwölbungen 230 kann unterhalb eines Niveaus 270 eines Rückens 280 der Materialaufwölbung 110 angeordnet sein. Demzufolge kann aufgrund des Niveauunterschiedes zwischen dem Niveau 260 der innenliegenden Materialaufwölbungen 220 bzw. der dimpelförmigen Materialaufwölbungen 230 und dem Niveau 270 des Rückens 280 die in der Aufnahme 120 angeordnete, erste Rohrschale 232, wie in 8 gezeigt, mit der Materialaufwölbung 110 verlötet werden.According to the in the 4 shown longitudinal cross section through the base plate 100 can be a level 240 the internal base 150 equal to one level 250 the outer base 160 be. In other words, the internal base lies 150 and the external base 160 at the same level 240 . 250 , A level 260 the inward material bulges 220 or the dimple-shaped material bulges 230 can be below a level 270 a back 280 the material bulge 110 be arranged. Consequently, due to the level difference between the level 260 the inward material bulges 220 or the dimple-shaped material bulges 230 and the level 270 of the back 280 in the recording 120 arranged, first pipe shell 232 , as in 8th shown with the material buckle 110 be soldered.

Gemäß des Querschnittes im Bereich von Durchbrüchen durch die Grundplatte 100, wie in der 5 dargestellt, kann die umlaufenden Materialaufwölbung 110 ein senkrecht zur Umlaufrichtung 130 orientiertes, trapezförmiges Querschnittsprofil 290 aufweisen. Dabei spannt eine kurze Grundseite 300 des trapezförmigen Querschnittsprofils 290 in Umlaufrichtung 130 den Rücken 280 der umlaufenden Materialaufwölbung 110 auf. Die kurze Grundseite 300 kann dabei auch spitz zulaufend oder gewölbt ausgebildet sein, sodass das trapezförmige Querschnittsprofil 290 lediglich hinsichtlich seiner verbleibenden langen Grundseite 302 bzw. Basisseite und den Schenkeln 310, 320 ein Trapez ausbildet.According to the cross section in the region of openings through the base plate 100 , like in the 5 shown, the circumferential material bulge 110 one perpendicular to the direction of rotation 130 oriented, trapezoidal cross-sectional profile 290 exhibit. It spans a short base page 300 the trapezoidal cross-sectional profile 290 in the direction of rotation 130 The back 280 the circumferential material bulge 110 on. The short basic page 300 can also be tapered or curved, so that the trapezoidal cross-sectional profile 290 only in terms of its remaining long base page 302 or base side and thighs 310 . 320 forming a trapeze.

Zwischen der innenliegenden Grundfläche 150 und dem innenliegenden Schenkel 310 des trapezförmigen Querschnittsprofils 290 wird der Innenwinkel α der Materialaufwölbung 110 aufgespannt. Dieser Innenwinkel α nimmt Werte zwischen 90° und 135° ein, wobei bevorzugt der Innenwinkel α 91° bis 105° beträgt.Between the inner base 150 and the inner thigh 310 the trapezoidal cross-sectional profile 290 becomes the internal angle α of the material bulge 110 clamped. This internal angle α assumes values between 90 ° and 135 °, wherein preferably the internal angle α is 91 ° to 105 °.

Zwischen der außenliegenden Grundfläche 160 und dem außenliegenden Schenkel 320 des trapezförmigen Querschnittsprofils 290 wird ein Außenwinkel β aufgespannt, der 90° bis 135° betragen kann. Bevorzugt beträgt der Außenwinkel β 91° bis 110°.Between the outer base 160 and the outer leg 320 of trapezoidal cross-sectional profile 290 an outer angle β is spanned, which can be 90 ° to 135 °. Preferably, the outer angle β is 91 ° to 110 °.

Gemäß der 6 können in der Aufnahme 120 und demzufolge in der innenliegenden Grundfläche 150 auch nur wenige innenliegende Materialaufwölbungen 220 ausgebildet werden. Derartige innenliegende Materialaufwölbungen 220 werden bevorzugt deshalb ausgebildet, um den Materialfluss beim Fließpress-Verfahren in allen Bereichen einigermaßen ausgeglichen auszubilden, damit nicht zu viel Material innerhalb der Aufnahme 120 einen zu weiten Weg zu der umlaufenden Materialaufwölbung 110 zurücklegen muss. Vorteilhaft kann durch eine derartige innenliegende Materialaufwölbungen 220 eine nahezu homogene Materialflussgeschwindigkeit erreicht werden, wodurch bspw. ein Zerstören oder Abreißen einer mehrschichtigen Oberflächenausbildung der Grundplatte 100 während des Fließpress-Verfahrens vermieden werden.According to the 6 can in the recording 120 and consequently in the inner base 150 also only a few internal material bulges 220 be formed. Such internal material bulges 220 are therefore preferably designed to form the material flow in the extrusion process in all areas reasonably balanced, so that not too much material within the recording 120 too far a way to the circumferential material bulge 110 must go back. Advantageously, by such an internal material bulges 220 a nearly homogeneous material flow velocity can be achieved, whereby, for example, a destruction or tearing of a multi-layered surface formation of the base plate 100 be avoided during the extrusion process.

Zusätzlich oder alternativ können außerhalb der Aufnahme 120 an der umlaufenden Materialaufwölbung 110 ein oder mehrere Verstärkungselemente 322 angeordnet sein. Derartige Verstärkungselemente 322 können, wie dargestellt, als Verstärkungsrippen 322 oder als Materialverdickungen oder Materialanhäufungen, beispielsweise in Form von Zylindern, Quadern oder als Vergrößerung des insbesondere trapezförmigen Querschnittprofils 290, ausgebildet sein. Vorteilhaft kann mit derartigen Verstärkungselementen 322 die umlaufenden Materialaufwölbung 110 in den Bereichen verstärkt werden, in den häufig ein Materialversagen eintritt. Durch die Verstärkungselemente 322 kann die Häufigkeit des Materialversagens signifikant verringert werden, ohne dass die umlaufende Materialaufwölbung 110 über die gesamte Umlaufrichtung 130 verstärkt ausgebildet werden muss. Demzufolge lassen sich durch den Einsatz derartiger Verstärkungselemente 322 auch ein Materialeinsatz und das Gewicht reduzieren.Additionally or alternatively, outside the recording 120 on the circumferential material bulge 110 one or more reinforcing elements 322 be arranged. Such reinforcing elements 322 can, as shown, as reinforcing ribs 322 or as material thickening or material accumulations, for example in the form of cylinders, cuboids or as an enlargement of the particular trapezoidal cross-sectional profile 290 be trained. Advantageously, with such reinforcing elements 322 the circumferential material bulge 110 reinforced in areas where material failure often occurs. Through the reinforcing elements 322 The frequency of material failure can be significantly reduced without the circumferential bulge of material 110 over the entire direction of rotation 130 must be trained strengthened. Consequently, can be through the use of such reinforcing elements 322 also use a material and reduce the weight.

So können derartige Verstärkungselemente 322 beispielsweise im Bereich von Ecken 324 zum Einsatz kommen, wobei die Ecken 324 fertigungstechnisch üblicherweise rund bzw. abgerundet ausgebildet sind. Gerade im Bereich von Ecken 324 kann vermehrt ein Materialversagen ohne Einsatz von Verstärkungselementen 322 festgestellt werden.Thus, such reinforcing elements 322 for example in the area of corners 324 are used, with the corners 324 Manufacturing technology usually round or rounded are formed. Especially in the area of corners 324 Increased material failure without the use of reinforcing elements 322 be determined.

Es ist aber auch denkbar, dass Verstärkungselemente 322 im Bereich gerader Abschnitten 326 der umlaufenden Materialaufwölbung 110 positioniert werden. In diesem Fall kann ggf. die umlaufende Materialaufwölbung 110 im geraden Abschnitt 326 materialreduziert ausgebildet werden, ohne dass ein häufigeres Materialversagen eintritt. Somit kann trotz Einsatz von Verstärkungselementen 322 der Materialeinsatz aufgrund der geringer dimensionierten umlaufenden Materialaufwölbung 110 reduziert werden.But it is also conceivable that reinforcing elements 322 in the area of straight sections 326 the circumferential material bulge 110 be positioned. In this case, if necessary, the circumferential material bulge 110 in the straight section 326 be formed material reduced, without a more frequent material failure occurs. Thus, despite the use of reinforcing elements 322 the use of materials due to the smaller dimensioned circumferential material bulge 110 be reduced.

Aber auch im Bereich eines gewölbten Abschnitts 328 der umlaufenden Materialaufwölbung 110 können Verstärkungselemente 322 zu Einsatz kommen. Dies kann insbesondere bei nach außen gewölbten Abschnitten 328 und ggf. hohen Innendrücken in den Fluidkanälen einem Materialversagen der umlaufenden Materialaufwölbung 110 in diesen Abschnitten 328 entgegenwirken.But also in the area of a curved section 328 the circumferential material bulge 110 can reinforcing elements 322 to be used. This can be especially true for outward curved sections 328 and possibly high internal pressures in the fluid channels a material failure of the circumferential material bulge 110 in these sections 328 counteract.

Wie in der 7 gezeigt, kann die umlaufende Materialaufwölbung 110 auch unterbrochen ausgebildet sein, wobei in diesem Fall die umlaufende Materialaufwölbung 110 die Aufnahme 120 zumindest abschnittsweise bzw. teilweise umgibt. In diesem Fall kann auch deutlich erkannt werden, dass die innenliegende Grundfläche 150 und die außenliegende Grundfläche 160 auf gleichem Niveau angeordnet sind.Like in the 7 shown, the circumferential material bulge 110 be formed interrupted, in which case the circumferential material bulge 110 the recording 120 at least partially or partially surrounds. In this case, it can also be clearly recognized that the internal base 150 and the external base 160 are arranged at the same level.

In der 8 ist die Grundplatte 100 in Einbaulage mit einem in Schalenbauweise ausgeführten Wärmeübertragerkern 330 dargestellt. Dabei kann der Wärmeübertragerkern 330 aus Rohrschalen 340, 340' ausgebildet sein, wobei die Rohrschalen 340 zu den Rohrschalen 340' unterschiedlich ausgebildet sind. Die in die Aufnahme 120 eingesetzte bzw. angeordnete, erste Rohrschale 232 kann dabei wie eine beliebige nachfolgende Rohrschale 340, 340' ausgebildet sein, da die Grundplatte 100 die Funktionalität einer Grund-Rohrschale aufweisen kann, sodass zwischen der ersten Rohrschale 232 und der Grundplatte 100 ein Grundplatten-Fluidkanal 360 ausgebildet werden kann. Demzufolge übernimmt die Grundplatte 100 in der dargestellten Ausführungsform die Funktion der Grund-Rohrschale, sodass eine derartige spezialverstärkte Grund-Rohrschale nicht mehr verwendet werden muss. Zudem kann in Einbaulage ein Schalenrand 370 der ersten Rohrschale 232 oberhalb des Rückens 280 angeordnet sein.In the 8th is the base plate 100 in installation position with a shell-type heat transfer core 330 shown. In this case, the heat transfer core 330 from pipe shells 340 . 340 ' be formed, wherein the pipe shells 340 to the pipe shells 340 ' are formed differently. The in the recording 120 used or arranged, first pipe shell 232 can be like any subsequent pipe shell 340 . 340 ' be formed, since the base plate 100 may have the functionality of a basic pipe shell, so that between the first pipe shell 232 and the base plate 100 a baseplate fluid channel 360 can be trained. As a result, the base plate takes over 100 In the illustrated embodiment, the function of the basic pipe shell, so that such a special reinforced base pipe shell no longer needs to be used. In addition, in the installed position, a shell edge 370 the first pipe shell 232 above the back 280 be arranged.

Sind die Rohrschalen mit dimpelförmigen Aufwölbungen 380 versehen, so können jeweils die dimpelförmigen Aufwölbungen 380 zweier benachbarter Rohrschalen 340, 340' miteinander verlötet werden, sodass sich aufgrund der dimpelförmigen Aufwölbungen 380 ein Fluidkanal 390 ausbildet. Werden derartige Rohrschalen 340, 340' mit dimpelförmigen Aufwölbungen 380 eingesetzt, so ist es zweckmäßig, dass die Grundplatte 100 ebenfalls dimpelförmige Materialaufwölbungen 230 aufweist, sodass die dimpelförmigen Materialaufwölbungen 380 mit den dimpelförmigen Materialaufwölbungen 230 verlötet werden können. Dadurch bildet sich zwischen der Grundplatte 100 und der ersten Rohrschale 232 der Grundplatten-Fluidkanal 360 aus. Zwischen zwei Rohrschalenpaaren 340, 340' kann ein bspw. als Turbolatoreinsatz oder Rippeneinsatz ausgebildeter Einsatz 400 angeordnet werden, mit dem die Strömungsführung innerhalb des zwischen den Plattenpaaren 340, 340' ausgebildeten Fluidkanals 410 optimiert werden kann.Are the pipe shells with dimple-shaped bulges 380 provided, so can each the dimple-shaped bulges 380 two adjacent pipe shells 340 . 340 ' soldered together, so due to the dimple-shaped bulges 380 a fluid channel 390 formed. Be such pipe shells 340 . 340 ' with dimple-shaped bulges 380 used, so it is appropriate that the base plate 100 also dimple-shaped material bulges 230 so that the dimple-shaped material bulges 380 with the dimple-shaped material bulges 230 can be soldered. This forms between the base plate 100 and the first pipe shell 232 the baseplate fluid channel 360 out. Between two pipe pairs 340 . 340 ' can, for example, as a turbulator insert or fin insert trained commitment 400 be arranged with the flow guide within the between the plate pairs 340 . 340 ' formed fluid channel 410 can be optimized.

Es ist aber auch denkbar, dass in der 8 nicht dargestellte Rohrschalen eingesetzt werden, die keine dimpelförmigen Aufwölbungen 380 aufweisen. In diesem Fall kann zwischen jeder der Rohrschalen ein Einsatz eingesetzt werden, der die Strömungsführung hinsichtlich der Wärmeübertragung optimiert. In diesem Fall ist es ebenfalls nicht notwendig, an der Grundplatte 100 dimpelförmige Materialaufwölbungen 230 auszubilden, da die erste Rohrschale 232 ebenfalls keine dimpelförmigen Materialaufwölbungen 380 aufweist. In diesem Fall kann zwischen der ersten Rohrschale 232 und der Grundplatte 100 ebenfalls ein Einsatz zur Strömungsoptimierung eingesetzt werden. Da in diesem Fall auf der Grundplatte 100 im Bereich der innenliegenden Grundfläche 150 keine dimpelförmigen Materialaufwölbungen 230 ausgebildet werden, es aber vorteilhaft sein kann, wenn innenliegende Materialaufwölbungen 220 zur Optimierung des Materialflusses beim Fließpress-Verfahren ausgebildet werden, ist denkbar, dass die Grundplatte 100, wie bspw. in der 6 gezeigt, nur wenige etwas größer ausgebildete innenliegende Materialaufwölbungen 220 aufweist. Zwischen diesen innenliegenden Materialaufwölbungen 220 innerhalb der Aufnahme 120 und zwischen der ersten Rohrschale 232 und der Grundplatte 100 kann ein Einsatz 400 eingesetzt werden, der Aussparungen im Bereich der innenliegenden Materialaufwölbungen 220 aufweist.But it is also conceivable that in the 8th not shown pipe shells are used, the no dimple-shaped bulges 380 exhibit. In this case, an insert can be used between each of the pipe shells, which optimizes the flow guidance with regard to the heat transfer. In this case it is also not necessary on the base plate 100 dimple-shaped material bulges 230 form, since the first pipe shell 232 also no dimplike material bulges 380 having. In this case, between the first pipe shell 232 and the base plate 100 also be used for flow optimization. Because in this case on the base plate 100 in the area of the internal base 150 no dimpled material bulges 230 be formed, but it may be advantageous if internal material bulges 220 be designed to optimize the flow of material in the extrusion process, it is conceivable that the base plate 100 , such as in the 6 shown, only a few slightly larger formed material bulges 220 having. Between these inward material bulges 220 within the recording 120 and between the first pipe shell 232 and the base plate 100 can be an assignment 400 be used, the recesses in the area of the internal material bulges 220 having.

Ein Herstellungswerkzeug 420, wie in der 9 und 10 dargestellt, zur Herstellung einer Grundplatte 100 wie vorstehend beschrieben und kann einen stationären Werkzeugtisch 430 und einem beweglichen Stempel 440 aufweisen. Zwischen dem Werkzeugtisch 430 und dem Stempel 440 wird die ein Rohling oder Halbzeug eingesetzt. Aufgrund des Zusammenfahrens des Stempels 440 auf den Werkzeugtisch 430 erfährt dabei die Grundplatte 100 eine Dickenreduktion 450, wobei das verdrängte Material der Grundplatte 100 in Kavitäten 460, die in dem Werkzeugtisch 360 ausgebildet sind, eingepresst wird. Dabei bildet das in die Kavität 460 eingepresste Material der Grundplatte 100 die Materialaufwölbung 110 aus. Vorteilhaft wird dabei auf der zur Materialaufwölbung 110 entgegengesetzten Seite 170 der Grundplatte 100 eine plane Ausbildung der Oberfläche möglich.A production tool 420 , like in the 9 and 10 shown, for the preparation of a base plate 100 as described above and may be a stationary tool table 430 and a movable stamp 440 exhibit. Between the tool table 430 and the stamp 440 is used a blank or semi-finished. Due to the collision of the stamp 440 on the tool table 430 learns the base plate 100 a thickness reduction 450 , wherein the displaced material of the base plate 100 in cavities 460 in the tool table 360 are formed, is pressed. At the same time this forms into the cavity 460 Pressed material of the base plate 100 the material bulge 110 out. It is advantageous on the material for the bulge 110 opposite side 170 the base plate 100 a planar formation of the surface possible.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2011011861 A1 [0003] WO 2011011861 A1 [0003]

Claims (15)

Grundplatte eines in Schalenbauweise ausgeführten Wärmeübertragers (330) für zumindest zwei im Wärmeaustausch miteinander stehende Fluide mit einer einstückig aus dem Material der Grundplatte (100) ausgebildeten, eine Aufnahme (120) für Rohrschalen des Wärmeübertragers (330) ausbildenden und die Aufnahme (120) zumindest abschnittsweise begrenzenden umlaufenden Materialaufwölbung (110), wobei die Grundplatte (100) auf der zur umlaufenden Materialaufwölbung (110) entgegengesetzten Seite (170) zumindest im Bereich der umlaufenden Materialaufwölbung (110) plan ausgebildet ist.Base plate of a shell-type heat exchanger ( 330 ) for at least two mutually heat exchanging fluids with a one piece of the material of the base plate ( 100 ), a recording ( 120 ) for pipe shells of the heat exchanger ( 330 ) and recording ( 120 ) at least partially limiting circumferential material bulge ( 110 ), the base plate ( 100 ) on the circumferential material bulge ( 110 ) opposite side ( 170 ) at least in the area of the circumferential material bulge ( 110 ) is designed plan. Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material der Grundplatte (100) zumindest zwei Schichten mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung aufweist.Base plate according to one of the preceding claims, wherein the material of the base plate ( 100 ) has at least two layers of different chemical composition. Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die umlaufenden Materialaufwölbung (110) zumindest eine Ausbildung ausgewählt aus folgender Gruppe aufweist: eine in Umlaufrichtung (130) abschnittsweise unterbrochene Ausbildung, eine in Umlaufrichtung (130) geschlossene Ausbildung, eine Ausbildung mit einem senkrecht zur Umlaufrichtung (130) orientierten, trapezförmigen Querschnittsprofil (290), eine Ausbildung mit einem Innenwinkel (α) der umlaufenden Materialaufwölbung (110) von 90–135°, eine Ausbildung mit einem Außenwinkel (β) der umlaufenden Materialaufwölbung (110) von 90–135°.Base plate according to one of the preceding claims, wherein the circulating material bulge ( 110 ) at least one embodiment selected from the following group: one in the direction of rotation ( 130 ) interrupted in sections, one in the direction of rotation ( 130 ) closed training, a training with a perpendicular to the direction of rotation ( 130 ) oriented, trapezoidal cross-sectional profile ( 290 ), a design with an inner angle (α) of the circumferential material bulge ( 110 ) of 90-135 °, an embodiment with an outer angle (β) of the circumferential material bulge ( 110 ) of 90-135 °. Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine innenliegende Grundfläche (150) innerhalb der umlaufenden Materialaufwölbung (110) und eine außenliegende Grundfläche (160) außerhalb der umlaufenden Materialaufwölbung (110) auf gleichem Niveau (240,250) angeordnet sind.Base plate according to one of the preceding claims, wherein an internal base ( 150 ) within the circulating material bulge ( 110 ) and an external base ( 160 ) outside the circumferential material bulge ( 110 ) at the same level ( 240 . 250 ) are arranged. Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grundplatte (100) als Flanschplatte (210) ausgebildet ist, die mit zumindest einem Bauelement ausgewählt aus folgender Gruppe ausgestattet sein kann: einer Einlassöffnung (180, 180'), einer Auslassöffnung (190, 190'), einem Zulaufstutzen, einem Auslaufstutzen.Base plate according to one of the preceding claims, wherein the base plate ( 100 ) as a flange plate ( 210 ), which can be equipped with at least one component selected from the following group: an inlet opening ( 180 . 180 ' ), an outlet opening ( 190 . 190 ' ), an inlet connection, an outlet connection. Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grundplatte (100) zumindest eine innerhalb der Aufnahme (120) angeordnete, innenliegende Materialaufwölbung (220,230) aufweist, deren Niveau (260) niedriger sein kann, als das Niveau (270) eines Rückens (280) der umlaufenden Materialaufwölbung (110).Base plate according to one of the preceding claims, wherein the base plate ( 100 ) at least one within the recording ( 120 ) arranged, inner material bulge ( 220 . 230 ) whose level ( 260 ) may be lower than the level ( 270 ) of a back ( 280 ) of the circulating material bulge ( 110 ). Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grundplatte (100) zumindest ein außerhalb der Aufnahme (120) angeordnetes, an der umlaufenden Materialaufwölbung (110) positioniertes Verstärkungselement (322) aufweist, mittels dem die umlaufende Materialaufwölbung (110) im Bereich einer Ecke (324) der umlaufenden Materialaufwölbung (110) oder in einem geraden Abschnitt (326) der umlaufenden Materialaufwölbung (110) oder in einem gewölbten Abschnitt (328) verstärkt sein kann.Base plate according to one of the preceding claims, wherein the base plate ( 100 ) at least one outside the recording ( 120 ) arranged on the circumferential material bulge ( 110 ) positioned reinforcing element ( 322 ), by means of which the circumferential material bulge ( 110 ) in the area of a corner ( 324 ) of the circulating material bulge ( 110 ) or in a straight section ( 326 ) of the circulating material bulge ( 110 ) or in a curved section ( 328 ) can be reinforced. Herstellungsverfahren für eine Grundplatte (100) eines Wärmeübertragers (330), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grundplatte (100) durch ein Fließpress-Verfahren, insbesondere durch eine Verfahrenskombination von Fließpressen und Stauchen, hergestellt wird.Manufacturing method for a base plate ( 100 ) of a heat exchanger ( 330 ), in particular according to one of the preceding claims, wherein the base plate ( 100 ) is produced by an extrusion process, in particular by a process combination of extrusion and compression. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die umlaufende Materialaufwölbung (110) aus dem Material der Grundplatte (100) mittels Dickenreduktion (460) der Grundplatte (100), insbesondere in einem Schritt, hergestellt wird.Manufacturing method according to one of the preceding claims, wherein the circumferential material convexity ( 110 ) made of the material of the base plate ( 100 ) by means of thickness reduction ( 460 ) of the base plate ( 100 ), in particular in one step. Wärmeübertrager in Schalenbauweise mit einer Grundplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Heat exchanger in shell construction with a base plate according to one of the preceding claims. Wärmeübertrager in Schalenbauweise mit einer Grundplatte (100) hergestellt gemäß einem Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Heat exchanger in shell construction with a base plate ( 100 ) prepared according to a manufacturing method according to any one of the preceding claims. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Innenkontur der Aufnahme (120) komplementär zu einer Außenkontur einer in der Aufnahme (120) angeordneten ersten Rohrschale (232) ausgebildet ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, wherein an inner contour of the receptacle ( 120 ) complementary to an outer contour of one in the receptacle ( 120 ) arranged first pipe shell ( 232 ) is trained. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Grundplatte (100) und der in der Aufnahme (120) angeordneten, ersten Rohrschale (232) ein Grundplatten-Fluidkanal (360) ausgebildet wird, der öldurchströmt oder kühlflüssigkeitsdurchströmt ausgebildet sein kann und in dem ein Einsatz (400) angeordnet sein kann.Heat exchanger according to one of the preceding claims, wherein between the base plate ( 100 ) and in the recording ( 120 ), the first pipe shell ( 232 ) a base plate fluid channel ( 360 ) is formed, which can be flowed through oil or coolant liquid flowing through and in which an insert ( 400 ) can be arranged. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Niveau (270) des Rückens (280) der umlaufenden Materialaufwölbung (110) unterhalb des Niveaus des Schalenrandes (370) der in der Aufnahme (120) angeordneten, ersten Rohrschale (232) positioniert ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, wherein the level ( 270 ) of the back ( 280 ) of the circulating material bulge ( 110 ) below the level of the shell edge ( 370 ) in the recording ( 120 ), the first pipe shell ( 232 ) is positioned. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmeübertrager (330) aus zwei oder drei unterschiedlichen Rohrschalenarten (340, 340') aufgebaut ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, wherein the heat exchanger ( 330 ) of two or three different types of pipe dishes ( 340 . 340 ' ) is constructed.
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