DE112004001122T5

DE112004001122T5 - Vibrationsfeste Aufhängung für Wärmetauscher

Info

Publication number: DE112004001122T5
Application number: DE112004001122T
Authority: DE
Inventors: Mark S. Fergus Kozdras; Asad Max Fergus Kaspar; Doug Mississauga Vanderwees
Original assignee: Dana Canada Corp
Current assignee: Dana Canada Corp
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-05-04
Also published as: AU2004252192A1; GB2417308B; CN1813165A; WO2005001369A1; GB0524537D0; CA2433697A1; CN100483062C; GB2417308A; US7302997B2; US20050006052A1

Abstract

Aufhängung für eine Wärmetauscherkern der Bauart, welche eine rohrförmige Leitung hat, welche um eine erste Achse angeordnet ist, die Leitung von einer Mehrzahl von rohrförmigen Leitungssegmenten gebildet wird, und obere und bodenseitige Enden hat, welche in Richtung der ersten Achse beabstandet sind, sowie innere und äußere Seiten hat, welche in Richtung einer zweiten Achse beabstandet sind, welche senkrecht zu der ersten Achse ist, und vordere und hintere Seiten, welche in Richtung einer dritten Achse beabstandet sind, die senkrecht zu der ersten und der zweiten ist, ferner eine Mehrzahl von Fluidrohren vorgesehen ist, welche im wesentlichen parallel, beabstandet zueinander und jeweils von einem zugeordneten Leitungssegment nach innen verlaufend sowie im wesentlichen parallel zu der zweiten Achse verlaufen, vorgesehen sind, und jedes Rohr einen zugeordneten Umfangsflansch mit vorderen und hinteren Abschnitten hat, die den zugeordneten vorderen und hinteren Seiten des jeweils zugeordneten Leitungssegments benachbart sind, jeder Flansch ein Paar von in Querrichtung...

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Wärmetauscher, und insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Aufhängungen für Wärmetauscherkerne.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Wärmetauscherkerne werden meist von einer Mehrzahl von dünnen, im wesentlichen flachen Rohren gebildet, welche beabstandet übereinander angeordnet sind, und die zwischen einem Paar von beabstandeten Leitungen verlaufen. Die Leitungen werden häufig von einem Rohrmaterial gebildet, welches in geeigneter Weise zur Aufnahme der Flachrohre perforiert ist. Als Beispiel für eine derartige Auslegungsform eines Wärmetauschers sei US-A-5,183,103 (Tokutake) erwähnt, welche am 02. Febr. 1993 erteilt worden ist.
Zum Zwecke der Montage von solchen Wärmetauschern bei Anwendungsgebieten, wie in Motorräumen von Fahrzeugen, ist es bekannt, Aufhängungen mittels Hartlöten an den Leitungen anzubringen. Die Aufhängungen bzw. Montageteile umfassen im allgemeinen einen Ansatz oder einen Flansch, welcher derart beschaffen und ausgelegt ist, dass er fest mit dem Fahrzeugrahmen verbunden werden kann. Üblicherweise ist die Aufhängung mit einem Abschnitt versehen, welcher federnd nachgiebig mit der Außenseite der Leitung zusammen arbeiten kann, um die Aufhängung an Ort und Stelle während der Lötbearbeitung zu halten, so dass sich zusätzliche Hilfseinspannwerkzeuge vermeiden lassen, wel che zusätzliche Kosten verursachen und dazu führen können, dass Wärme in einem Lötofen absorbiert wird, so dass man Lötverbindungen mit geringerer Qualität erhält. Die Aufhängungen, welche in US-A-5,069,275 (Suzuki et al.), erteilt am 03. Dez. 1991, beschrieben sind, stellen Beispiele für derartige Auslegungsformen für Aufhängungen dar.
Eine Schwierigkeit bei Wärmetauscherkernen mit einer Rohrverteilerleitung ist jedoch darin zu sehen, dass die Rohrverteilerleitungen sehr widerstandsfähig ausgelegt sein müssen, um die Aufhängungen abzustützen, so dass diese schwer werden und teuer herzustellen sind.
Eine andere Bauart von Wärmetauscherkernen nutzt Plattenpaare, um Wärmetauscherdurchgänge zu bilden. Die Platten werden von Rücken-zu-Rücken aneinander liegenden, schalenförmigen Platten gebildet. Jede Platte hat einen zentralen Abschnitt, ein Paar von beabstandeten Vorsprüngen und einen Umfangsflansch. Die so paarweise angeordneten Platten haben die Umfangsflansche jedes Plattenpaars in einer solchen Weise ausgelegt, dass sie miteinander zur Bildung eines Fluiddurchgangs zwischen den zentralen Abschnitten verbunden sind. Die Plattenpaare sind übergangsöffnungen haben, so dass dann, wenn die Vorsprünge miteinander verbunden sind, eine Leitung gebildet wird, welche einen Fluidstrom durch die Plattenpaare gestattet. Als ein Beispiel einer solchen Auslegungsform des Wärmetauscherkerns soll US-A-5,964,282 (Seiler et al.) erwähnt werden, welche am 12. Oktober 1999 erteilt worden ist.
Für Wärmetauscherkerne mit Plattenpaaren, welche bisher eingesetzt wurden, ist es charakteristisch, dass man spezielle, schwerere Ausrichtplatten im allgemeinen benötigt, welche mit den fluidführenden Plattenpaaren verbunden sind, um zu ermöglichen, dass geeignete Aufhängungen (Montageteile) an diesen Platten und somit an den Kernen angebracht werden können. Hierdurch wird die Anzahl von Komponenten größer, und somit steigen die Kosten für die Wärmetauscher.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Aufhängung für einen Wärmetauscherkern bereitgestellt, welcher rohrförmige oder durch Plattenpaare gebildete Wärmetauscherdurchgänge hat, wobei die Rohre oder Plattenpaare Umfangsränder oder -flansche haben, welche in der Nähe der Leitungen liegen. Die Aufhängung ist direkt an den Umfangsrändern oder -flanschen angebracht, so dass man eine maximale Flexibilität im Hinblick auf die räumliche Anordnung der Aufhängungen erhält.
Nach der Erfindung wird eine Aufhängung für einen Wärmetauscherkern der Bauart bereitgestellt, welche eine rohrförmige Leitung hat, welche um eine erste Achse angeordnet ist. Diese Leitung ist mit einer Mehrzahl von rohrförmigen Leitungssegmenten ausgebildet, und hat obere und untere (bodenseitige) Enden, die in Richtung einer ersten Achse beabstandet sind. Innere und äußere Seiten der Leitung sind in Richtung einer zweiten Achse senkrecht zu der ersten Achse beabstandet. Vordere und hintere Seiten der Leitung sind in Richtung einer dritten Achse senkrecht zu der ersten und der zweiten Achse beabstandet. Eine Mehrzahl von Fluidrohren ist im wesentlichen parallel und jeweils beabstandet zueinander angeordnet. Jedes Rohr verläuft von einem zugeordneten Leitungssegment nach innen und erstreckt sich im wesentlichen parallel zu der zweiten Achse. Jedes Rohr hat einen zugeordneten Umfangsflansch mit vorderen und hinteren Abschnitten in der Nähe der vorderen und hinteren Seiten des jeweiligen zugeordneten Leitungssegments. Jeder Flansch hat ein Paar von in Querrichtung verlaufenden vorderen und hinteren Randabschnitten, welche in Richtung der dritten Achse beabstandet voneinander sind. Die Aufhängung weist einen ersten Klemmabschnitt auf, welcher eine zugeordnete längliche Ausnehmung hat, welche darin ausgebildet sowie derart beschaffen und ausgelegt ist, dass der vordere Randabschnitt eines entsprechenden Flansches aufgenommen werden kann. Ein Paar von zweiten Klemmabschnitten ist vorgesehen, welches jeweils eine zugeordnete und darin ausgebildete längliche Ausnehmungen hat. Die zweiten Klemmabschnitte sind derart beschaffen und aus gelegt, dass sie jeweils den hinteren Randabschnitt von weiteren Flanschen aufnehmen, die oberhalb des zugeordneten Flansches angeordnet sind, und den hinteren Randabschnitt von weiteren Flanschen aufnimmt, die unterhalb des zugeordneten Flansches liegen. Die zweiten Klemmabschnitte sind starr mit dem ersten Klemmabschnitt verbunden, um im Zusammenwirken den Kern zu erfassen.
Vorzugsweise ist der erste Klemmabschnitt derart ausgebildet und dimensioniert, dass die effektive Tiefe der darin ausgebildeten länglichen Ausnehmung kleiner wird, und insbesondere abnimmt, wenn der erste Klemmabschnitt in Querrichtung nach innen verläuft.
Vorzugsweise ist jeder zweite Klemmabschnitt derart ausgebildet und dimensioniert, dass die effektive Tiefe der darin ausgebildeten länglichen Ausnehmung kleiner wird, und insbesondere auf Null abnimmt, wenn die zweiten Klemmabschnitte in Querrichtung nach innen verlaufen.
Vorzugsweise liegt der andere Flansch in der Nähe des zugeordneten Flansches, und der weitere Flansch liegt in Längsrichtung dem zugeordneten Flansch benachbart.
Vorzugsweise weist die Aufhängung einen Montageplattenabschnitt auf, welcher starr mit dem ersten Klemmabschnitt verbunden und derart beschaffen und ausgelegt ist, dass er im Gebrauchszustand mit einem Fahrzeugrahmen fest verbunden werden kann.
Vorzugsweise ragt der Montageplattenabschnitt in Querrichtung über den äußeren Rand des zugeordneten Flansches im Gebrauchszustand hinaus.
Vorzugsweise bilden der erste Klemmabschnitt und der Montageplattenabschnitt zusammen eine längliche Brückenkonstruktion, und jedes Teil bildet ein Ende hiervon, und die längliche Ausnehmung des ersten Klemmabschnitts ver läuft in Längsrichtung bezogen auf die Brückenkonstruktion und endet an dem Ende, welches durch den ersten Klemmabschnitt gebildet wird.
Das Paar von zweiten Klemmabschnitten ist vorzugsweise starr mit dem ersten Klemmabschnitt über ein Paar von Schenkelabschnitten verbunden, welche beabstandet zueinander angeordnet sind, und jeder Schenkelabschnitt verläuft starr zwischen der Brückenkonstruktion und einem zugeordneten zweiten Klemmabschnitt.
Die Schenkelabschnitte sind vorzugsweise eben und im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und haben Kontaktteile, welche im Gebrauchszustand jeweils überlappend zur Anlage gegen die obere Fläche oder die Bodenfläche des anderen Flansches und gegen die obere Fläche oder die Bodenfläche des weiteren Flansches kommt.
Die zweiten Klemmabschnitte verlaufen vorzugsweise im allgemeinen längs der Länge der Brückenkonstruktion und erstrecken sich geringfügig über den ersten Klemmabschnitte hinaus.
Die Aufhängung weist vorzugsweise ferner ein Paar von Anlageösenabschnitten auf, welche von einander weg gerichtet sind, und zwar jeweils von einem zugeordneten Schenkelabschnitt, und welche im wesentlichen in Querrichtung hierzu verlaufen. Im Gebrauchszustand kommen diese jeweils zur Anlage an den äußeren Rändern der jeweiligen und weiteren Flansche.
Im Gebrauchszustand verlaufen die zweiten Klemmabschnitte vorzugsweise in Querrichtung nach innen und erstrecken sich in Querrichtung der Leitung über diese hinaus, und der erste Klemmabschnitte endet in der Nähe des Mittelpunkts der Leitung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Zeichnungen zeigen lediglich nicht beschränkende bevorzugte Ausführungsformen, und hierbei gilt folgendes:
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Aufhängung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
2 ist eine Draufsicht auf die Aufhängung;
3 ist eine rechte Seitenansicht der Aufhängung;
4 ist eine Vorderansicht der Aufhängung;
5 ist eine Unteransicht der Aufhängung;
6 ist eine linke Seitenansicht der Aufhängung;
7 ist eine rückwärtige Seitenansicht der Aufhängung;
8 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Aufhängung;
9 ist eine auseinander gezogene Darstellung der Aufhängung, gezeigt in einer Position in Querrichtung nach außen von einem Wärmetauscherkern aus gesehen, wobei nur ein Teil derselben gezeigt ist;
10 ist eine 9 ähnliche Ansicht, wobei die Aufhängung im Gebrauchszustand in Verbindung mit dem Wärmetauscherkern gezeigt ist;
11 ist eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Bereiches 11 in 10;
12 ist eine Vorderansicht der Anordnung nach 11;
13 ist eine Schnittansicht längs der Linie 13-13 in 12;
14 ist eine Schnittansicht längs der Linie 14-14 in 12;
15 ist eine Schnittansicht längs der Linie 15-15 in 12; und
16 ist eine 8 ähnliche perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Aufhängung (ein Montageteil) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist u.a. in den 1 bis 8 dargestellt und sie ist dort insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 versehen. Die Aufhängung 20 ist im Einsatz in Verbindung mit einem Wärmetauscherkern 22 gezeigt, welcher nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, welcher aber in den 9 bis 15 zu Verdeutlichungszwecken teilweise angedeutet ist. Der Wärmetauscherkern 22 umfaßt eine Leitung 24, welche eine erste Längsachse X-X hat. Der Wärmetauscherkern 22 hat auch eine zweite Achse oder Querachse Y-Y, welche im wesentlichen quer oder senkrecht zu der ersten verläuft parallel zu der Querachse Y-Y. Die Rohre 26 werden von Plattenpaaren gebildet und haben somit verbundene Umfangsflansche 28.
Der Wärmetauscherkern 22 hat auch eine dritte Achse Z-Z, welche im wesentlichen senkrecht zu der ersten und der zweiten Achse X-X und Y-Y verläuft und diese schneidet.
Die Leitung 24 wird dadurch gebildet, dass passende und in kommunizierender Verbindung befindliche Endvorsprünge an den Plattenpaaren ausgebildet sind, und man hierdurch eine rohrförmige Auslegung erhält, welche eine vordere Seite 44 und eine rückwärtige Seite 46 sowie eine innere Seite 40 und eine äußere Seite 42 hat. Die äußere Fläche 34 kann derart angebracht werden, dass sie eine Mehrzahl von Ausnehmungen 36 hat, welche zwischen den verbundenen Umfangsflanschen der Plattenpaare gebildet werden. Die Ausnehmungen 36 sind im wesentlichen gleichförmig in Längsrichtung beabstandet zueinander angeordnet, und jede ist konzentrisch zu der ersten Achse X-X ausgelegt. Die Leitung 24 wird somit in eine Mehrzahl von rohrförmigen Leitungssegmenten 38 unterteilt. Die oberen und untere Enden 30, 32 sind voneinander in Richtung der ersten Achse X-X beabstandet. Die vorderen und hinteren Leitungsseiten 44, 46 sind voneinander in Richtung der dritten Achse Z-Z beabstandet. Die inneren und äußeren Leitungsseiten 40, 42 sind voneinander in Richtung der zweiten Achse Y-Y beabstandet.
Die Mehrzahl von Fluidrohren 26 ist im wesentlichen parallel und beabstandet angeordnet. Jedes Rohr 26 ist einem entsprechenden Leitungssegment 38 zugeordnet und verläuft von der inneren Seite 40 einer Leitung 24 und der weiteren Leitung 24 (nicht gezeigt) am gegenüberliegenden Ende des Wärmetauscherkerns 22 nach innen. Die Rohre 26 sind im wesentlichen parallel zu der zweiten Achse Y-Y.
Allgemein Bezug nehmend auf die 9 bis 11 verläuft jeder Flansch 28 radial bezüglich der ersten Achse X-X von dem zugeordneten Leitungssegment 38 nach innen. Ferner umgibt jeder Flansch 28 wenigstens einmal das Leitungssegment 38. Jeder Flansch 28 hat eine obere Fläche 48 und eine Bodenfläche 50 und ist von einem äußeren Randabschnitt 52 umgeben, welcher von der Leitung 24 in Querrichtung nach außen verlaufend angeordnet ist. Ferner ist ein Paar von in Querrichtung verlaufenden vorderen und hinteren Abschnitten 54, 56 beabstandet voneinander in Richtung der dritten Achse Z-Z vorgesehen.
Die Aufhängung 20 gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wird nachstehend näher beschrieben, und sie weist einen ersten Klemmabschnitt 58 und eine Montageplatte oder einen Ansatzabschnitt 60 auf, wie dies u.a. in 8 verdeutlicht ist.
Der erste Klemmabschnitt 58 hat eine längliche Ausnehmung 62 (siehe 3), welche in demselben ausgebildet ist.
Der Montageplattenabschnitt 60 ist starr mit dem ersten Klemmabschnitt 58 derart verbunden, dass der erste Klemmabschnitt 58 und der Plattenabschnitt 60 zusammen eine längliche Brückenkonstruktion 68 bilden, welche gegenüber liegende Enden 68A, 68B hat. Die längliche Ausnehmung 62 des ersten Klemmabschnitts 58 verläuft in Längsrichtung relativ zu der Brückenkonstruktion 68 und endet an dem Ende 68A, welches von dem ersten Klemmabschnitt 58 gebildet wird.
Die Aufhängung 20 weist ferner ein Paar von zweiten Klemmabschnitten 72 und ein Paar von Schenkelabschnitten 70 auf.
Jeder der zweiten Klemmabschnitte 72 hat eine zugeordnete längliche Ausnehmung 64, welche darin ausgebildet ist und in Längsrichtung geringfügig über den ersten Klemmabschnitt 58 hinaus verläuft, wie dies am deutlichsten aus den 2 und 4 zu ersehen ist.
Der jeweilige Schenkelabschnitt 70 verläuft zwischen der Brückenkonstruktion 68 und einem zugeordneten zweiten Klemmabschnitt 72, um hierdurch die zweiten Klemmabschnitte 72 mit dem ersten Klemmabschnitt 58 zu verbinden, wobei diese im wesentlichen planar, beabstandet zueinander und im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und zugeordnete Randbereiche 70A haben.
Ein Paar von Anlageösenabschnitte 74 laufen voneinander weg, jeweils von einem zugeordneten Schenkelabschnitt 70 und im wesentlichen in Querrichtung hierzu.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Aufhängung 20 dazu bestimmt, ständig mit dem Wärmetauscherkern 22 mittels Hartlöten verbunden zu sein.
Die Aufhängung 20 als solches ist aus einem geeigneten hartlötbaren Material hergestellt, insbesondere aus lotbeschichtetem Aluminium, welches in geeigneter Weise ausgestanzt und zu einer Gestalt geformt werden kann, so dass man eine eng anliegende Passung, Anlage und überlappende Anordnung bei der Aufhängung 20 erhält, und der Wärmetauscherkern 22 mittels Hartlöten hiermit verbunden wird, vorzugsweise bei demselben Bearbeitungsschritt, bei dem der Wärmetauscherkern 22 in einem Ofenlötverfahren verlötet wird. Die Aufhängung 20 kann jedoch auch aus anderen Metallen hergestellt sein, welche sich in geeigneter Weise mit dem Wärmetauscherkern 22 verbinden lassen. Die Konfiguration des lotbeschichteten Aluminiums und die Art und Weise, mit der die unterschiedlichen Auslegungseinzelheiten der Aufhängung 20 gemäß der bevorzugten Ausführungsform ausgebildet werden, sind an sich für den Fachmann bekannt, und werden daher nicht näher erläutert.
Im Gebrauchszustand wird die Aufhängung 20 an dem Wärmetauscherkern 22 in einer Montageposition angeordnet, wie dies in den 10 bis 15 gezeigt ist, indem die Aufhängung 20 seitlich nach außen von dem Wärmetauscherkern 22 positioniert wird, wie dies aus 9 zu ersehen ist, und dieser in Richtung des Pfeils A gedrückt wird.
In der Montageposition der Aufhängung 20, welche in 11 gezeigt ist, verlaufen die zweiten Klemmabschnitte 72 in Querrichtung nach innen und geringfügig durch die Leitung 24 hinaus, und der erste Klemmabschnitt 58 endet in der Nähe des in Querrichtung liegenden Mittelpunkts der Leitung 24, wie dies aus 12 zu ersehen ist. Die längliche Ausnehmung 62 des ersten Klemmabschnitts 58 ist mit einem engen Passsitz an einem zugeordneten Flansch 28' aufgenommen, wie dies in 15 gezeigt ist. Es ist dort ersichtlich, dass die Ausnehmung 62 eine Einrichtung bildet, welche im mechanischen Gebrauchszustand mit dem zugeordneten Flansch 28' zusammen arbeitet. Aus nachstehend näher erörterten Gründen soll noch erwähnt werden, dass der erste Klemmabschnitt 58 konisch verläuft oder profiliert und derart dimensioniert ist, dass die effektive Tiefe der länglichen Ausnehmung 62 bis auf Null abnimmt, wenn der erste Klemmabschnitt 58 in Querrichtung nach innen verläuft, wie dies am deutlichsten aus den 2 und 5 zu ersehen ist.
Die länglichen Ausnehmungen 64 der zweiten Klemmabschnitte 72 sind eng sitzend jeweils in einem weiteren Flansch 28'' aufgenommen, der bezüglich des zugeordneten Flansches 28' angeordnet ist, oder relativ nahe zu dem oberen Ende 30 der Leitung 24 angeordnet ist, und ferner ist ein weiterer Flansch 28''' unter Zuordnung zu dem entsprechenden Flansch 28' unterhalb desselben oder relativ distal zu dem oberen Ende der Leitung 24 aufgenommen, wie dies in den 11, 13, 14 und 15 gezeigt ist. Somit bilden die Ausnehmungen 64 der zweiten Klemmabschnitte 72 eine Einrichtung, welche mechanisch jeweils mit dem anderen Flansch 28'' und dem weiteren Flansch 28''' zusammen arbeitet.
Jeder der zweiten Klemmabschnitte 72 ist konisch ausgebildet oder profiliert und derart bemessen, dass die effektive Tiefe der länglichen Ausnehmungen 64 bis auf Null abnimmt, wenn die zweiten Klemmabschnitte 72 in Querrichtung nach innen verlaufen.
Die Kontaktteile 70A (siehe 8) sind in überlappender Anordnung jeweils an der Bodenfläche 50 des anderen Flansches 28'' und an der oberen Fläche 48 des weiteren Flansches 28''' angeordnet, wie dies aus den 13 und 14 zu ersehen ist, wobei die Flansche 28'', 28''' in gebrochenen Linien dargestellt sind. Die Anlageösenabschnitte 74 arbeiten jeweils mit den äußeren Rändern oder Randabschnitten 52 des jeweiligen anderen Flansches 28'' und des weiteren Flansches 28''' zusammen, wie dies in den 11 und 12 gezeigt ist. Der Montageplattenabschnitt 60 ragt in Querrichtung über den äußeren Rand 52 des zugeordneten Flansches 28' hinaus, wie dies aus 2 zu ersehen ist, wobei der zugeordnete Flansch 28' in gebrochenen Linien dargestellt ist, wodurch erreicht wird, dass der Wärmetauscherkern 22 auf vereinfachte Weise montiert werden kann.
In einer solchen Montageposition arbeitet die Aufhängung 20 in Greifeingriff mit dem Kern 22 mit ausreichender Festigkeit zusammen, so dass man anschließend eine permanente Verbindung zwischen denselben mittels üblichen Techniken, wie Hartlöten, Löten, Schweißen, Kleben oder ähnlichem, herstellen kann, ohne dass man zusätzlich Spanneinrichtungen benötigt. Dies ist von Vorteil, da zusätzliche Spanneinrichtungen zu höheren Kosten führen und bei einem Hartlöten dazu führen können, dass Wärme absorbiert wird, wodurch man Lötverbindungen mit verminderter Qualität erhält.
Nach dem Herstellen der permanenten Verbindung bilden die Aufhängung 20 und der Wärmetauscherkern 22 eine integrale Einheit, die in geeigneter Weise an einem Fahrzeugrahmen (nicht gezeigt) angebracht werden kann. Die Bewegung des Fahrzeugs kann zu Vibrationen des Wärmetauschers 22 bezüglich des Fahrzeugrahmens führen. Die vorstehend beschriebene konische Ausbildung des ersten Klemmabschnitts 58 und der zweiten Klemmabschnitte 72 tragen dazu bei, dass jegliche Querbelastungen an dem Wärmetauscherkern 22 absorbiert werden, um eine Neigung zum Brechen des Kerns zu reduzieren.
Die konische Ausbildung der ersten und zweiten Klemmabschnitte 58 und 72 ist jedoch nicht wesentlich. 16 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei der die Klemmabschnitte 58' und 72' nicht konisch ausgebildet sind. Ansonsten ist die Aufhängung nach 16 im wesentlichen ähnlich wie die Aufhängungen nach den 1 bis 15 ausgelegt.
Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen der Aufhängung nach der Erfindung erläutert worden sind, sind natürlich zahlreiche Modifikationen und Abänderungen bezüglich der Auslegung möglich.
Obgleich beispielsweise bei den gezeigten bevorzugten Ausführungsformen die Aufhängung mit den Flanschen durch drei benachbarte Leitungssegmente zusammen arbeitet, sowie mit dem zugeordneten Flansch 28', dem weiteren Flansch 28'', welcher in Längsrichtung dem zugeordneten Flansch 28' benach bart liegt, und dem weiteren Flansch 28''', welcher in Längsrichtung dem zugeordneten Flansch 28' benachbart ist, könnte natürlich die Halterung auch auf einfache Weise kleiner gewählt werden, so dass eine größere Anzahl von Flanschen oder eine geringere Anzahl von Flanschen überspannt wird, wenn dies gewünscht wird (nicht gezeigt). Ferner könnte die Aufhängung 20 etwas breiter als gezeigt ausgelegt werden, so dass die Randbereiche 70A mit den oberen und unteren Flächen der zugeordneten Flansche 28'' und 28''' oder den beiden Bodenflächen oder den beiden oberen Flächen zusammen arbeiten. Bei diesen Beispielen könnten die Ösenabschnitte 74 unterschiedlich ausgerichtet sein, wie zum Beispiel aufeinander zu weisen oder dass sie in ein und dieselbe Richtung weisen, vorausgesetzt, dass wenigstens einer derselben zur Anlage an dem Flanschrandabschnitt 52 kommt.
Während bei der bevorzugten Ausführungsform der erste Klemmabschnitt und der zweite Klemmabschnitt ähnlich ausgebildet sind und ein im wesentlichen U-förmiges Profil haben, könnte natürlich auch eine Konstruktion gewählt werden, bei der die länglichen Ausnehmungen ein C-förmiges Profil haben. Die Klemmabschnitte 58 und 72 können unterschiedlich lang bemessen sein. Die Ausnehmung in den Klemmabschnitten können auch auf andere Weise ausgebildet werden, beispielsweise dadurch, dass man Vorsprünge oder Flansche einsetzt, welche gruppenweise die Umfangsränder der Rohre des Wärmetauscherkerns erfassen. Obgleich bei der bevorzugten Ausführungsform der Aufhängung lotbeschichtetes Aluminium aus den vorstehend genannten Gründen eingesetzt wird, können natürlich auch andere Metalle oder Materialien als Ersatz hierfür genommen werden, und die Erfindung umfaßt Aufhängungen, welche aus anderen Materialien hergestellt sind.
Während bei den dargestellten Ausführungsformen ein Zwischenraum zwischen den Fluidrohren gezeigt ist, können natürlich auch Aufhängungen mit Wärmetauschern eingesetzt werden, welche Rippen oder Flügel haben, welche zwischen den Rohren angeordnet sind.
Die Bezeichnungen "Rohr" oder "rohrförmig" in der vorliegenden Beschreibung sollen die beliebige Gestalt einer hohlen Leitung umfassen, wie zum Beispiel Leitungen, welche einen recheckförmigen oder hexagonalförmigen Querschnitt beispielsweise haben.
Während die Anlageösenabschnitte bei den bevorzugten Ausführungsformen zur Anlage an den äußeren Endabschnitten des Flansches im Gebrauchszustand kommen, können sie auch einfach weggelassen werden, und gegebenenfalls können diese derart positioniert und funktionell ausgeführt werden, dass man Kontaktteile hat, welche zur Anlage an der Leitung kommen.
Natürlich kann ohne Beschränkung der Montageplattenabschnitt mit einer Öffnung ausgebildet sein, welche derart ausgeformt und dimensioniert ist, dass man eine geeignete mechanische Befestigungseinrichtung vorsehen kann, bei der es sich beispielsweise um eine Schrauben-Mutter-Verbindung oder eine Nietverbindung (nicht gezeigt) handeln kann, um den Wärmetauscherkern anzubringen.
Obgleich die bevorzugten Ausführungsformen Wärmetauscherkerne mit Plattenpaaren zeigen, kann die Aufhängung nach der Erfindung auch bei Wärmetauscherkernen eingesetzt werden, welche Rohrleitungen und Wärmeübertragungsrohre haben, welche Umfangsränder oder Flansche besitzen, die in der Nähe der vorderen und hinteren Seite der Leitung liegen oder die Leitungen umgeben.
Zusätzlich kann die Aufhängung bei Wärmetauscher eingesetzt werden, welche Turbulenzerzeugungseinrichtungen aus Metall oder dergleichen haben, welche in den Fluidrohren angeordnet sind.
Obgleich der dargestellte Montageplattenabschnitt im wesentlichen planar ausgelegt ist, und im wesentlichen senkrecht zu der dritten Achse im Gebrauchszustand ausgerichtet ist, könnte dieser Abschnitt auch in eine andere Richtung ausgerichtet sein, ja sogar senkrecht zu den Rohrseiten gegebenenfalls ausgerichtet sein (d.h. senkrecht zu der zweiten Achse), um eine geeignete Montagekonfiguration für den Kern zu erhalten.
Obgleich die Erfindung primär im Zusammenhang mit Wärmetauschern erläutert worden ist, kann die Aufhängung nach der Erfindung auch bei anderen fluidführenden Einrichtungen oder ähnlichen Konstruktionen eingesetzt werden, bei denen es sich beispielsweise um Kondensatoren, Filtereinrichtungen, Brennstoffzellen und Brennstoffumwandlungseinrichtungen oder Verarbeitungseinrichtungen handeln kann.
Während die Längsachse ein oberes und unteres Ende einer Leitung bei den dargestellten bevorzugten Ausführungsformen bildet, welche in vertikaler Richtung zueinander beabstandet sind, ist ersichtlich, dass die "obere Seite" der Leitung nicht notwendigerweise von der "Bodenseite" der Leitung nach oben angeordnet zu sein braucht, sondern sie könnte auch beispielsweise horizontal hierzu oder sogar nach unten verlaufend angeordnet sein.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu ersehen, dass die Erfindung nicht auf die an Hand der bevorzugten Ausführungsformen erläuterten Einzelheiten beschränkt ist.
Zusammenfassung
Vibrationsfeste Aufhängung für Wärmetauscher
Es wird eine Aufhängung (20) für einen Wärmetauscherkern (22) gezeigt, welcher beabstandete Rohre (26) hat, welche Umfangsflansche (28) besitzen, welche eine Leitung (24) umgeben. Die Aufhängung (20) hat einen ersten Klemmabschnitt (58), welcher mit Ausnehmungen versehen ist, um einen vorderen Randabschnitt eines zugeordneten Flansches aufzunehmen, und sie hat ein Paar von zweiten Klemmabschnitten (72), welche jeweils mit Ausnehmungen versehen sind, um den zugeordneten rückwärtigen Randabschnitt eines weiteren Flansches aufzunehmen, welcher oberhalb des betreffenden Flansches angeordnet ist, und einen weiteren Flansch aufzunehmen, welcher unterhalb des betreffenden Flansches angeordnet ist. Die Klemmabschnitte (58, 72) sind durch ein Paar von Schenkelabschnitten (70) und einem Plattenabschnitt (60) verbunden, welcher zur Montage des Wärmetauschers bestimmt ist. Die Klemmabschnitte (58, 72) verlaufen konisch, um Biegebeanspruchungen zu verteilen.

Claims

Aufhängung für eine Wärmetauscherkern der Bauart, welche eine rohrförmige Leitung hat, welche um eine erste Achse angeordnet ist, die Leitung von einer Mehrzahl von rohrförmigen Leitungssegmenten gebildet wird, und obere und bodenseitige Enden hat, welche in Richtung der ersten Achse beabstandet sind, sowie innere und äußere Seiten hat, welche in Richtung einer zweiten Achse beabstandet sind, welche senkrecht zu der ersten Achse ist, und vordere und hintere Seiten, welche in Richtung einer dritten Achse beabstandet sind, die senkrecht zu der ersten und der zweiten ist, ferner eine Mehrzahl von Fluidrohren vorgesehen ist, welche im wesentlichen parallel, beabstandet zueinander und jeweils von einem zugeordneten Leitungssegment nach innen verlaufend sowie im wesentlichen parallel zu der zweiten Achse verlaufen, vorgesehen sind, und jedes Rohr einen zugeordneten Umfangsflansch mit vorderen und hinteren Abschnitten hat, die den zugeordneten vorderen und hinteren Seiten des jeweils zugeordneten Leitungssegments benachbart sind, jeder Flansch ein Paar von in Querrichtung verlaufenden vorderen und hinteren Randabschnitten hat, welche in Richtung der dritten Achse voneinander beabstandet sind; wobei die Aufhängung folgendes aufweist: einen ersten Klemmabschnitt, welcher eine darin ausgebildete längliche Ausnehmung hat, welche derart beschaffen und ausgelegt ist, dass sie den vorderen Randabschnitt eines zugeordneten Flansches aufnimmt; und ein Paar von zweiten Klemmabschnitten, welche jeweils eine zugeordnete, längliche Ausnehmung haben, welche darin ausgebildet ist, wobei die zweiten Klemmabschnitte derart beschaffen und ausgelegt sind, dass sie jeweils den hinteren Randabschnitt eines weiteren Flansches aufnehmen, welcher oberhalb des betreffenden Flansches angeordnet ist, und einen hinteren Randabschnitt eines weiteren Flansches aufnehmen, welcher unterhalb des betreffenden Flansches angeordnet ist, wobei die zweiten Klemmabschnitte mit dem ersten Klemmabschnitt verbunden sind, um im Zusammenwirken den Kern zu ergreifen bzw. zu umgreifen.
Aufhängung nach Anspruch 1, bei der der erste Klemmabschnitt derart ausgeformt und dimensioniert ist, dass die effektive Tiefe der länglichen Ausnehmung in demselben kleiner wird, wenn der erste Klemmabschnitt in Richtung nach innen verläuft.
Aufhängung nach Anspruch 1, bei der jeder zweite Klemmabschnitt derart ausgebildet und dimensioniert ist, dass die effektive Tiefe der darin ausgebildeten länglichen Ausnehmung kleiner wird, wenn die zweiten Klemmabschnitte in Richtung nach innen verlaufen.
Aufhängung nach Anspruch 1, bei der der erste Klemmabschnitt derart ausgeformt und dimensioniert ist, dass die effektive Tiefe der darin ausgebildeten länglichen Ausnehmung bis auf Null abnimmt, wenn der erste Klemmabschnitt in Querrichtung nach innen verläuft.
Aufhängung nach Anspruch 1, bei der jeder zweite Klemmabschnitt derart ausgeformt und dimensioniert ist, dass die effektive Tiefe der darin ausgebildeten länglichen Ausnehmung bis auf Null abnimmt, wenn die zweiten Klemmabschnitte in Querrichtung nach innen verlaufen.
Aufhängung nach Anspruch 1, bei der der weitere Flansch in Längsrichtung in der Nähe des betreffenden Flansches liegt, und bei der der weitere Flansch in Längsrichtung an den betreffenden Flansch angrenzt.
Aufhängung nach Anspruch 1, welche ferner einen Montageplattenabschnitt aufweist, welcher starr mit dem ersten Klemmabschnitt verbunden und derart beschaffen und ausgelegt ist, dass er mit einem Fahrzeugrahmen verbunden werden kann.
Aufhängung nach Anspruch 7, bei der der Montageplattenabschnitt in Querrichtung über den betreffenden Flansch hinaus vorsteht.
Aufhängung nach Anspruch 7, bei der der erste Klemmabschnitt und der Montageplattenabschnitt zusammen eine längliche Brückenkonstruktion bilden, und diese jeweils ein Ende der Brückenkonstruktion bilden, und bei der die längliche Ausnehmung des ersten Klemmabschnitts in Längsrichtung relativ zu der Brückenkonstruktion verläuft und an dem Ende endet, welches von dem ersten Klemmabschnitt gebildet wird.
Aufhängung nach Anspruch 9, bei der das Paar von zweiten Klemmabschnitte starr mit dem ersten Klemmabschnitt mittels eines Paars von Schenkelabschnitten verbunden ist, welche relativ zueinander beabstandet sind, wobei jeder Schenkel starr zwischen der Brückenkonstruktion und einem zugeordneten zweiten Klemmabschnitt verläuft.
Aufhängung nach Anspruch 10, bei der die Schenkelabschnitte im wesentlichen planar ausgebildet, im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind und Kontaktteile haben, welche in überlappender Anordnung jeweils bezüglich einer Oberfläche des weiteren Flansches und einer Fläche eines noch weiteren Flansches angeordnet sind.
Aufhängung nach Anspruch 9, bei der die zweiten Klemmabschnitte jeweils parallel zu der Brückenkonstruktion verlaufen, in Querrichtung verlaufen und über die Länge des ersten Klemmabschnitts hinaus verlaufen.
Aufhängung nach Anspruch 10, welche ferner ein Paar von Anlageösenabschnitten aufweist, welche voneinander weg verlaufen, jeder Abschnitt von einem zugeordneten Schenkelabschnitt und im wesentlichen in Querrichtung hierzu verläuft, und bei der die Ösenabschnitte derart beschaffen und ausgelegt sind, dass sie jeweils mit den äußeren Randabschnitten des jeweiligen weiteren Flansches und des noch weiteren Flansches zusammen arbeiten.
Aufhängung nach Anspruch 10, welche ferner ein Paar von Anlageösenabschnitten aufweist, welche voneinander weg verlaufen, jeder Abschnitt von einem zugeordneten Schenkelabschnitt und im wesentlichen in Querrichtung hierzu verläuft, und bei der die Ösenabschnitte derart beschaffen und ausgelegt sind, dass sie jeweils mit den äußeren Randabschnitten des jeweiligen weiteren Flansches und des noch weiteren Flansches zusammen arbeiten.
Aufhängung nach Anspruch 1, bei der die zweiten Klemmabschnitte in Querrichtung verlaufen, nach innen verlaufen und über die innere Quererstreckung der Leitung hinaus verlaufen, und bei der erste Klemmabschnitt in der Nähe des Mittelpunkts der Leitung endet.
Aufhängung nach Anspruch 2, bei jeder zweite Klemmabschnitt derart ausgebildet und dimensioniert ist, dass die effektive Tiefe der darin ausgebildeten länglichen Ausnehmung kleiner wird, wenn die zweiten Klemmabschnitte in Querrichtung nach innen verlaufen.
Aufhängung nach Anspruch 16, bei der der erste Klemmabschnitt derart ausgebildet und dimensioniert ist, dass die effektive Tiefe der darin ausgebildeten länglichen Ausnehmung bis auf Null abnimmt, wenn der erste Klemmabschnitt in Querrichtung nach innen verläuft.
Aufhängung nach Anspruch 17, bei der jeder zweite Klemmabschnitt derart ausgebildet und dimensioniert ist, dass die effektive Tiefe der darin ausgebildeten länglichen Ausnehmung bis auf Null abnimmt, wenn die zweiten Klemmabschnitte in Querrichtung nach innen verlaufen.
Aufhängung nach Anspruch 18, bei der der weitere Flansch in Längsrichtung an den betreffenden Flansch anschließt, und bei der der noch weitere Flansch in Längsrichtung an den betreffenden Flansch anschleißt.
Aufhängung nach Anspruch 19, welche ferner einen Montageplattenabschnitt aufweist, welcher starr mit dem ersten Klemmabschnitt verbunden und derart beschaffen und ausgelegt ist, dass er mit einem Fahrzeugrahmen verbunden werden kann.