DE19907163C2

DE19907163C2 - Wärmetauscher, insbesondere Abgaswärmetauscher

Info

Publication number: DE19907163C2
Application number: DE19907163A
Authority: DE
Inventors: Matthias Banzhaf; Martin Bauer; Claus Beck; Martin Bott; Steffen Brunner; Frank Bueche; Guido Domke; Markus Esslinger; Stefan Felber; Bernd Gruenenwald; Bert Hiller; Wolfgang Knoedler; Rainer Lutz; Joachim Schemel; Albert Schmitz; Peter Schwartz; Rainer Traenkle
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2019-02-20
Also published as: DE19907163A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Abgas wärmetauscher, mit an beiden Enden in Rohrböden gehaltenen Rohren zur Führung eines gasförmigen Mediums und mit einem an die Rohrböden an schließenden und die Rohre umschließenden Gehäuse zum Führen eines flüssigen Kühlmediums, wobei die Rohrböden, die Rohre und das Gehäuse aus hitzebeständigen austenitischen Stahlblechen geformt sind, die Rohre in die aus einem Blech gestanzten Rohrböden eingeschweißt sind und das Gehäuse mit den Rohrböden verschweißt ist.

Ein Wärmetauscher der eingangs genannten Art ist aus der DE 195 40 683 A1 bekannt.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der ein gangs genannten Art so zu gestalten, dass er kostengünstig und schweiß technisch vorteilhaft hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 da durch gelöst, dass die Rohrböden als tiefgezogene Teile geformt sind, die jeweils eine umlaufende, die Enden der Rohre des Rohrbündels nach außen überragende Wand aufweisen, die mit dem Gehäuse verschweißt ist und an die jeweils ein Diffusor anschließt.

Die erfindungsgemäße Gestaltung des Wärmetauschers ermöglicht ein Verschweißen, bei welchem insbesondere beim Verschweißen der Teile des Gehäuses mit den Rohrböden möglichst wenig Wär me in die Rohrböden eingeleitet wird, so daß dabei eine Wär meverformung der Rohrböden weitgehend verhindert wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Gehäuse und die Rohrböden im Bereich der umlaufenden Wände nach dem Herstellen der Schweißverbindungen abgelängt sind. Auf diese Weise läßt sich ein Wärmetauscher schaffen, der mit hoher Genauigkeit die geforderten Einbautoleranzen einhält, die insbesondere bei Kraftfahrzeugen gefordert wer den.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Gehäuse und die Rohrböden mittels einer umlaufenden Hilfsnaht und mittels einer näher zu den Rohrenden angebrach ten Dichtnaht miteinander verschweißt sind, und daß das Ge häuse und die Rohrböden im Bereich der Hilfsnaht abgelängt sind. Das Gehäuse und die Rohrböden bilden somit einen dicht geschlossenen Rand. Da die eigentliche Dichtnaht relativ nahe an dem die Rohrenden aufnehmenden Bereich des Rohrbodens ge legt werden kann, wird weitgehend ausgeschlossen, daß in dem Bereich zwischen Rohrboden und Gehäuse eine Spaltkorrosion auftritt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird weiter vorgesehen, daß an den umlaufenden, abgelängten Rand jeweils ein Diffusor stumpf angeschweißt ist. Dadurch wird eine vorteilhafte Schweißverbindung zwischen dem Diffusor und dem Rand geschaf fen, bei welcher zum Teil auch noch Längentoleranzen ausge glichen werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Gehäuse jeweils anschließend an die Rohrböden einen grö ßeren Querschnitt aufweist als in dem dazwischenliegenden Be reich, in welchem es die Rohre mit geringem Abstand umhüllt. Im Bereich der größeren Querschnitte wird somit jeweils eine Art Wasserkasten geschaffen, in welchem sich das flüssige Kühlmedium über den gesamten Querschnitt des Wärmetauschers verteilt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Rohre mit nach außen ragenden, noppenartigen Vorsprüngen versehen sind, mittels welchen sie untereinander und an der Innenwand des Gehäuses abgestützt sind. Damit wird eine er höhte Stabilität des gesamten Wärmetauschers erhalten, wobei gleichzeitig das Entstehen von Geräuschen aufgrund von einge leiteten Schwingungen oder Vibrationen weitgehend ausge schlossen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Gehäuse, das aus wenigstens zwei Blechformteilen zusam mengesetzt ist, mittels parallel zu den Rohren verlaufenden Schweißnähten verschweißt ist. Auch beim Anbringen dieser Schweißnähte werden nur geringe Wärmemengen in die Rohre oder Rohrböden eingeleitet. Vorteilhaft wird dabei vorgesehen, daß die Schweißnähte im Bereich des größeren Gehäusequerschnittes als I-Naht ausgeführt sind. Damit ergibt sich in diesem Be reich eine weitgehend glatte Außenkontur des Wärmetauschers. Zweckmäßig wird weiter vorgesehen, daß die Schweißnähte im Bereich des geringeren Gehäusequerschnittes als Bördelnaht ausgeführt sind. Dadurch ist es möglich, die Schweißnaht ins gesamt auf einem Niveau durchlaufen zu lassen. Besonders vor teilhaft ist es, wenn die Gehäuseteile elastisch vorgespannt verschweißt sind. Die elastische Vorspannung, die zum einen ein dichtes Anlegen der zu verschweißenden Ränder der Blech teile herbeiführt, sorgt ferner dazu, daß die Gehäuseteile nach dem Schweißen im Bereich des geringeren Gehäusequer schnittes sich unter Vorspannung gegen die Noppen der äußeren Rohre des Rohrbündels anlegen, so daß die Gefahr einer Ge räuschbildung aufgrund von Vibrationen weiter vermindert ist.

Diese elastische Vorspannung besteht im wesentlichen im Be reich der Bördelnähte.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgese hen, daß das Gehäuse aus einem Rohrstück gebildet ist, dessen beide Endbereiche aufgeweitet sind. Damit wird ein einteili ger Gehäusemantel geschaffen, der bei der Montage gut zu handhaben ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Rohre mittels Laserstrahlschweißen oder Elektronenstrahl schweißen in die Rohrböden eingeschweißt sind. Um dieses Schweißen exakt durchführen zu können, wird weiter vorgese hen, daß die Rohrböden mit an vorbestimmten Stellen ange brachten Positionierhilfen versehen sind. Dadurch ist es mög lich, die Rohrböden mit den Rohren während des Schweißens ex akt auszurichten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Rohre mit einem vorgegebenen Überstand in die Rohrböden eingesteckt sind, und daß die Schweißnähte unmittelbar neben den Rohraußenwänden mittels schräg einfallendem Laser- oder Elektronenstrahl angebracht sind. Diese Maßnahme ist insbe sondere bei größeren Wärmetauschern von Vorteil, d. h. bei Wärmetauschern mit einem Rohrbündel aus einer Vielzahl von Rohren. Bei einer großen Anzahl von Rohren läßt es sich kaum ausschließen, daß bei dem Einstecken der Rohre in die Ausspa rung der Rohrböden letztere etwas deformiert werden. Dieser Deformation kann durch das Schweißen mit schräg einfallendem Strahl begegnet werden, so daß die Gefahr einer unvollkomme nen oder undichten Schweißung weitgehend vermieden wird.

In weiterer Ausgestaltung wird vorgesehen, daß das Gehäuse in einem Bereich mit dem größeren Querschnitt mit einem An schlußrohr für eine Kühlmittelzufuhr und in dem anderen Be reich mit größerem Querschnitt mit einem Anschlußrohr für ei ne Kühlmittelabfuhr versehen ist, wobei das Gehäuse mit nach außen gerichteten Durchzügen versehen ist, an die die Anschlußrohre an geschweißt sind. Auch hierdurch ergibt sich eine kostengünstige und schweißtechnisch vorteilhafte Lösung für das Anbringen der Anschlüsse für das Kühlmittel.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch das Gehäuse des Wärmetauschers entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch das Gehäuse des Wärmetauschers entlang der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht auf den Endbereich eines er findungsgemäßen Wärmetauschers vor Abschluss seiner Her stellung,

Fig. 5 einen Teilschnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 einen Teilschnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 1,

Fig. 7 einen Teilschnitt im Bereich der Verbindung zwischen Rohren und Rohrboden eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers,

Fig. 8 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 7 mit einem planmäßigen Über stand der Rohre über den zugehörigen Rohrboden,

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 1,

Fig. 10 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 9 einer abgewandel ten Ausführungsform,

Fig. 11 eine Ansicht eines aus einem einteiligen Rohrstück gebildeten Gehäusemantels und

Fig. 12 eine Ansicht des Gehäusemantels in axialer Rich tung.

Die Teilschnitte sind jeweils in größerem Maßstab darge stellt.

Der in Fig. 1 dargestellte Wärmetauscher 11 wird insbesondere als Abgaswärmetauscher eingesetzt, in welchem Abgas gekühlt wird. Das Abgas strömt durch einen Diffusor 12 ein und wird im Innern des Wärmetauschers 11 mittels eines Rohrbündels 13 aus Rechteckrohren zu einem Diffusor 14 geführt, aus dem es abströmt. Im Bereich zwischen den Diffusoren 12, 14 ist das Rohrbündel 13 mit einem aus zwei Teilen 15, 16 zusammenge setzten Gehäuse umgeben, in welchem ein flüssiges Kühlmittel geführt wird, das die Rohre des Rohrbündels 13 umströmt. Das Kühlmittel wird an einem Kühlmittelzulaufanschluß 17 zuge führt und an einem Kühlmittelablaufanschluß 18 abgeführt, die im wesentlichen diametral angeordnet sind. Das Kühlmittel strömt in Gleichstrom zu dem zu kühlenden Abgas.

Das Rohrbündel 13 besteht aus Rechteckrohren, wie sie bei spielsweise aus der DE 195 40 683 A1 bekannt sind. Die Recht eckrohre besitzen von gegenüberliegenden Innenwänden abragen de, V-förmige Laschenpaare, die abwechselnd an gegenüberlie genden Wandungen vorgesehen sind. Die Rechteckrohre sind fer ner auf ihrer Außenseite mit noppenartigen Vorsprüngen verse hen, an denen sie sich untereinander und gegenüber dem Gehäu se 15, 16 abstützen. Die Enden der Rechteckrohre des Rohrbün dels 13 sind in Rohrböden 19 dicht eingeschweißt.

Als Rohrböden 19 dienen topfartige, tiefgezogene Blechform teile, deren Boden mit einer gestanzten Lochung zur Aufnahme der Rohre des Rohrbündels 13 versehen ist. Ferner bilden die Rohrböden 19 eine umlaufende Wandung 20, die in Richtung zu den Diffusoren 12, 14 über die Enden der Rohre des Rohrbün dels 13 übersteht. Wie im Nachstehenden noch näher erläutert wird, sind die das Gehäuse bildenden Blechformteile 15, 16 mit dieser Wandung 20 der Rohrböden 19 verschweißt.

Das Gehäuse ist aus zwei Blechformteilen 15, 16 zusammenge setzt. Es besitzt jeweils an die Diffusoren 12, 14 anschlie ßende Bereiche 21, 22 mit größerem Querschnitt, die jeweils einen ringkanalartigen Wasserverteilkasten bilden, in dessen Bereich einerseits der Zulaufanschluß 17 und andererseits der Ablaufanschluß 18 angeordnet sind. Der mittlere Bereich des Gehäuses zwischen den beiden äußeren Bereichen 21 und 22 hat einen geringeren Querschnitt. In diesem Bereich hält das Ge häuse einen Abstand zu den Rohren des Rohrbündels 13 ein, der durch die noppenartigen Vorsprünge der Rohre bestimmt wird. Die Blechformteile 15, 16 sind mittels in Längsrichtung ver laufenden Schweißnähten 23 verbunden. Jede Schweißnaht 23 ist in den Bereichen 21, 22 mit größerem Querschnitt als eine I- Naht (Fig. 3) und in dem dazwischenliegenden Bereich mit ge ringerem Querschnitt als eine Bördelnaht (Fig. 2) ausgebil det. Dadurch wird erreicht, daß jede Schweißnaht 23 auf einem gleichbleibenden Höhenniveau verläuft und somit in einfacher Weise in einem Zug gelegt werden kann. Während des Schweißens der Schweißnähte 23 werden die beiden Blechformteile 15 ge geneinander gepreßt, so daß die Blechformteile im Bereich der I-Naht und auch im Bereich der Bördelnaht dicht aneinander liegen. Dabei werden die Blechformteile 15, 16 im Bereich der Bördelnaht etwas elastisch verformt, so daß das Gehäuse in dem mittleren, einen geringeren Querschnitt aufweisenden Be reich nach dem Schweißen mit einer elastischen Vorspannung an den noppenartigen Vorsprüngen der Rohre des Rohrbündels 13 anliegt.

Vor dem Schweißen der Längsnähte 23 werden die Blechformteile 15, 16 an die Wandungen 20 der Rohrböden 19 angelegt (Fig. 4 und 5) die mit dem Rohrbündel 13 versehen sind. Das Schweißen der Längsnähte 23 erfolgt auch im Bereich der Wandung 20 der Rohrböden 19, so daß mit dem Anbringen der Schweißnähte 23 die Rohrböden 19 mit dem aus den beiden Blechformteilen 15, 16 gebildeten Gehäuse verheftet werden. Anschließend wird das aus den zwei Blechformteilen 15, 16 gebildete Gehäuse mit den Rohrböden 19 im Bereich der Wandungen 20 verschweißt. Hierbei wird zunächst eine Hilfsnaht 24 in größerem Abstand zu dem Boden der Rohrböden 19 angebracht. Anschließend wird eine Dichtnaht 25 geschweißt, die näher an den Böden der Rohrböden 19 liegt und vorzugsweise unmittelbar vor dem Übergang zwi schen der Wandung 20 und dem Boden der Rohrböden 19.

Das Verschweißen der Recheckrohre des Rohrbündels 13 mit den Rohrböden 19 erfolgt vor oder auch nach dem Anbringen und Schweißen des Gehäuses. Die Rohrböden 19 werden auf die Enden der Recheckrohre des Rohrbündels 13 aufgesteckt. Danach wer den die Enden der Recheckrohre unter plastischer Deformation etwas aufgeweitet, so daß nur ein kleiner Spalt zwischen den gestanzten Aussparungen der Rohrböden 19 und den Rechteckroh ren vorhanden ist, der ein dichtes Laserstrahlschweißen oder Elektronenstrahlschweißen erlaubt. Mittels des Aufweitens wird eine Fügeverbindung zwischen dem Rohrbündel 13 und den Rohrböden 19 geschaffen, die es erlaubt, das Gehäuse aus den Blechformteilen 15, 16 anzubringen und zu schweißen, ohne daß die Rohrböden 19 mit dem Rohrbündel 13 schon verschweißt sind.

In Fig. 11 und 12 ist ein Gehäusemantel 32 dargestellt, aus dem in entsprechender Weise ein Wärmetauscher 11 hergestellt werden kann. Der Gehäusemantel 32 besteht aus einem Rohrstück eines geschweißten Rechteckrohres. Die beiden Endbereiche 33, 34 sind aufgeweitet, um ringkanalartige Wasserverteilkästen zu bilden. In diesen aufgeweiteten Bereichen sind Anschlüsse für die Wasserzuführung und Wasserabführung vorgesehen, bei spielsweise einfache Stanzlöcher 35, 36 oder nach außen ge richtete Durchzüge 28. Wenn ein besonders langer Rohrmantel 32 vorgesehen wird, so ist es zweckmäßig, diesen mittels nach außen ausgeformten Quersicken 37 zu versteifen, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist.

Bei dieser Bauart wird ein Rohrbündel 13 aus Rechteckrohren in den Gehäusemantel 32 eingefügt. Danach werden Rohrböden 19 eingesetzt, die in die aufgeweiteten Endbereiche 33, 34 vor zugsweise mit leichtem Preßsitz eingepreßt werden. Dadurch wird vor dem Schweißen schon eine Fügeverbindung erhalten, die eine gute Handhabung des soweit montierten Gegenstandes gestattet. Danach erfolgt das Verschweißen der Rohrböden 19 mit dem Gehäusemantel 32 in den Endbereichen 33, 34 mit Hilfe einer Hilfsnaht 24 und einer Dichtnaht 25. Ebenso werden die Rechteckrohre des Rohrbündels 13 mit den Rohrböden 19 ver schweißt. Dabei kann wahlweise vorgesehen werden, daß das Verschweißen der Rohrböden 19 mit den Rechteckrohren vor oder nach dem Verschweißen der Rohrböden 19 mit dem Gehäusemantel 32 durchgeführt wird.

Die Rohre des Rohrbündels 13 haben eine relativ geringe Wand stärke, d. h. eine Wandstärke in der Größenordnung von 0,2 mm bis 0,6 mm. Es ist daher erforderlich, daß die um die Rohre des Rohrbündels 13 gelegten Schweißnähte sehr präzise ange bracht werden. Hierzu ist es notwendig, daß die Rohrböden 19 mit dem Rohrbündel 13 sehr präzise zu einer Schweißvorrich tung positioniert werden. Um dieses Positionieren zu erleich tern, können in nicht näher dargestellter Weise die Rohrböden 19 mit Positionierhilfen versehen sein.

Wie schon erwähnt wurde, erfolgt das Einschweißen der Rohre des Rohrbündels 13 in die Rohrböden 19 bevorzugt als Laser strahlschweißen oder auch als Elektronenstrahlschweißen. Wenn in konventioneller Weise das Einschweißen so ausgeführt wird, daß der Laserstrahl oder Elektronenstrahl, der in Fig. 7 mit einem Pfeil 26 angedeutet ist, parallel zu den Rohrachsen ausgerichtet ist, so ist darauf zu achten, daß bei der Monta ge der Rohrböden 19 aufgrund von Verformungen des Rohrbodens keine Lagedifferenzen auftreten. Bei Wärmetauschern mit einem Rohrbündel 13 aus einer großen Anzahl von Rohren werden sich häufig Durchbiegungen und damit Positionsverlagerungen in größeren Dimensionen als 0,1 mm nicht vermeiden lassen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, planmäßig bei dem Aufstecken der Rohrböden 19 auf die Rohrenden des Rohrbündels 13 einen Überstand zu erzeugen, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. In diesem Fall erfolgt dann das Einschweißen mittels eines schräg gerichteten Laserstrahls oder Elektronenstrahls, der mit dem Pfeil 27 angedeutet ist. Der Strahl ist um einen Win kel zwischen 5° und 10° zu den Rohrachsen geneigt und auf den Rohrboden in unmittelbarer Nachbarschaft der Rohraußenwandun gen gerichtet. Bei dem Einschweißen der Rohre des Rohrbündels 13 in die Rohrböden 19 können die Schweißnähte entsprechend der Rohrkontur gelegt werden, d. h. als sogenannte Fenster schweißung, oder entlang der Gitterkontur der Aussparungen des Rohrbodens als sogenannte Gitterschweißung. Gegebenen falls ist es sinnvoll, im Bereich der Stege zwischen gegen überliegenden Ecken der Rechteckrohre eine Ringschweißung als zusätzliche Dichtschweißung vorzusehen oder gegebenenfalls auf die Stege der Rohrböden 19 zwischen den Rohren noch eine Schweißnaht als Decklage aufzubringen.

Nachdem der Grundkörper des Wärmetauschers 11 fertiggestellt ist, d. h. nachdem das Gehäuse aus den Blechformteilen 15, 16 angebracht und angeschweißt worden ist und nachdem auch das Rohrbündel 13 in die Rohrböden 19 eingeschweißt ist, oder nachdem der Grundkörper in der erläuterten Weise mit Hilfe des einteiligen Gehäusemantels 32 nach Fig. 11 und 12 herge stellt worden ist, wird dieser Grundkörper des Wärmetauschers 11 auf ein vorgegebenes Maß abgelängt, wie dies in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Dieses Ablängen erfolgt bevorzugt im Be reich der Hilfsnaht 24 mittels eines Laserschneiders. Auf grund des Ablängens im Bereich der Hilfsnähte 24 verbleibt ein dicht geschlossener Rand aus den Stirnenden der Blech formteile 15, 16 und der Wandung 20 der Rohrböden 19. An diesem Rand werden die Diffusoren 12 und 14 angesetzt. Bevorzugt werden dabei die Diffusoren 12, 14 stumpf angeschweißt, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, die Diffusoren in den umlaufenden Rand einzustec ken oder außen auf den umlaufenden Rand aufzusetzen und dann innen mit der Wand 20 der Rohrböden 19 oder außen mit den Blechformteilen 15, 16 zu verschweißen. Die Diffusoren 12, 14 können als Gußteile, Tiefziehteile oder auch als Schweißteile hergestellt werden. Bei der Anbringung werden sie so angesetzt, dass die bei ihrer Herstellung entstandenen Toleranzen so weit ausgeglichen werden, dass die geforderten Einbaumaße für den ge samten Wärmetauscher 11 eingehalten werden.

Zum Bilden der Kühlmittelanschlüsse 17, 18 sind die Blechformteile 15, 16 mit nach außen gerichteten Durchzügen 28 versehen. An diese Durchzüge 28 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ein Anschlußrohr stumpf an geschweißt. Dieses Schweißen kann beispielsweise mittels einer WIG- Schweißung mit einer Orbitalschweißzange durchgeführt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist das Anschlußrohr 30 mit einer umlau fenden Sicke 31 versehen und in den Durchzug 28 eingesteckt. Im Fügebe reich erfolgt ein Verschweißen. Dieses Verschweißen kann beispielsweise als WIG-Schweißung mit einem Roboter durchgeführt werden.

Für die Rohre des Rohrbündels 13 und die Rohrböden 19 wird ein hitzebe ständiger austenitischer Stahl ausgewählt, der speziell gegen in einem Ab gas enthaltene Schwefelsäure weitgehend korrosionsbeständig ist. Für die Blechformteile 15, 16 des Gehäuses wird ebenfalls ein hitzebeständiger austenitischer Stahl vorgesehen. Die Rohre des Rohrbündels 13 haben eine relativ geringe Wandstärke, beispielsweise in der Größenordnung von 0,2 mm bis 0,6 mm, da in ihrem Bereich die Wärmeübertragung zwischen dem Abgas und dem flüssigen Kühlmittel erfolgt. Die Rohrböden 19 und die Blechformteile 15, 16 oder der Gehäusemantel 32 können dagegen eine deutlich größere Wandstärke aufweisen, beispielsweise in der Größenordnung von 1 mm. Das Verschweißen der Blechformteile 15, 16 miteinander und mit den Rohrböden 19 und das Anschweißen der Diffusoren 12, 14 kann ebenfalls als Laserstrahlschweißen durchgeführt werden. Es sind aber auch andere Schweißverfahren einsetzbar, z. B. Elektronenstrahlschweißen, MIG-Schweißen, WIG-Schweißen oder auch Plasmaschweißen.

Claims

1. Wärmetauscher, insbesondere Abgaswärmetauscher, mit an beiden En den in Rohrböden gehaltenen Rohren zur Führung eines gasförmigen Mediums und mit einem an die Rohrböden anschließenden und die Rohre umschließenden Ge häuse zum Führen eines flüssigen Kühlmediums, wobei die Rohrböden, die Rohre und das Gehäuse aus hitzebeständigen, austenitischen Stahlblechen geformt sind, die Rohre in die aus einem Blech gestanzten Rohrböden eingeschweißt sind und das Gehäuse mit den Rohrböden verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrböden (19) als tiefgezogene Teile geformt sind, die jeweils eine umlaufen de, die Enden der Rohre des Rohrbündels (13) nach außen überragende Wand (20) aufweisen, die mit dem Gehäuse (15, 16; 32) verschweißt ist und an die jeweils ein Diffusor (12, 14) anschließt.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15, 16; 32) und die Rohrböden (19) im Be reich der umlaufenden Wände (20) nach dem Herstellen der Schweißverbindungen abgelängt sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15, 16; 32) und die Rohrböden (19) mittels einer umlaufenden Hilfsnaht (24) und mittels einer näher an den Rohrenden angebrachten Dichtnaht (25) miteinander ver schweißt sind, und daß das Gehäuse und die Rohrböden (19) im Bereich der Hilfsnaht (24) abgelängt sind.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem umlaufenden, abgelängten Rand jeweils ein Diffusor (12, 14) stumpf angeschweißt ist.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15, 16; 32) jeweils an schließend an die Rohrböden (19) einen Bereich (21, 22; 33, 34) mit einem Querschnitt aufweist, der größer als der Quer schnitt in dem dazwischenliegenden Bereich ist, in welchem das Gehäuse die Rohre des Rohrbündels (13) mit geringem Ab stand umhüllt.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre des Rohrbündels (13) mit nach außen ragenden, noppenartigen Vorsprüngen versehen sind, mittels welchen sie untereinander und an der Innenwand des Gehäuses (15, 16; 32) abgestützt sind.

7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse, das aus wenigstens zwei Blechformteilen (15, 16) zusammengesetzt ist, mittels paral lel zu den Rohren des Rohrbündels (13) verlaufenden Schweiß nähten (23) verschweißt ist.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnähte in den Bereichen (21, 22) mit größerem Querschnitt als I-Naht ausgeführt sind.

9. Wärmetauscher nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schweißnähte (23) im Bereich des geringeren Gehäusequerschnittes als Bördelnaht ausgeführt sind.

10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (15, 16) elastisch vor gespannt verschweißt sind.

11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (32) einen Gehäusemantel aus einem Rohrstück aufweist, dessen beide Endbereiche (33, 34) aufgeweitet sind.

12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß die Rohre des Rohrbündels (13) mit tels Laserstrahlschweißen oder Elektronenstrahlschweißen in die Rohrböden (19) eingeschweißt sind.

13. Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrböden (19) mit an vorbestimmten Stellen ange brachten Positionierhilfen versehen sind.

14. Wärmetauscher nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rohre des Rohrbündels (13) mit einem vorge gebenen Überstand in die Rohrböden (19) eingesteckt sind, und daß die Schweißnähte (23) unmittelbar neben den Rohraußenwän den mittels schräg einfallendem Laserstrahl oder Elektronen strahl (27) angebracht sind.

15. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15, 16; 32) in einem Bereich (21, 33) mit größerem Querschnitt mit einem Anschluß rohr (29, 30) für eine Kühlmittelzufuhr (17) und in dem ande ren Bereich (22, 34) mit größerem Querschnitt mit einem An schlußrohr (29, 30) für eine Kühlmittelabfuhr (18) versehen ist.

16. Wärmetauscher nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15, 16; 32) mit nach außen gerichteten Durchzügen (28) versehen ist, an die Anschlußrohre (29, 30) angeschweißt sind.