DE3800739C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung der Verbindung eines metallischen Rohrbodens mit einem Wasserkasten eines Wasserkühlers, insbesondere für eine Brennkraftma­ schine, nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 an­ gegebenen Merkmalen.The invention relates to a method of manufacture the connection of a metallic tube sheet to a water tank a water cooler, especially for an internal combustion engine machine, according to the preamble of claim 1 given characteristics.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 32 22 278 A 1 be­ kannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Verbindung zwischen dem Wasserkasten und dem Rohrboden dadurch her­ gestellt, daß beim Einsetzen des Randbereichs des Rohrbo­ dens in die Nut des Wasserkastens mit diesem einstückig ausgeführte Rastglieder den umgebogenen Randbereich hin­ tergreifen und dessen Endfläche als Widerlager nutzen, wobei der Dichtungsring vom Randbereich in die Nut einge­ preßt wird. Um eine solche Verbindung herstellen zu können, müssen die Rastglieder und damit der gesamte Was­ serkasten aus einem federnd-nachgiebigen Material be­ stehen. Die Herstellung der Rastglieder und des mehrfach umgebogenen Randbereichs des Rohrbodens erfordert genaue und aufwendige Arbeitsvorgänge.Such a method is known from DE 32 22 278 A 1 be known. In this known method, the connection between the water box and the tube sheet is made in that when inserting the edge region of the Rohrbo dens in the groove of the water box with this one-piece locking members reach the bent edge region and use its end face as an abutment, the sealing ring is pressed into the groove from the edge region. In order to be able to establish such a connection, the locking members and thus the entire water serkasten must be made of a resilient material. The production of the locking elements and the multiple bent-over edge area of the tube sheet requires precise and complex work processes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungs­ verfahren für die Verbindung von Wasserkasten und Rohrboden eines Wasserkühlers zu schaffen, bei dem das Material des Wasserkastens keinerlei aus der Art des Wasserkühler-Zu­ sammenbaus herrührenden Beschränkungen unterliegt und bei dem die zu verbindenden Teile einfacher und billiger her­ zustellen sind.The invention has for its object a manufacturing procedure for the connection of water tank and tube sheet to create a water cooler in which the material of the Water box none from the type of water cooler-Zu assembly is subject to restrictions where the parts to be connected are easier and cheaper are to be delivered.

Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The task is combined with the generic features by the characteristic features of the Claim 1 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Wasserkasten aus einem beliebigen Material bestehen, während lediglich der Randbereich des Rohrbodens, der üblicherweise aus Me­ tall hergestellt wird, plastisch verformbar sein muß. Die Bearbeitung von Wasserkasten und Rohrboden vor dem Zusam­ menbau ist sehr einfach, der Zusammenbau selbst erfolgt durch einen einfachen Preßvorgang unter plastischer Ver­ formung des Randbereichs des Rohrbodens, so daß ein Was­ serkühler mit einer dauerhaften dichten Verbindung zwischen Wasserkasten und Rohrboden entsteht. In the method according to the invention, the water tank consist of any material while only the edge area of the tube sheet, which is usually made of Me tall is produced, must be plastically deformable. The Processing of water tank and tube sheet before the together menbau is very simple, the assembly itself is done by a simple pressing process under plastic Ver Forming the edge area of the tube sheet so that a what cooler with a permanent tight connection between Water tank and tube sheet are created.  

Die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Patentanspruch 2 erleichtert das Einpressen des Randes des Rohrbodens in die Nut und die Fixierung des Rohrbodens an dem Wasserkasten, wobei der Randbereich über eine er­ hebliche Breite flach an der Flanschfläche anliegt.The development of the method according to the invention claim 2 facilitates the pressing of the edge of the tube sheet in the groove and fixation of the tube sheet on the water tank, the edge area over a he considerable width lies flat against the flange surface.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert. Dabei zeigt:In the following the invention is based on one in the Drawing shown embodiment explained in more detail tert. It shows:

Fig. 1 einen Wasserkühler mit zwei Wasserkästen seitlich eines Rohrwärmetauschers, Fig. 1 is a water cooler with two water tanks laterally of a tube heat exchanger,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Wasserkühler in der Schnittebene A der Fig. 1 in größerem Maßstab und Fig. 2 is a partial section through the water cooler in the sectional plane A of Fig. 1 on a larger scale and

Fig. 3 einen Teilschnitt gemäß Fig. 2, jedoch vor der Fixierung von Wasserkasten und Rohr­ wärmetauscher miteinander. Fig. 3 is a partial section according to FIG. 2, but before the fixation of the water tank and tube heat exchanger with each other.

Ein Rohrwärmetauscher 1 besteht im wesentlichen aus mit Lamellen 2 versehenen Rohren 3, die an ihren Enden von jeweils einem Rohrboden 4 gehalten werden. Jeder Rohrboden 4 ist wasserdicht mit einem Wasserkasten 5 aus Kunststoff verbunden, wobei die Dichtung ein umlaufender Dichtring 6 übernimmt.A tube heat exchanger 1 consists essentially of tubes 3 provided with fins 2 , each of which is held at its ends by a tube sheet 4 . Each tube sheet 4 is watertightly connected to a plastic water tank 5 , the seal being taken over by a circumferential sealing ring 6 .

Jeder im wesentlichen halbzylinderförmig ausgebildete Wasserkasten 5 ist an seiner dem Rohrboden 4 zugekehrten umlaufenden Seite mit einem Flansch 7 versehen, dessen äußerer Randbereich 8 nach zweimaliger Umbiegung eine um­ laufende Nut 9 umschließt, die mit ihrer Öffnung radial nach innen zum Rohrboden 4 hin gerichtet ist. Eine an den Flansch 7 angrenzende Seitenfläche 10 der Nut 9 geht einer­ seits eben in eine Flanschfläche 11 des Flansches 7 und andererseits mit einem Bogen 12 in eine Grundfläche 13 der Nut 9 über, an die sich rechtwinklig eine andere Seiten­ fläche 14 der Nut 9 anschließt. An den radial inneren, den Rohren 3 benachbarten Bereich der Flanschfläche 11 schließt sich eine ggf. gebogene Schrägfläche 15 an, die der Auf­ nahme des Dichtringes 6 dient.Each substantially semi-cylindrical water tank 5 is provided on its tubular side 4 facing circumferential side with a flange 7 , the outer edge region 8 after a double bend encloses a running groove 9 , which is directed with its opening radially inward towards the tube sheet 4 . An adjacent to the flange 7 side surface 10 of the groove 9 goes on the one hand flat in a flange surface 11 of the flange 7 and on the other hand with an arc 12 into a base surface 13 of the groove 9 , to which another side surface 14 of the groove 9 is connected at right angles . At the radially inner, the tubes 3 adjacent area of the flange surface 11 is followed by an optionally curved inclined surface 15 , which serves to take on the sealing ring 6 .

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, liegt der Rohrboden 4 mit seinem äußeren Randbereich flächig an der Flanschfläche 11, dem Bogen 12 und der Grundfläche 13 der Nut 9 sowie mit seiner äußeren Endfläche 16 an der Seitenfläche 14 an, so daß der Rohrboden 4 in der Nut 9 und an der Flansch­ fläche 11 fixiert ist und damit der Wasserkasten 5 und der Rohrwärmetauscher 1 fest miteinander verbunden sind. Im Randbereich des Rohrbodens 4 ist eine Abschrägung 17 etwa parallel zur Schrägfläche 15 vorgesehen, wobei zwischen dieser Abschrägung 17 und der Schrägfläche 15 der Dichtring 6 eingepreßt ist, so daß ein Austritt von Kühlwasser zwi­ schen Flansch 7 und Rohrboden 4 verhindert wird.As can be seen from Fig. 2, the tube sheet 4 lies with its outer edge area flat on the flange surface 11 , the arc 12 and the base 13 of the groove 9 and with its outer end surface 16 on the side surface 14 , so that the tube sheet 4 in the groove 9 and on the flange surface 11 is fixed and thus the water tank 5 and the tubular heat exchanger 1 are firmly connected. In the edge region of the tube plate 4, a chamfer 17 as provided parallel to the inclined surface 15, wherein the sealing ring is pressed 6 between the bevel 17 and the inclined surface 15, so that leakage of cooling water Zvi rule flange 7 and the tube plate 4 is prevented.

Der Verbindungsvorgang zwischen dem Rohrboden 4 und dem Flansch 7 erfolgt, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, derart, daß der zunächst etwa wellenförmig ausgebildete Randbereich des Rohrbodens 4 an die Flanschfläche 11 angelegt wird, wobei die durch diese Form erreichte Verringerung der Breite des Rohrbodens 4 es ermöglicht, den Rohrboden 4 am Randbereich 8 vorbeizuführen. Durch Aufbringen einer Preß­ kraft, wie in Fig. 3 durch den Pfeil 18 angedeutet, auf den zwischen der Abschrägung 17 und der Endfläche 16 von der Flanschfläche 11 abstehenden Bogen 19 des Rohrbodens 4 wird dieser flach auf die Flanschfläche 11 aufgepreßt, wobei die Kante 20 der Endfläche 16 an der Seitenfläche 10, dem Bogen 12 und der Grundfläche 13 der Nut 9 entlang­ gleitet, bis die Endfläche 16 die Seitenfläche 14 der Nut erreicht. Bei diesem Einpreßvorgang wird gleichzeitig der Dichtring 6 soweit zwischen der Schrägfläche 15 und der Abschrägung 17 eingepreßt, daß er die für eine gute Dicht­ wirkung notwendige Anlagekraft an diese Flächen 15 und 17 hat.The connection process between the tube sheet 4 and the flange 7 takes place, as can be seen from FIG. 3, in such a way that the initially approximately wavy edge region of the tube sheet 4 is applied to the flange surface 11 , the reduction in the width of the tube sheet achieved by this shape 4 enables the tube sheet 4 to be guided past the edge area 8 . By applying a pressing force, as indicated in FIG. 3 by the arrow 18 , on the arch 19 of the tube sheet 4 protruding from the flange face 11 between the bevel 17 and the end face 16, the tube sheet 4 is pressed flat onto the flange face 11 , the edge 20 of the end face 16 on the side face 10 , the arch 12 and the base face 13 of the groove 9 until the end face 16 reaches the side face 14 of the groove. In this press-in process, the sealing ring 6 is pressed in so far between the inclined surface 15 and the bevel 17 that it has the necessary contact force for a good sealing effect on these surfaces 15 and 17 .

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung der Verbindung eines metal­ lischen Rohrbodens mit einem Wasserkasten eines Wasser­ kühlers, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, bei dem nach dem Einlegen eines Dichtringes der Rand des Rohrbo­ dens in eine umlaufende Nut im Wasserkasten eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der wellenförmig geformte Randbereich des Rohrbodens (4) an eine sich an die zum Rohrboden (4) sich öffnende Nut (9) anschließende Flanschfläche (11) des Wasserkastens (5) angelegt und anschließend durch Flachdrücken an die Flanschfläche (11) in die Nut (9) eingepreßt wird.1. A method for producing the connection of a metallic tube sheet with a water box of a water cooler, in particular for an internal combustion engine, in which after inserting a sealing ring the edge of the Rohrbo dens is pressed into a circumferential groove in the water box, characterized in that the wavy shaped edge region of the tube plate (4) is applied to a subsequent to the to the tube bottom (4) opening groove (9) flange (11) of the water tank (5) and then by flattening of the flange (11) in the groove (9) is pressed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (20) des Rohrbodens (4) beim Einpreß­ vorgang nacheinander an einer sich eben an die Flansch­ fläche (11) anschließenden Seitenfläche (10) der Nut (9), an einen sich daran anschließenden Übergangsbogen (12) zur Grundfläche (13) der Nut (9) und an dieser Grundfläche (13) bis zur anderen Seitenfläche (14) der Nut (9) entlang­ gleitet, an den sich der Rohrboden (4) mit seiner Endfläche (12) anlegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the edge ( 20 ) of the tube sheet ( 4 ) during the press-in process in succession on a flat surface on the flange ( 11 ) adjoining side surface ( 10 ) of the groove ( 9 ), to one adjoining transition arch ( 12 ) to the base ( 13 ) of the groove ( 9 ) and along this base ( 13 ) to the other side surface ( 14 ) of the groove ( 9 ) along which the tube sheet ( 4 ) with its end surface ( 12 ).