DE4243495A1 - Elastomer joint for heat-exchanger - Google Patents

Elastomer joint for heat-exchanger

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Abstract

The joint is clamped between the water-tank and tube plate, being a one-piece injection-moulding of round or oval cross-section. It is first inserted in a peripheral groove in the plate, and then clamped between this and the water-tank flange.It is inserted in the groove (3) while under tension in its lengthwise direction, and clamped between the components while under tension. Its internal circumference can be less than the external one of the groove, and it can have integral eyes (6) on stems (7) at the corners, via which tension is applied. These can be engaged in slits formed in bent-over edges at the plate corners, and identification markings can be provided on them.

Description

Die Erfindung betrifft eine elastomere Dichtung für einen Wärmetau­ scher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.The invention relates to an elastomeric seal for a heat rope shear, especially for motor vehicles, according to the generic term of Pa claim 1.

Aus der DE-C 28 52 409 ist bekannt, eine elastomere Dichtung zwi­ schen einem mit einem stabilen Flansch versehenen ersten Teil und einem mit einem umbiegbaren Randbereich versehenen zweiten Teil zu verklemmen, so daß eine druckdichte Flansch-Klemmverbindung ent­ steht.From DE-C 28 52 409 is known an elastomeric seal between a first part provided with a stable flange and a second part provided with a bendable edge region jam so that a pressure-tight flange clamp connection ent stands.

Nachteilig ist bei diesem Stand der Technik, daß die Dichtung bei dem Zusammenfügen der beiden Teile zwischen dem Flansch und dem um­ biegbaren Randbereich verrutschen kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Flansch, der umbiegbare Randbereich oder beide konkav oder konvex verformt sind. Beim Zusammenfügen der Teile kann sich die Dichtung in der Nut verschieben, wobei sie sich aufwirft, so daß der Wärmetauscher nach dem Zusammenfügen der Teile undicht ist.The disadvantage of this prior art is that the seal at joining the two parts between the flange and the bendable edge area can slip. This is especially so the case if the flange, the bendable edge area or both are deformed concave or convex. When assembling the parts can the seal will move in the groove, causing it to rise, so that the heat exchanger leaks after assembling the parts is.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Dichtung so zwischen dem Flansch und dem umbiegbaren Randbereich einzulegen, daß sie sich beim Zusammenfügen der Teile nicht mehr aufwerfen kann.The object of the present invention is to seal between insert the flange and the bendable edge area that they can no longer pose when assembling the parts.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine elastomere Dichtung gemäß dem An­ spruch 1 vorgeschlagen, welche unter Vorspannung in den Rohrboden eingelegt wird. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß sich bei einem Verschieben eines Teiles der Dichtung diese nicht mehr aufwerfen wird, sondern daß sie sich in sich zusammenzieht, sich also ver­ kürzt. Diese so verkürzte Dichtung verbleibt exakt an ihrer vorbe­ stimmten Einbaulage. Außerdem können bei dieser Ausgestaltung der Dichtung auch Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Die not­ wendige Vorspannung wird nach Anspruch 2 und Anspruch 9 zweckmäßi­ gerweise dadurch erzeugt, daß die Dichtung ein gewisses Untermaß aufweist, wobei der innere Umfang der Dichtung bis zu 15%, vorzugs­ weise 2% bis 3% geringer als der äußere Umfang der Nutwandung des Rohrbodens ist. Insbesondere sind die Langseiten der Dichtung deut­ lich kürzer als die Langseiten der Nutwandung.To solve the problem, an elastomeric seal according to the An Say 1 proposed, which is under tension in the tube sheet is inserted. The advantage of this arrangement is that one Moving part of the seal no longer poses it is, but that it contracts in itself, so ver cuts. This shortened seal remains exactly past it correct installation position. In addition, in this embodiment, the Seal also manufacturing tolerances can be compensated. The need Agile pretension is expedient according to claim 2 and claim 9 generated by the fact that the seal has a certain undersize has, the inner circumference of the seal up to 15%, preferably example, 2% to 3% less than the outer circumference of the groove wall of the Tube sheet is. In particular, the long sides of the seal are clear Lich shorter than the long sides of the groove wall.

Nach Anspruch 3 und Anspruch 4 sind an den vier Ecken der Dichtung, die eine im wesentlichen rechteckige Kontur aufweist, Spannhilfen angeformt. Sie dienen der vereinfachten Montage der Dichtung in dem Rohrboden. Besonders vorteilhaft ist die Auslegung der Spannhilfen mit Ösen, da diese auch von Handhabungsautomaten gegriffen und die Dichtung unter Vorspannung in den Rohrboden eingesetzt werden kann. Zur weiteren Vereinfachung ist der Rohrboden nach Anspruch 5 an diese Ausführungsform der Dichtung angepaßt. So weisen seine Ecken Eckschlitze auf, in die die Dichtung mit ihren Spannhilfen einge­ hängt ist. Dabei wird einerseits die Montage der Dichtung erleich­ tert, insbesondere auch die automatische Montage, andererseits wird die vorgespannte Dichtung sicher an ihrem Einbauort festgehalten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Dichtung am Innenumfang des umbiegbaren Randes anliegt, da üblicherweise auch der Wasserka­ sten, der auf die Dichtung aufgesetzt wird, mit dem Innenumfang des umbiegbaren Randes in Kontakt gebracht wird. Beim anschließenden Zu­ sammenpressen des Rohrbodens und des Wasserkastens verbleibt die Dichtung in ihrer vorherbestimmten Lage zwischen diesen beiden Tei­ len, wobei ein Verschieben oder Verwerfen der Dichtung vermieden wird. Der Wasserkasten wird durch Umbiegen des umbiegbaren Randes auf dem Rohrboden fixiert.According to claim 3 and claim 4 are at the four corners of the seal, which has an essentially rectangular contour, clamping aids molded. They serve the simplified assembly of the seal in the Tube sheet. The design of the clamping aids is particularly advantageous with eyelets, since these are also gripped by handling machines and the Gasket can be inserted under prestress into the tube sheet. To further simplify the tube sheet according to claim 5 adapted this embodiment of the seal. So its corners point Corner slots in which the seal with its tensioning aids are inserted depends. On the one hand, the assembly of the seal will be easier tert, especially the automatic assembly, on the other hand the preloaded seal securely held in place. Another advantage is that the seal on the inner circumference of the bendable edge, because usually also the Wasserka Most that is placed on the seal with the inner circumference of the bendable edge is brought into contact. With the subsequent Zu  pressing the tube sheet and the water tank remains Seal in its predetermined position between these two parts len, avoiding displacement or warping of the seal becomes. The water box is made by bending the bendable edge fixed on the tube sheet.

Nach Anspruch 6 und 7 sind an die Ösen der Spannhilfen Markierungs­ fähnchen angeformt. Sie dienen der Identifizierung der Dichtung bei der Montage, so kann hier z. B. eine Teilenummer aufgebracht sein, und ebenso dem Sortieren bei einem Recycling, indem hier eine Stoff­ kennzeichnung aufgebracht ist. Außerdem kann auch im eingebauten Zu­ stand überprüft werden, welche Dichtung eingebaut worden ist und ob sie seitenrichtig eingelegt wurde, da die Markierungsfähnchen mit­ samt den Spannhilfen auch im montierten Zustand aus den Eckschlitzen des Rohrbodens herausragen.According to claim 6 and 7 are markings on the eyelets of the clamping aids flags formed. They serve to identify the seal the assembly, so here z. B. a part number can be applied, and also sorting for recycling by adding a fabric here labeling is applied. In addition, the built-in Zu status, which seal has been installed and whether it was inserted correctly, since the marker flags with together with the clamping aids, even when assembled, from the corner slots protrude from the tube sheet.

Nach Anspruch 8 sind in die Nutwandung des Rohrbodens Arretiernocken eingeprägt. Unter diesen Arretiernocken wird die vorgespannte Dich­ tung in der Nut des Rohrbodens fixiert. Vorteilhaft an dieser Art der Ausgestaltung ist, daß vorhandene Dichtungen weiterverwendet werden können. Außerdem weist der umbiegbare Rand keine Eckschlitze auf.According to claim 8 are locking cams in the groove wall of the tube sheet embossed. Under these locking cams the pre-tensioned you fixation in the groove of the tube sheet. Advantage of this type the design is that existing seals continue to be used can be. In addition, the bendable edge has no corner slots on.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigtThe invention is in the drawing using exemplary embodiments shown. It shows

Fig. 1 eine Dichtung mit Spannhilfen, Fig. 1 a seal with clamping aids,

Fig. 2 einen Rohrboden mit Eckschlitzen, Fig. 2 shows a tube bottom with corner slits,

Fig. 3 einen Rohrboden mit Arretiernocken und Fig. 3 shows a tube sheet with locking cams and

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Rohrboden mit Arretier­ nocken und einer Dichtung. Fig. 4 shows a section through a tube sheet with locking cam and a seal.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße elastomere Dichtung 1 mit rundem Querschnitt und einer rechteckigen Kontur. An den Ecken sind Spann­ hilfen 6 angeformt. Sie bestehen jeweils aus einem stielartigen Fortsatz 7 und einer Öse 8. Die Spannhilfen 6 dienen dabei einer er­ leichterten Montage der Dichtung 1, insbesondere dem Vorspannen bei der Montage und der Halterung bzw. Festlegung in dem in Fig. 2 dargestellten Rohrboden 2, wobei die Dichtung 1 bis zum Zusammenbau des Rohrbodens 2 mit einem Wasserkasten (nicht dargestellt) von den Spannhilfen 6 in der Einbaulage gehalten wird. Nach dem Zusammenbau sind die Spannhilfen 6 entlastet. Anhand ihrer Orientierung kann auf den seitenrichtigen Einbau der Dichtung 1 geschlossen werden, insbe­ sondere dann, wenn die Ösen 8 der Spannhilfen 6 mit Markierungsfähn­ chen (nicht dargestellt) versehen sind. Fig. 1 shows an elastomeric seal 1 according to the invention with a round cross section and a rectangular contour. Clamping aids 6 are formed on the corners. They each consist of a stem-like extension 7 and an eyelet 8 . The clamping aids 6 serve to facilitate the assembly of the seal 1 , in particular the pretensioning during assembly and the mounting or fixing in the tube sheet 2 shown in FIG. 2 , the seal 1 until the tube sheet 2 is assembled with a water tank (not shown) is held by the clamping aids 6 in the installed position. After assembly, the clamping aids 6 are relieved. Based on their orientation, it can be concluded that the seal 1 is installed correctly, especially if the eyelets 8 of the tensioning aids 6 are provided with marking flags (not shown).

Fig. 2 zeigt einen Rohrboden 2 mit umlaufender Nut 3, die den Boden­ bereich 11 mit den Durchzügen 10, in die die nicht dargestellten Wärmetauscherrohre eingesetzt werden, umgibt. In den Ecken des Rohrbodens 2 sind Eckschlitze 7 eingearbeitet, die zur Aufnahme der Spannhilfen 6 der Dichtung 1 dienen. Zur Montage werden die Spann­ hilfen 6 manuell oder automatisch gefaßt, die Dichtung 1 auf die erforderliche Länge gedehnt und in den Rohrboden 2 eingesetzt. Dabei kommt die Dichtung 1 in der Nut 3 zu liegen. Die Spannhilfen 6 werden mit ihren stielartigen Fortsätzen 9 in die Eckschlitze 7 eingezogen, so daß die Ösen 8 außerhalb der umlaufenden Nut verbleiben. Dabei wird die Dichtung 1 an den Innenumfang des umbiegbaren Randes 15 ge­ zogen. Durch das Aufsetzen und Verpressen des Wasserkastens (nicht dargestellt) mit dem Rohrboden 2 wird die Dichtung 1 in dieser Lage fixiert. Der Wasserkasten wird durch Umbiegen oder Einprägen des um­ biegbaren Randes 15 auf dem Rohrboden 2 befestigt. Das Einprägen des umbiegbaren Randes 15 ergibt eine besonders stabile Verbindung zwi­ schen Wasserkasten und Rohrboden 2. Hierzu wird der umbiegbare Rand 15 über den Ausbrüchen 14 derart nach innen gebogen, daß die einge­ prägten Teile des Randes 15 auf einen umlaufenden Rand des Wasserka­ stens fassen, so daß dieser sicher auf dem Rohrboden 2 fixiert ist. Fig. 2 shows a tube sheet 2 with a circumferential groove 3 , which surrounds the bottom area 11 with the passages 10 , in which the heat exchanger tubes, not shown, are used. In the corners of the tube sheet 2 , corner slots 7 are incorporated, which serve to accommodate the clamping aids 6 of the seal 1 . For assembly, the clamping aid 6 is taken manually or automatically, the seal 1 is stretched to the required length and inserted into the tube sheet 2 . The seal 1 comes to rest in the groove 3 . The clamping aids 6 are drawn with their stem-like extensions 9 into the corner slots 7 , so that the eyelets 8 remain outside the circumferential groove. The seal 1 is drawn to the inner circumference of the bendable edge 15 ge. By placing and pressing the water box (not shown) with the tube sheet 2 , the seal 1 is fixed in this position. The water tank is attached to the tube sheet 2 by bending or stamping the edge 15 which can be bent. The stamping of the bendable edge 15 results in a particularly stable connection between the water tank and the tube sheet 2 . For this purpose, the bendable edge 15 is bent inwards over the cutouts 14 in such a way that the embossed parts of the edge 15 are gripped on a circumferential edge of the Wasserka so that it is securely fixed on the tube sheet 2 .

Fig. 3 zeigt einen Rohrboden 2, bei dem Arretiernocken 5 in die Nut­ wandung 4 eingeprägt sind. Hierbei sind die Arretiernocken 5 haupt­ sächlich an den Nutwandungen 4 der Schmalseiten 12 und den direkt angrenzenden Langseiten 13 des Rohrbodens 2 angeordnet. Ihr Abstand vom Boden der Nut 3 entspricht etwa dem Durchmesser der Dichtungs­ schnüre der Dichtung 1. Fig. 3 shows a tube sheet 2 , in the locking cam 5 in the groove wall 4 are stamped. Here, the locking cams 5 are mainly arranged on the groove walls 4 of the narrow sides 12 and the directly adjacent long sides 13 of the tube sheet 2 . Their distance from the bottom of the groove 3 corresponds approximately to the diameter of the sealing cords of the seal 1 .

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch den Rohrboden 2 mit eingelegter Dichtung 1. Hierbei liegt die Dichtung 1 unter Vorspannung an der Nutwandung 4 an. An einem Hochrollen oder Hochrutschen wird sie durch die Arretiernocken 5 gehindert. Bei der Montage wird die Dich­ tung 1 einfach über die Arretiernocken 5 nach unten gedrückt, durch den Spielraum, der in der Nut 3 vorhanden ist, kann die Dichtung 1 den Arretiernocken 5 einfach ausweichen. Als Dichtung 1 sind bei dieser Ausführungsform auch einfache O-Ring-Dichtungen möglich. Fig. 4 shows a section through the tube plate 2 with an inserted gasket 1. Here, the seal 1 bears against the groove wall 4 under pretension. It is prevented from rolling up or sliding up by the locking cams 5 . During assembly, the device 1 is simply pressed down over the locking cams 5 , through the clearance that is present in the groove 3 , the seal 1 can easily dodge the locking cams 5 . In this embodiment, simple O-ring seals are also possible as seal 1 .

Claims (9)

1. Elastomere Dichtung für einen Wärmetauscher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Klemmverbindung zwischen Wasserka­ sten und Rohrboden, wobei die Dichtung als einstückiges Spritzteil mit annähernd rundem oder ovalem Querschnitt ausge­ bildet ist und zunächst in eine umlaufende Nut des Rohrbodens eingelegt und anschließend zwischen Flansch des Wasserkastens und Rohrboden eingespannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung unter Vorspannung in Längsrichtung der Dicht­ schnur (quer zur Einspannrichtung) eingelegt und unter dieser Vorspannung eingespannt wird.1. Elastomeric seal for a heat exchanger, especially for motor vehicles, with a clamp connection between Wasserka most and tube sheet, the seal being formed as a one-piece molded part with an approximately round or oval cross-section and first inserted into a circumferential groove of the tube sheet and then between the flange of the Water box and tube sheet is clamped, characterized in that the seal is inserted under pretension in the longitudinal direction of the sealing cord (transverse to the clamping direction) and clamped under this pretension. 2. Elastomere Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang der Dichtung geringer als der Außenumfang der Nutwandung des Rohrbodens ist.2. Elastomeric seal according to claim 1, characterized in that the inner circumference of the seal is less than the outer circumference is the groove wall of the tube sheet. 3. Elastomere Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (1) eine rechteckige, an den Ecken abgerun­ dete Kontur aufweist, wobei an den Ecken jeweils eine Spann­ hilfe (6) angeformt ist.3. Elastomeric seal according to claim 2, characterized in that the seal ( 1 ) has a rectangular contour rounded at the corners, wherein a clamping aid ( 6 ) is formed on each of the corners. 4. Elastomere Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhilfe (6) aus einer Öse (8) und einem angegosse­ nen stielartigen Fortsatz (9) besteht, wobei die Spannhilfe (6) mit dem stielartigen Fortsatz (9) an einer Ecke der Dich­ tung (1) angeformt ist. 4. Elastomeric seal according to claim 3, characterized in that the clamping aid ( 6 ) consists of an eyelet ( 8 ) and an angegosse NEN stem-like extension ( 9 ), the clamping aid ( 6 ) with the stem-like extension ( 9 ) at a corner the device ( 1 ) is molded onto it. 5. Elastomere Dichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannhilfe (6) in Eckschlitze (7) eines um­ biegbaren Randes (15) des Rohrbodens (2) eingehängt ist, wobei die Dichtung (1) am Innenumfang des umbiegbaren Randes (15) anliegt.5. Elastomeric seal according to claim 3 or 4, characterized in that the clamping aid ( 6 ) in corner slots ( 7 ) of a bendable edge ( 15 ) of the tube sheet ( 2 ) is suspended, the seal ( 1 ) on the inner circumference of the bendable Edge ( 15 ) abuts. 6. Elastomere Dichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ösen (8) der Spannhilfen (6) Markierungsfähnchen angeformt sind, die mit Kennzeichnungen zur Identifizierung der Dichtung (1) versehen sind.6. Elastomeric seal according to one of claims 3 to 5, characterized in that on the eyelets ( 8 ) of the clamping aids ( 6 ) are formed marking flags, which are provided with identifications to identify the seal ( 1 ). 7. Elastomere Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsfähnchen etwa senkrecht zur Einbauebene der Dichtung (1) in eine Richtung weisen.7. Elastomeric seal according to claim 6, characterized in that the marker flags point approximately perpendicular to the installation plane of the seal ( 1 ) in one direction. 8. Elastomere Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Nutwandungen (4) des Rohrbodens (2) Arre­ tiernocken (5) eingeprägt sind und die Dichtung (1) unter Vor­ spannung in die Nut (3) des Rohrbodens (2) eingelegt und unter den Arretiernocken (5) fixiert ist, wobei die Dichtung (1) am Außenumfang der Nutwandung (4) anliegt.8. Elastomeric seal according to claim 1 or 2, characterized in that in the groove walls ( 4 ) of the tube sheet ( 2 ) Arre animal cams ( 5 ) are impressed and the seal ( 1 ) under tension in the groove ( 3 ) of the tube sheet ( 2 ) is inserted and fixed under the locking cams ( 5 ), the seal ( 1 ) resting on the outer circumference of the groove wall ( 4 ). 9. Elastomere Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Umfang der Dich­ tung (1) um etwa 1% bis 15%, vorzugsweise 2% bis 3% kleiner als der äußere Umfang der Nutwandung (4) ist.9. Elastomeric seal according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the inner circumference of the device ( 1 ) by about 1% to 15%, preferably 2% to 3% smaller than the outer circumference of the groove wall ( 4 ) is.
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