DE435115C - Kuehler mit Gliedern aus hohlen Lamellen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 8. OKTOBER 1926

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFf

- JVi 435115 KLASSE 46 c⁴ GRUPPE 9

(L 59414 I\4ßcl·)

Alexandre Lamblin in Paris.

Kühler mit Gliedern aus hohlen Lamellen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Februar 1924 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 24. Januar 1924 beansprucht.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Ausbildung von Kühlern für Flugzeuge u. dgl. in der Weise, daß sie in jeder Beziehung eine große Anpassungsfähigkeit besitzen. Die Kühler gemäß der Erfindung können leicht

jede beliebige Form erhalten. Sie lassen sich den Fahrzeugen, die sie tragen, in den verschiedenartigsten Stellungen einfügen; schließlich können sie unter den verschiedenartigsten Bedingungen sowohl mit Bezug auf den Luft-

widerstand als auch auf die Kühlwirkung arbeiten, wobei man diese Bedingungen innerhalb weiter .Grenzen beliebig ändern kann.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühler, dessen Glieder aus hohlen Lamellen bestehen, in denen das zu kühlende Wasser umläuft, und der durch Vorsprünge gekennzeichnet ist, von denen jeder von einem Kanal ίο derart durchsetzt ist, daß ein Luftdurchströmkanal gebildet wird; der diesen Kanal durchströmende Luftstrom bestreicht die inneren Wände des Vorsprunges und bewirkt so die Kühlung des in der Lamelle zirkulierenden Wassers.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die an den hohlen Lamellen vorgesehenen Vor Sprünge ihrerseits ganz oder zum Teil hohl ausgebildet werden, so daß sie von dem Kühlwasser durchströmt werden, derart, daß auf diese Weise die Kühlwirkung, die die durch den hohlen Vorsprung hindurchgehende Luft hervorruft, noch vergrößert wird.

Die Erfindung umfaßt noch weitere Einzelheiten, die im folgenden beschrieben sind, und zwar einzeln oder in Vereinigung miteinander.

Die Zeichnungen veranschaulichen eine Reihe von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung:

Abb. ι ist ein teilweiser Schnitt eines Kühlelements des Kühlers nach der Erfindung.

Abb. 2 und 3 zeigen im Schnitt zwei Ausführungsformen der Erfindung.

Abb. 4 zeigt in Aufsicht ein Kühlelement nach einer weiteren Ausführungsform.

Abb. 5 ist ein Schnitt nach Linie 5-5 der Abb. 4; die

Abb. 6 und 7 zeigen im Schnitt zwei weitere Ausführungsformen nach den Abb. 4 und 5.

Abb. 8 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform der Erfindung; die

Abb. 9 bis 12 veranschaulichen im Schnitt verschiedene Stufen der Bearbeitung der ein Kühlelement bildenden Bleche entsprechend den Abb. 4 und 5.

Abb. 13 zeigt in Aufsicht die verschiedenen Durchmesser der Vorsprünge, die diese im Laufe der Herstellung erhalten.

Abb. 14 zeigt einen Kühler für Kraftwagen mit einem Kühlelement nach der Erfindung in einem senkrechten Schnitt. Abb. 15 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Kühlers nach Abb. 14 in Vorderansicht.

Abb. 16 ist ein senkrechter Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Kühlers nach Abb. 14} die

Abb. 17 und 18 zeigen in wagerechtem Schnitt zwei weitere Kraftwagenkühler nach der vorliegenden Erfindung.

Abb. 19 zeigt in einem Schnitt in vergrößertem Maßstabe einen Teil des Kühlers der Abb. 18.

Abb. 20 veranschaulicht im Schnitt einen Kühler, der so gebogen ist, daß seine Vorsprünge an der Außenseite des Kühlelementes liegen.

Abb. 21 ist ein Schnitt durch einen Teil des Kühlers nach der Erfindung.

Man kann ein Kühlelement nach der Erfindung gemäß Abb. 1 in der Weise ausbilden, daß man das eine Blech 6 mit einem verhältnismäßig langen Röhrchen 8, das andere Blech aber nur mit einem kurzen Stutzen oder Ansatz 9 versieht.

Man- schiebt dann die beiden Bleche 6 und 7 ineinander, derart, daß die Röhrchen 8 in die Stutzen 9 eintreten oder hindurchgehen; man lötet dann diese Röhrchen und Stutzen an ihren Verbindungspunkten 10 miteinander zusammen. Man sieht aus der Abb. i, daß das Rohr 8 in einem großen Teil seiner Länge vollwandig ist und das Wasser, das innerhalb der hohlen Lamelle 1 umläuft, nur durch Leitung abkühlt. Hierbei bildet also jeder Vorsprung 2 einen richtigen Luftkanal, der dauernd von einem Luftstrom 5 durchstrichen wird.

Man kann auch die Länge des Rohrstutzens 9 (Abb. 2) etwas vergrößern, dergestalt, daß der Vorsprung 2 aus zwei Teilen zusammengesetzt wird, nämlich einem Teil 100, der vollwandig ist, und einem Teil 101, der hohl wandig ist, wobei der Tnnenraum dieses hohlwandigen Rohrteiles frei mit dem Innenraum der Lamelle 1 in Verbindung steht. .

Man sieht leicht ein, daß in dem Teil 101 des Luftkanals 2 der Luftstrom 5 durch das Rohr 8 hindurch mit dem Kühlwasser in Berührung ist. Man erzielt auf diese Weise in dem Teil 101 eine sehr viel schnellere und energischere Abkühlung des Wassers wie in dem Teil 100 des Luftkanals 2.

Um Kühlelemente nach den Abb. 1 und 2 herzustellen, kann man auch in der Weise vorgehen, wie aus Abb. 3 ersichtlich ist. Man erteilt zunächst den beiden Blechen 6 und 7 durch Eindrücken die Ränder oder Stutzen 8 und 9. Dann drückt man in diese Ränder oder Stutzen 8 und 9 ein leicht konisches Rohr 102 und verlötet die beiden Ränder oder Stutzen 8 und 9 und dieses Rohr 102 an ihrer Verbindungsstelle bei 10.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, die Bearbeitung des Bleches 6 zu erleichtern, indem man hier in diesem Blech nur einen verhältnismäßig kurzen Rohrstutzen oder Ansatz 8 zu erzeugen hat.

Man kann natürlich die Länge des hohlwandigen Teiles ιοί des Vorsprunges 2 nach Belieben vergrößern, und zwar im besonderen so weit, daß man den Teil 100 vollkommen fortläßt und die Vorsprünge 2 auf ihrer ganzen Länge vollkommen hohl ausbildet.

Die Abb. 4 und 5 veranschaulichen ein Kühlelement nach dieser Ausführungsform; das in diesen beiden Abbildungen veranschaulichte Kühlelement besteht ebenfalls aus einer hohlen Lamelle r, in der das Kühlwasser des Motors umläuft. Diese Lamelle hat zahlreiche \^rorsprünge 2, deren freier, Innenraum sich über die ganze Länge dieses Vorsprunges erstreckt und mit dem freien Innenraum der Lamelle 1 in Verbindung steht.

Jeder Vorsprung 2 ist von einem Kanal 3 durchsetzt und bildet also einen richtigen Luftumlaufkanal.

Das von dem Motor kommende heiße Wasser füllt die Lamelle 1 und alle Vorsprünge 2. Sobald das Fahrzeug, das mit einem Kühler mit den eben beschriebenen Kühlelementen ausgerüstet ist, sich in der Richtung des Pfeiles 4 bewegt, dringt die Luft frei in jeden Kanal 3; dieser Luftstrom 5 bestreicht also die Innenfläche des entsprechenden Vorsprunges 2 und sichert so eine Kühlung des Wassers, das in diesem Vorsprung· umläuft.

Man erzielt auf diese Weise ein Kühlelement, welches bei geringem Gewicht und verhältnismäßig geringem Raumbedarf eine sehr große Kühlfläche aufweist.

Die Erfindung betrifft die vorstehend beschriebenen Kühlelemente an sich, gleichgültig, wie die Art der Herstellung dieser Kühlelemente ist. Außerdem aber bezieht sich auch die Erfindung auf verschiedene Arten der Herstellung, mit deren Hilfe die Kühlelemente auf eine ganz besonders bequeme und sichere Weise angefertigt werden können. - =-■■

Man kann zunächst, wie aus den Abb. 4 und 5 hervorgeht, ein Kühlelement mit Hilfe der beiden Bleche 6 und 7 zusammensetzen, die die konischen Rohrstutzen 8 und 9 aufweisen, deren Achsen 14 in einer gleichbleibenden Entfernung 1 voneinander liegen.

Die Rohrstutzen 8 der Platte 6 haben einen Scheitelwinkel α und die Rohrstutzen 9 der Platte 7 einen Winkel ß, wobei der Winkel β größer ist wie der Winkel a, wie dies aus Abb. 5 zu ersehen ist.

Um mit Hilfe dieser Blechplatten ein Kühlelement nach der Erfindung herzustellen, legt man die Platte 6 auf die Platte 7 derart, daß die Rohrstutzen 8 in die Rohrstutzen 9 eindringen. Die Ränder der Rohrstutzen werden dann bei 10 miteinander verbunden durch ■ Verlöten o. dgl.

Man erzielt auf diese Weise ein Kühlelement, dessen Vorderseite, die von dem Blech 6 gebildet ist, keinerlei Lötnaht aufweist. Diese Ausbildung erleichtert das Eintreten der Luft in die Vorsprünge 2, denn die Luftströme gleiten glatt über die bei 11 abgerundeten Kanten des Bleches 6, ohne daß diese eine Lötnaht o. dgl. aufweisen. Ferner wird infolge des Umstandes, daß an der Vorderseite des Elementes keinerlei Lötnaht vorgesehen ist, nämlich dort, wo das Kühlelement am meisten Stoßen ausgesetzt ist, das Kühlelement viel weniger zerbrechlich. Schließ- · lieh erhält das Kühlelement infolge Fehlens j derartiger Lötnähte und ebenso auch der ganze Kühler ein sehr viel eleganteres Aus- ! sehen.

Die Abb. 6 veranschaulicht eine Ausführungsform des Kühlers nach Abb. 4 und 5. Hier ist jeder Rohrstutzen 8 des Bleches 6 mit einem Rand, 12 versehen, der über den Rand des Rohrstutzens 9 umgelegt und mit ihm verlötet ist. Man erzielt auf diese Weise eine sehr viel widerstandsfähigere Verbindung zwischen den beiden Rohrstutzen 8 und 9 und den Blechen 6 und 7.

Man kann auch nach Abb. 7 die beiden Rohre 8 und 9 durch annähernd zylindrische Teile 103 verlängern. Diese Teile werden dann derart zusammengedrückt, daß sie eine Hohlkehle τ 04 bilden. Schließlich lötet man die freien Enden dieser zylindrischen Verlängerung 103 bei 105 zusammen.

Das Eindrücken der Hohlkehle 104 hat den Vorzug, daß die beiden Rohrstutzen sicher miteinander zusammenhängen und daß auch Flüssigkeitsverluste dadurch verringert werden, weil diese Form es unmöglich macht, daß im Augenblick des Lötens das Zinn in den inneren Hohlraum 2 eindringt.

Man kann natürlich das Profil des Rohres 8 beliebig verändern, derart, daß jeder Luftstrom 5 in dem entsprechenden Vorsprung 2 mit dem geringstmöglichsten Leistungsverlust hindurchgeführt wird. So z. B. gibt die Abb. 8 ein Kiihlelement nach der Erfindung wieder, bei welchem jeder Rohrstutzen 8 die Form eines sich erst verjüngenden, dann erweiternden Rohres aufweist. Dieses Rohr hat also einen Querschnitt, der der Form sehr nahe kommt, die der Luftstrom 5 anzunehmen bestrebt ist. Man vermeidet infolgedessen jede Luftwirbel in diesem Rohr.

Um die Bleche 6 und 7, die zur Herstellung eines Kühlelementes nach der Erfindung dienen, vorzuarbeiten, dergestalt, wie sie in ihrer endgültigen Form in den Abb. 1 bis 8 wiedergegeben sind, kann man zweckmäßig in der Weise vorgehen, wie dies in den verschiedenen Arbeitsstufen an Hand der Abb. 9 bis 13 veranschaulicht ist.

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Man drückt ein glattes Blech (Abb. 9) derart, daß Warzen 8¹ vom Durchmesser d¹ (Abb. 10) entstehen, deren Achsen 14 voneinander um die Strecke 1 entfernt sind. Man wiederholt dann dieses Drücken oder Pressen beliebig oft, z. B. zweimal dergestalt, daß allmählich der Durchmesser der Warze sich vergrößert, z. B. von d¹ auf d? bis auf d³. Zweckmäßig glüht man das Blech nach jedem Drücken.

Schließlich schlägt man den Boden 15 aus

jeder Warze 8³ aus; man erzielt dann ein Blech 6 mit Rohrstutzen 8, deren Achsen 14 gleichmäßig voneinander um die gleichbleibende Entfernung 1 auseinanderliegen.

In der gleichen Weise bearbeitet man das

Blech 7 mit den Rohrstuzen 9 und bildet dann die hohle Lamelle 1 durch Vereinigung der beiden Bleche 6 und 7, wie dies im vorstehenden erläutert ist.

Die Erfindung umfaßt jeden Kühler, der ein oder mehrere Kühlelemente, die im vorstehenden beschrieben sind, enthält, gleichgültig, wie die besondere Anordnung dieser Kühlelemente durchgeführt ist. Die Erfindung erstreckt sich aber auch im besonderen auf bestimmte besondere Anordnungen der Kühlelemente, die im folgenden beschrieben werden.

Die Abb. 14 gibt einen Kraftwagenkühler wieder, der aus einem oberen Sammler 16 mit Anschlußrohr 17 für das heiße Wasser und einem unteren Sammler 18 mit Abflußrohr 19 für das gekühlte Wasser zusammengesetzt ist. Eine hohle Lamelle 1 mit Vorsprüngen 2, z. B. wie sie in den Abb. 4 und 5 dargestellt ist, ist senkrecht zwischen den Sammlern 16 und 18 eingebaut und steht mit diesen Sammlern frei in Verbindung.

Ein Ventilator 20, der durch den Motor angetrieben wird, ist unmittelbar hinter der Lamelle 1 angeordnet.

Dieser Kühler arbeitet in folgender Weise: Das heiße, von dem Motor kommende Wasser gelangt durch das Rohr 17 in den Sammler 16, füllt die hohle Lamelle 1 und ihre Vorsprünge 2 und kühlt sich ab. Das abgekühlte Wasser, dessen Dichtigkeit vergrößert ist, sammelt sich in dem Sammler 18 und geht dann durch das Rohr 19 in den Kühlmantel des Motors. Die Pfeile 21 deuten diesen Wasserumlauf an.

Die kalte Luft geht durch die inneren Kanäle der verschiedenen Vorsprünge 2 und 5t> bildet dabei so viele Luftströme 5, wie Vorsprünge vorhanden sind, die alle diese Vorsprünge füllen und die Innenwandungen bestreichen, so daß auf diese Weise eine gleichmäßige Kühlung der in der Lamelle 1 enthaltenen Wassermenge erreicht wird. Dieser Durchgang der Luft wird gleichzeitig durch die Bewegung des Wagens in bezug auf diese Luftmasse erleichtert, da der Wagen sich in ■ der Richtung des Pfeiles 4 bewegt, die auch ferner durch die saugende Wirkung des Ventilators noch unterstützt wird. Man kann natürlich auch die Lamelle 1 aus einer Reihe von parallelen Bändern oder Streifen 115 zusammensetzen, die dicht nebeneinanderliegen und zwischen den beiden wagerechten Sammlern 16 und 18 angebracht j sind, wie dies in Abb. 15 veranschaulicht ist. Man erzielt auf diese Weise eine bessere Verteilung des Wassers über die einzelnen Lamellen.

Wenn die Sammler 16 und 18 senkrecht stehen, so ist es klar, daß die Lamelle 1 in wagerechter Richtung in Streifen oder Bänder 115 zerlegt werden muß.

Man kann auch nach Abb. 16 zwischen die beiden Sammler zwei Kühlelemente i¹ und 2¹ sowie i² und 2² einschalten, ■ deren Luftkanäle 2 in gleicher Weise angeordnet sind. Der Ventilator 20 ist dann zwischen den beiden Kühlelementen eingebaut.

Die Wirkungsweise des Kühlers nach Abb. 16 ist genau die gleiche, wie die des Kühlers nach Abb. 14. Das heiße Wasser geht durch das Rohr 17 in den Sammler 16 und verteilt sich auf die beiden Kühlelemente I¹, 2¹ und i², 2², sammelt sich in dem Sammler 18 und geht dann abgekühlt wieder zu dem Motor zurück.

Die von - dem Ventilator 20 angesaugte Luft geht durch die Kanäle 2¹ der Lamelle i¹, wird dann von dem Ventilator über die Kanäle 2² der Lamelle i² verteilt und in diese hineingedrückt. Man erzielt auf diese Weise einen gleichmäßigen Durchgang der Luft durch den Kühler und auch eine gleichmäßige Abkühlung des Wassers in dem Kühler.

Das Kühlelement nach der vorliegenden Erfindung kann mit Leichtigkeit die verschiedenartigsten Formen annehmen und sich allen bekannten Profilen von Kühlern anpassen. Das neue Kühlelement ist ganz einfach aus dünnen Metallplatten 6 und 7 zusammengesetzt, die miteinander durch ihre Rohrstutzen 8 und 9 (Abb. 4 und 5) derart verbunden sind, daß man die beiden dünnen Bleche 6 und 7 ohne Schwierigkeiten biegen oder knicken kann, um dem Kühler jede gewünschte Form zu geben.

So zeigt z. B. die Abb. 17 in einem wagerechten Schnitt einen Kühler in Keilform, der mit Hilfe eines Kühlelementes 1, 2 hergestellt ist, dessen Bleche 6 und 7 bei 23 entsprechend geknickt sind. Die Pfeile 25 ver- ' anschaulichen die Kühlluftströme, die durch das Element 1, 2 hindurchgehen.

In "gleicher Weise gibt die Abb. 18 in wagerechtem Schnitt einen Kühler wieder, der

beliebig, ζ. B. nach dem Radius R, gewölbt ist. Dieser Kühler hat ein Kühlelement i, 2, dessen Bleche 6, 7 in geeigneter Weise gewölbt sind.

Aus Abb. 19 ist zu ersehen, daß die aneinander anliegenden Kanäle 2 durch die abgerundeten Teile 24 miteinander in Verbindung stehen, und zwar ohne Lötnaht, so daß es leicht möglich ist, die Bleche 6 und 7 um jeden beliebigen Radius zu wölben, ohne daß man Beschädigungen der Bleche oder einen Bruch der Lötnähte befürchten müßte.

Man kann auch das Kühlelement nach Abb. 20 wölben oder biegen, d. h. derart, daß die Vorsprünge 2 auf der konvexen Außenseite des Elementes liegen; diese Anordnung ermöglicht es, die Grundlinien der Vorsprünge einander soweit wie möglich zu nähern, derart, daß eine sehr große Zahl dieser Vorsprünge 2 auf der Flächeneinheit der Lamelle 1 angeordnet werden kann, wobei trotzdem die Luft in den freien Zwischenräumen dieser Vorsprünge 2 frei zirkulieren kann, da letztere frei in die umgebende Luft hinausragen und so eine zusätzliche Kühlwirkung ergeben.

Im vorstehenden sind an Hand der Abb. 17 bis 20 Kühler beschrieben, die aus einem einzigen Kühlelement 1, 2 bestehen; man kann natürlich aber auch dieselben Kühler aus mehreren miteinander übereinstimmenden Kühlelementen zusammensetzen, die hintereinander angeordnet sind, derart, daß die Luftkanäle 2 der verschiedenen Elemente genau in der Verlängerung voneinander liegen, so daß ihre Achsen 14 zusammenfallen (Abb. 21).

Claims (8)

1. Patent-An Sprüche:

   I. Kühler mit Gliedern aus hohlen Lamellen, in denen das zu kühlende Wasser umläuft, gekennzeichnet durch Vorsprünge (2), von denen jeder von einem Kanal (3) durchsetzt ist und so einen Luftdurchströmkanal derart bildet, daß der diesen Kanal durchströmende Luftstrom (5) die inneren Wände des \^rorsprunges bestreicht und so eine vermehrte Kühlung des in der Lamelle umlaufenden Wassers bewirkt.
2. 2. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den hohlen Lamellen (1) vorgesehenen Vorsprünge (2) ihrerseits ganz oder zum Teil hohl ausgebildet und von dem Kühlwasser durchströmt werden.
3. 3. Kühler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Lamelle (1) mit den als Kanäle ausgebildeten Vorsprüngen (2) aus zwei Blechen (6 und 7) mit gleichmäßig voneinander entfernten Rohrstutzen (8, 9) an den beiden Blechen derart zusammengesetzt ist, daß diese Rohrstutzen beim Zusammenfügen der Bleche (6 und 7) ineinander eintreten (Abb. 1 bis 13).
4. 4. Kühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den inneren Rohrstutzen (8) ein Rohr (102) eingesetzt ist, das mit den beiden Rohrstutzen (8, 9) durch eine Lötnaht verbunden ist (Abb. 3).
5. 5. Kühler nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstutzen (8 und 9) verschiedene Scheitelwinkel aufweisen, derart, daß die beiden Rohrstutzen zwischeneinander einen freien Raum für den Umlauf des Wassers bilden (Abb. 2 bis 13).
6. 6. Kühler nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Löten die Ränder der Rohrstutzen (8 und 9) aufeinander umgebördelt sind (bei 12) und hohlkehlenartig (104) eingedrückt sind, so daß diese Hohlkehle das Eindringen des Lotes in das Innere des Vorsprunges (2) verhindert (Abb. 6 und 7).
7. 7. Kühler nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (3) für den Durchgang der Luft durch diese Vorsprünge (2) sich zuerst nach innen verengen und sich dann wieder erweitern (Abb. 8).
8. 8. Kühler nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Vorsprüngen (2) versehene Lamelle (1) derart gewölbt ist, daß die Vorsprünge (2) sich auf der konvexen Seite der Lamelle befinden (Abb. 20).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.