DE69607663T2

DE69607663T2 - Baugruppe mit Gebläse und Wärmetauscher

Info

Publication number: DE69607663T2
Application number: DE69607663T
Authority: DE
Inventors: Michel Potier
Original assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Current assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2016-01-27
Also published as: BR9600231A; FR2730009A1; EP0724071B1; FR2730009B1; EP0724071A1; US5597038A; DE69607663D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe, umfassend einen Wärmetauscher mit einem starren Block, der eine erste und eine zweite Hauptfläche aufweist, die in etwa in parallelen Ebenen angeordnet sind, bestehend aus wenigstens einer Reihe von untereinander parallelen und zu den besagten Ebenen parallelen Rohren und aus Rippen, und einen Lüftersatz, der einen Luftstrom in thermischem Kontakt mit dem Wärmetauscher erzeugen kann, wobei der Lüftersatz einen ortsfesten Teil umfaßt, der einen drehbaren Teil antreibt, die nachstehend der Einfachheit halber als Motor und Lüfterrad bezeichnet werden, wobei sich der drehbare Teil um eine zu den besagten Ebenen der Hauptflächen senkrechte Achse drehen kann, wobei der ortsfeste Teil einen zu der besagten ersten Fläche des Blocks gerichteten Flansch aufweist, durch den er mit dem Wärmetauscher verbunden ist.
Derartige Baugruppen sind insbesondere zur Kühlung der Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen bekannt.
In diesen bekannten Baugruppen ist der Lüftersatz an Fluidkästen, die an den beiden Enden der Rohr-Rippen- Blöcke in der Längsrichtung der Rohre angeordnet sind, und/oder an seitlichen Querträgern, die diese verbinden, angefügt. Insoweit der Flansch eine mitti ge Position einnimmt, erfolgt seine Verbindung mit den Fluidkästen und den Querträgern über relativ lange Arme, wodurch sich das Gewicht der Baugruppe entsprechend vergrößert und die Herbeiführung einer ausreichenden Starrheit der Verbindung erschwert wird.
Außerdem ist aus der EP 0183 596 eine solche Baugruppe bekannt, in welcher der Block des Wärmetauschers zwischen fest mit dem Flansch verbundenen ersten Auflageelementen, die auf der besagten ersten Fläche zur Auflage kommen, und zweiten Auflageelementen, die auf der besagten zweiten Fläche zur Auflage kommen, durch Befestigungselemente wie Schrauben eingespannt, die durch den Block hindurchgehen, wobei die ersten Auflageelemente und die zweiten Auflageelemente in einem wechselseitigen Abstand, der in etwa der Dicke des Blocks entspricht, durch Abstandsstücke gehalten werden, die ebenfalls durch diesen hindurchgehen, wobei jedes Befestigungselement und jedes Abstandsstück in einer Aussparung des Blocks aufgenommen sind, die zwischen zwei benachbarten Rohren jeder Reihe verläuft und die durch Einschnitte gebildet wird, die in mehrere benachbarte Rippen auf der gesamten Dicke des Blocks eingearbeitet sind.
Diese Baugruppe weist nicht unerhebliche Nachteile auf, insoweit sie eine komplizierte Montage des Lüftersatzes am Wärmetauscher sowie Mehrkosten bei der Ausführung dieses Lüftersatzes und das Risiko einer Beschädigung des Rohr-Rippen-Blocks zur Folge hat, die zu einer Funktionsstörung der Baugruppe aus Wärmetauscher und Lüftersatz führt.
So muß der Bediener die Abstandsstücke in die im Block vorgesehenen Aufnahmen einsetzen und anschließend den Wärmetauscher handhaben, um den Lüftersatz anzubringen, und während dieser Handhabungen muß dieser Bediener diese Abstandsstücke halten, um zu verhindern, daß sie aus den Aussparungen austreten.
Wenn der Bediener die Anbringung eines Abstandsstücks vergiß, wird dadurch außerdem keineswegs die Montage des Lüftersatzes verhindert, sondern beim Anziehen der Schrauben bewirken diese eine Annäherung der Auflageelemente und führen in dem Bereich, in dem das Abstandsstück fehlt, zu einer Stauchung der Rippen sowie zu einem Rechtwinkligkeitsfehler der Achse des Lüftersatzes bezogen auf die Fläche des Blocks.
Die Stauchung der Rippen bedingt daher nicht nur einen Leistungsverlust im Wärmetauscher, sondern auch das Risiko einer Zerstörung des Lüfterrads, das mit der Fläche des Rohr-Rippen-Blocks in Berührung kommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Baugruppe der eingangs genannten Art und sieht vor, daß jedes Abstandsstück durch ein einstückig mit einem der ersten und zweiten Auflageelemente ausgeführtes Teil gebildet wird, mit denen es verbunden ist, und an dem anderen dieser Auflageelemente zum Anschlag kommt.
Ergänzende oder alternative, wahlweise Merkmale der Erfindung werden nachstehend angeführt:
- Die Befestigungselemente sind in der Ebene einer der besagten Hauptflächen an den Spitzen eines Vielecks angeordnet, das die Achse des Lüftersatzes umgibt.
- Alle ersten Auflageelemente oder alle zweiten Auflageelemente gehören zu ein und demselben Teil.
- Die ersten Auflageelemente gehören zu dem besagten Flansch.
- Die ersten Auflageelemente sind in Form von Ansätzen ausgeführt, die sich radial außerhalb des ortsfesten Teils erstrecken.
- Der besagte drehbare Teil umfaßt eine Nabe für ein Lüfterrad, wobei die besagten Befestigungselemente radial außerhalb des Durchmessers der Nabe angeordnet sind.
- Jedes Abstandsstück ist in etwa ringförmig ausgebildet und umgibt das zugehörige Befestigungselement.
- Jedes erste Auflageelement weist auf seiner zum Block gerichteten Fläche eine schmale, langgestreckte Rippung auf, die sich gegenüber den Rändern mehrerer Rippen erstreckt und diese verformen kann, indem sie ihre eigene Aufnahme austieft, um eine sehr stabile Positionierung des Auflageelements im Verhältnis zum Block herzustellen.
- Die besagte Rippung weist ein V-förmiges Profil auf und dringt durch ihre Kante in die besagten Ränder ein.
- Jede der besagten Aussparungen weist ein rechteckiges Profil auf und ist durch Abtragen von Streifen mit der gleichen Breite wie alle betroffenen Rippen ausgeführt.
Die Vorteile der Erfindung werden eingehender in der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt. Darin zeigen im einzelnen:
- Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe;
- Fig. 2 eine Vorderansicht der gleichen Baugruppe;
- Fig. 3 eine Teilschnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2;
- Fig. 4 eine Teilvorderansicht des Rohr-Rippen- Blocks mit Darstellung einer Aussparung für den Durchgang einer Befestigungsschraube und eines Abstandsstücks;
- Fig. 5 eine Teilansicht des Flansches des Lüftersatzes mit Darstellung eines Auflageansatzes; und
- Fig. 6 eine Teilschnittansicht entlang der Linie VI-VI von Fig. 5.
Die in den Fig. 1 bis 6 veranschaulichte Baugruppe umfaßt einen Wärmetauscher, hier einen Kühler zur Kühlung des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, und einen Lüftersatz 2, dessen Aufgabe darin besteht, einen Luftstrom durch den Kühler zu erzeugen. Letzterer umfaßt eine Reihe von parallelen Rohren 3, die in dem dargestellten Beispiel zwei nebeneinander angeordnete Rohrreihen bilden, wobei die beiden Enden jedes Rohrs in zwei Fluidkästen 4 bzw. 5 münden. Die Rohre gehen durch rechteckige Metallrippen 6 hindurch, die sich in zur Längsrichtung der Rohre senkrechten Ebenen erstrecken. Die Rohre sind eingespannt in Öffnungen der Rippen eingesetzt, um einen guten thermischen Kontakt zwischen den Rohren und den Rippen herzustellen. Die Rohre und die Rippen bilden so einen starren quaderförmigen Block 7, der zwischen den beiden Fluidkästen eingefügt ist.
Der Lüftersatz 2 umfaßt einen ortsfesten Teil, der einen Elektromotor 14 bildet, und einen drehbaren Teil, der ein Lüfterrad 15 bildet, das sich im Verhältnis zum ortsfesten Teil und zum Kühler um eine zu den Hauptflächen 25, 26 des quaderförmigen Blocks 7 senkrechte Achse 16 drehen kann. Der Motor 14 weist einen Körper 17 mit einer in etwa kreiszylindrischen Form auf, der auf der Seite des Blocks 7 durch einen in etwa kreisförmigen Flansch 18 verschlossen ist. Das Lüfterrad 15 umfaßt eine Nabe 19, die den Körper 17 abdeckt, der zum Block hin offen und auf der entgegengesetzten Seite geschlossen ist. Von der Nabe 19 aus erstrecken sich radiale Flügel 20, deren radial äußere Enden durch einen um eine Achse 16 rotationssymmetrischen Ring 21 miteinander verbunden sind, der einen ringförmigen Durchlaß 22 für den durch die Flügel 20 erzeugten Luftstrom begrenzt.
Erfindungsgemäß weist der Flansch 18 drei Ansätze 30 auf, die über den Durchmesser der Kapsel 17 hinaus radial vorstehen und in einem Winkel von 120º zueinander um die Achse 16 herum angeordnet sind. Jeder der Ansätze 30 ist mit einem kreisförmigen Loch 31 versehen, wobei die Mittelpunkte der drei Löcher 31 an den Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind. Die Ansätze 30 und die Löcher 31 dienen zur Befestigung des Flansches 18 und anschließend des Lüftersatzes 2 am Bock 7 anhand von drei Schrauben 32 und einer Befestigungsplatte 33. Der Flansch 18 und die Platte 33 werden durch die Schrauben 32 an den Hauptflächen 25 und 26 des Blocks angebracht. Die Platte 33 weist gegenüber jedem der Ansätze 30 einen Vorsprung 34, der auf der dem Block 7 entgegengesetzten Seite vorsteht, und eine rohrförmige Muffe 35 auf, die sich parallel zur Achse 16 erstreckt und in eine Aussparung 36 eingreift, die in der gesamten Dicke des Blocks eingearbeitet ist und zwischen zwei benachbarten Rohren 3 jeder Reihe verläuft. Die Bohrung der Muffe 35 fluchtet mit dem Loch 31 und setzt sich durch den Vorsprung 34 hindurch bis zu dessen Spitze fort, wo sie sich erweitert, um eine Mutter 37 aufzunehmen. Diese wirkt mit der Schraube 32 zusammen, die in das Loch 31 und in die Bohrung der Muffe eingesetzt ist, um den Flansch 18 und die Platte 33 aneinander anzunähern. Diese Annäherung wird durch das Vorhandensein der Muffe 35 begrenzt, deren freies Ende am Ansatz 30 zum Anschlag kommt. Insoweit die Länge der Muffe gleich der Dicke des Blocks ist, wer den der Flansch und die Platte einfach an den Flächen des Blocks angedrückt, ohne diesen zu stauchen. Um jedoch jedes Gleiten des Flansches im Verhältnis zum Block zu vermeiden, ist an jedem Ansatz 30 an seiner zum Block gerichteten Fläche eine Rippung 38 mit V- förmigem Profil vorgesehen, die durch zwei geneigte Flächen 39 und 40 begrenzt wird, die ein Zweiflach bilden, dessen Kante 41 senkrecht zu den Rändern der Rippen verläuft, welche die Fläche 25 des Blocks definieren. In dem veranschaulichten Beispiel schneidet die Kante 41 die Achse des Lochs 31, wobei die Rippung 38 durch diese in zwei Teile unterteilt wird. Beim Anziehen der Schrauben 32 kommt die Rippung 38, zunächst durch ihre Kante 41, an den Rändern mehrerer benachbarter Rippen zur Anlage und verformt diese leicht, um eine Aufnahme zu bilden.
Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, hat die Aussparung 36 ein rechteckiges, genauer gesagt: ein quadratisches Profil, dessen Seite dem Durchmesser der Muffe 35 entspricht. Diese Aussparung ergibt sich aus der in mehreren aufeinanderfolgenden Rippen erfolgten Wegnahme eines rechteckigen Streifens, dessen Länge der Dicke des Blocks entspricht und dessen Breite der Abmessung der Aussparung in der Fluchtrichtung der Rohre in jeder Reihe entspricht. Jede so eingeschnittene Rippe ist vollständig in zwei Teile beiderseits der Aussparung unterteilt. Die für die Ausführung einer Aussparung erforderlichen Einschnitte können problemlos gleichzeitig, beispielsweise durch Stanzen, ausgeführt werden.
Die Platte 33 kann als Formteil aus Kunststoff ausgeführt sein. Sie kann die allgemeine Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen, dessen Seiten parallel zu den Seiten des Dreiecks verlaufen, dessen Spitzen den Mittelpunkten der Löcher 31 entsprechen. Die Anzahl der Befestigungsschrauben oder ähnlicher Befestigungselemente kann natürlich, falls gewünscht, größer als 3 sein.

Claims

1. Baugruppe, umfassend einen Wärmetauscher (1) mit einem starren Block (7), der eine erste und eine zweite Hauptfläche (25, 26) aufweist, die in etwa in parallelen Ebenen angeordnet sind, bestehend aus wenigstens einer Reihe von untereinander parallelen und zu den besagten Ebenen parallelen Rohren (3) und aus Rippen (6), und einen Lüftersatz (2), der einen Luftstrom in thermischem Kontakt mit dem Wärmetauscher erzeugen kann, insbesondere zur Kühlung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei der Lüftersatz einen ortsfesten Teil (14) und einen drehbaren Teil (15) umfaßt, der sich um eine zu den besagten Ebenen der Hauptflächen senkrechte Achse (16) drehen kann, wobei der ortsfeste Teil einen zu der besagten ersten Fläche (25) des Blocks gerichteten Flansch (18) aufweist, durch den er mit dem Wärmetauscher verbunden ist, wobei der besagte Block zwischen fest mit dem Flansch verbundenen ersten Auflageelementen (30), die auf der besagten ersten Fläche (25) zur Auflage kommen, und zweiten Auflageelementen (34), die auf der besagten zweiten Fläche (26) zur Auflage kommen, durch Befestigungselemente (32) wie Schrauben eingespannt ist, die durch den Block hindurchgehen, wobei die ersten Auflageelemente und die zweiten Auflageelemente in einem wechselseitigen Abstand, der in etwa der Dicke des Blocks entspricht, durch Abstandsstücke (35) gehalten werden, die ebenfalls durch diesen hindurchgehen, wobei jedes Befestigungselement und jedes Abstandsstück in einer Aussparung (36) des Blocks aufgenommen sind, die zwischen zwei benachbarten Rohren (3) jeder Reihe verläuft und die durch Einschnitte gebildet wird, die in mehrere benachbarte Rippen auf der gesamten Dicke des Blocks eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Abstandsstück (35) durch ein einstückig mit einem (34) der ersten und zweiten Auflageelemente ausgeführtes Teil gebildet wird, mit denen es verbunden ist, und an dem anderen (30) dieser Auflageelemente zum Anschlag kommt.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (32) in der Ebene einer der besagten Hauptflächen an den Spitzen eines Vielecks angeordnet sind, das die Achse (16) des Lüftersatzes umgibt.

3. Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle ersten Auflageelemente (30) oder alle zweiten Auflageelemente (34) zu ein und demselben Teil (18, 33) gehören.

4. Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Auflageelemente (30) zu dem besagten Flansch (18) gehören.

5. Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Auflageelemente in Form von Ansätzen (30) ausgeführt sind, die sich radial außerhalb des ortsfesten Teils (14) erstrecken.

6. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte drehbare Teil (15) eine Nabe (19) für ein Lüfterrad umfaßt, wobei die besagten Befestigungselemente (32) radial außerhalb des Durchmessers der Nabe (19) angeordnet sind.

7. Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Abstandsstück (35) in etwa ringförmig ausgebildet ist und das zugehörige Befestigungselement (32) umgibt.

8. Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes erste Auflageelement (30) auf seiner zum Block (7) gerichteten Fläche eine schmale, langgestreckte Rippung (38) aufweist, die sich gegenüber den Rändern mehrerer Rippen (6) erstreckt und diese verformen kann, indem sie ihre eigene Aufnahme austieft, um eine sehr stabile Positionierung des Auflageelements im Verhältnis zum Block herzustellen.

9. Baugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Rippung (38) ein V-förmiges Profil aufweist und durch ihre Kante (41) in die besagten Ränder eindringt.

10. Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der besagten Aussparungen (36) ein rechteckiges Profil aufweist und durch Abtragen von Streifen mit der gleichen Breite wie alle betroffenen Rippen (6) ausgeführt ist.