[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Wärmeübertragers nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Reparatur von Befestigungselementen
eines Wärmeübertragers nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 13.
[0002] Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge, z. B. Kühlmittelkühler oder Ladeluftkühler werden
gegenüber dem Fahrzeug, d. h. Teilen der Karosserie mittels Befestigungselementen
schwingungsdämpfend bzw. schwingungsentkoppelt abgestützt. Kühler bestehen meistens
aus einem metallischen Wärmeübertragerblock und Kunststoffsammelkästen, an welche
die Befestigungselemente, z. B. in Form von Zapfen angespritzt sind. Ähnliche Befestigungen
sind auch bei Ladeluftkühlern bekannt. Die Zapfen - wie beispielsweise durch die
DE 42 44 037 C2 der Anmelderin für einen Kraftfahrzeugkühler bekannt - werden in Gummibuchsen oder
so genannte Entkopplungselemente gesteckt, die ihrerseits gegenüber der Karosserie
abgestützt und befestigt sind. Dadurch ergibt sich eine schwingungsgedämpfte Lagerung
des Wärmeübertragers gegenüber dem Fahrzeug. Im Falle eines Aufpralles (Crash) des
Kraftfahrzeuges können auch die im vorderen Bereich des Motorraumes angeordneten Wärmeübertrager
zerstört werden: meistens brechen dabei die Befestigungszapfen ab, was dazu führt,
dass der gesamte Kühler oder Ladeluftkühler ersetzt werden muss. Zumindest müssten
die Sammelkästen mit den zerstörten Lagerzapfen gegen neue getauscht werden. Dies
ist mit erheblichen Kosten für die zu ersetzenden Teile sowie für den Ein- und Ausbau
verbunden. Aus der
EP0870638 ist ein weiteres verfahren zum Befestigung eines Wärme überträgers bekannt.
[0003] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art
dahingehend zu verbessern, dass im Falle einer Funktionsstörung die Lagerung im Fahrzeug,
z. B. infolge einer Beschädigung oder Zerstörung mit einfachen Mitteln und kostengünstig
reparierbar ist.
[0004] Die Aufgabe der Erfindung wird zunächst durch die Merkmale des Patentanspruches 1
gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgeschen, dass das beschäditge (funktionsgestörte) Befestungselement
durch eine nachrüstbare Histfsab stützung austauschbar ist. Vorteilhaft hierbei ist,
dass nicht der gesamte Wärmeübertrager ersetzt werden muss, sondern lediglich das
abgebrochene oder beschädigte originäre Befestigungselement vollständig entfernt und
durch eine angepasste Hilfsabstützung ersetzt wird. Diese Reparaturmaßnahme kann mit_einfachen
Mitteln und geringem Zeitaufwand durch-geführt werden. Der Wärmeübertrager ist danach
wieder voll funktionsfähig und weiter verwendbar.
[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das abgebrochene Befestigungselement wird durch einen Befestigungsbolzen ersetzt,
welcher vorteilhafterweise eine Hülse trägt und mit dem Wärmeübertrager, vorzugsweise
dessen Sammelkasten verschraubbar ist. Dazu wird im Bereich des abgebrochenen Befestigungselementes,
welcher als am Sammelkasten angespritzter Zapfen ausgebildet ist, eine Bohrung hergestellt,
in welche der Befestigungsbolzen gesteckt und mittels einer Mutter gehalten wird.
Zur Vereinfachung der Montage wird die Mutter in einer Aufnahmeöffnung am Sammelkasten
formschlüssig aufgenommen. Voraussetzung für diese Lösung ist, dass das Befestigungselement
bzw. der angespritzte Zapfen sich nicht unmittelbar an der Wand des Sammelkastens
befindet, sondern beispielsweise an einem Befestigungsabsatz oder einem Befestigungssockel
angeordnet ist. Dadurch ist sichergestellt, dass durch die Herstellung der Bohrung
für den Befestigungsbolzen keine Leckage von Kühlmittel oder einem anderen Wärmeüberirägermedium
auftritt. Der Befestigungsbolzen mit Hülse kann einfach und mit geringem Zeitaufwand
montiert werden, ist zu geringen Kosten herstellbar und erfüllt die Funktion des originären
Befestigungselementes. Der gesamte Wärmeübertrager muss daher nicht ausgetauscht werden.
[0006] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren 1-5 dargestellt und werden
im Folgenden näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- eine Bruchstelle eines abgebrochenen Befestigungszapfens eines Kühlmittelkühlers,
- Fig. 2
- die Bruchstelle gemäß Fig. 1, geglättet,
- Fig. 3
- die Bruchstelle nach Herstellung einer Bohrung,
- Fig. 4
- einen Eckausschnitt eines Kühlmittelkühlers mit Hilfsabstützung vor der Montage,
- Fig. 5
- einen Schnitt durch die Hilfsabstützung nach der Montage,
- Fig. 6
- einen Ausschnitt eines Kühlmittelkühlers mit oberem originären Befestigungszapfen,
- Fig. 7
- einen Ausschnitt des Kühles gemäß Fig. 6 mit unterem originärem Befestigungszapfen,
- Fig. 8
- den Ausschnitt gemäß Fig. 6 (ohne Befestigungszapfen) mit Hilfsabstützung vor der
Montage,
- Fig. 9
- den Ausschnitt gemäß Fig. 8 nach der Montage der Hilfsabstützung,
- Fig. 10
- den Ausschnitt gemäß Fig. 7 (ohne Befestigungszapfen) mit Hilfsabstützung vor der
Montage und
- Fig. 11
- den Ausschnitt gemäß Fig. 10 nach der Montage der Hitfsabstützung.
[0007] Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Sammelkastens 1 eines nicht dargestellten Kühlmittelkühlers
eines Kraftfahrzeuges. Die Schnittdarstellung zeigt einen Befestigungssockel 2 mit
einer Bruchstelle 3 eines nicht dargestellten Befestigungszapfens für den Kühler.
Sammelkasten 1 mit Befestigungssockel 2 und Befestigungszapfen sind einstückig als
Kunststoffspritzteil hergestellt. Der Befestigungszapfen diente als Lagerzapfen zur
Abstützung des Kühlers im Kraftfahrzeug und ist bei einem Crash des Kraftfahrzeugs
abgebrochen.
[0008] Fig. 2 zeigt den Befestigungssockel 2 mit einer geglätteten Bruchstelle 3a, d. h. die unregelmäßige
Kontur 3 der Bruchstelle ist abgetragen worden, z. B. durch Bearbeitung mit einer
Feile, so dass sich eine glatte Fläche 3a ergibt.
[0009] Fig. 3 zeigt den Befestigungssockel 2 mit einer Durchgangsbohrung 4, die im Bereich der
Bruchstelle 3 in den Befestigungssockel 2 eingebracht wurde. Der Kühler ist jetzt
- nach dem Crash - so weit vorbereitet, dass eine Hilfsabstützung an Stelle des abgebrochenen
Befestigungszapfens montiert werden kann.
[0010] Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung einen unteren Ausschnitt eines Kühlmittelkühlers
5 mit dem unteren Befestigungssockel 2, wie er in den Figuren 1, 2, 3 dargestellt
ist. Der Befestigungssockel 2, der ein unteres Lager des Kühlers 5 bildet, ist an
den Sammelkasten 1 des Kühlers 5 angespritzt und durch seitliche Rippen 2a, 2b verstärkt.
Der Befestigungssockel 2 weist die in Fig. 3 dargestellte Bohrung 4 auf und ist somit
für die Montage einer Hilfsabstützung vorbereitet, welche aus einem Befestigungsbolzen
6, einer Hülse 7 und einer Vierkantmutter 8 besteht.
[0011] Fig. 5 zeigt die montierte Hilfsabstützung am Befestigungssockel 2 in einer Schnittdarstellung.
Für gleiche Teile werden gleiche Bezugszahlen verwendet. Der Befestigungsbolzen 6
ist durch die Hülse 7 und durch die Bohrung 4 im Befestigungssockel 2 gesteckt und
endseitig in eine Mutter 8 eingeschraubt, so dass die Hülse 7 gegen die Unterseite
3a des Befestigungssockels 2 verspannt wird. Somit ist eine Ersatzhalterung in Form
eines Hilfszapfens 7 für den abgebrochenen Befestigungszapfen geschaffen. Zur Erleichterung
der Montage sind an der oberen Seite des Befestigungssockels 2 zwei innere Rippen
2c, 2d angeordnet, welche eine Aufnahmeöffnung für die Vierkantmutter 8 bilden. Diese
kann somit vor der Montage des Befestigungsbolzens 6 in die Aufnahmeöffnung eingelegt
werden und wird beim Einschrauben des Befestigungsbolzens 6 am Verdrehen gehindert
sowie in ihrer eingelegten Position gehalten.
[0012] Aus der Darstellung in den Figuren 4 und 5 wird deutlich, dass der Befestigungssockel
2 eine vom Sammelkasten 1 abstehende Plattform bildet, die nicht Bestandteil der Wandung
des Sammelkastens ist. Somit kann durch das Einbringen der Bohrung 4 (vgl. Fig. 3)
kein Leck im Kühlmittelkasten entstehen, welches den Verlust von Kühlmittel zur Folge
hätte. Die beschriebene Reparatur bzw. Montage der Hilfsabstützung 6, 7, 8 kann mit
einfachen Mitteln, z. B. in einer Autowerkstatt durchgeführt werden.
[0013] Bei dem in den Figuren 6 bis 11 dargestellten Beispiel handelt es sich nicht um eine
Ausführunsgsform der Erfindung.
[0014] Fig. 6 zeigt ein oberes Lager 9 eines Kühlmittelkühlers 10 mit einem intakten, d. h. originären
Befestigungszapfen 11 und einer etwa quadratisch ausgebildeten Abstützfläche 12, welche
einstückig mit dem Sammelkasten 13 des Kühlers 10 als Kunststoffspritzteil ausgebildet
sind. Der Befestigungszapfen 11 dient als Kühlerhalter und wird mit einem nicht dargestellten
elastomeren Entkopplungselement verbunden, welches seinerseits gegenüber der nicht
dargestellten Karosserie des Kraftfahrzeuges abgestützt ist. Der Befestigungszapfen
11 weist im Bereich seines Überganges zur Abstützfläche 12 eine Kerbe 11a auf, welche
als Sollbruchstelle fungiert. Bei einem Crash des Kraftfahrzeuges findet der Bruch
also im Bereich dieser Sollbruchstelle 11a statt. Am Sammelkasten 13 in unmittelbarer
Nähe der Abstützfläche 12, welche ein Befestigungsprofil bildet, ist ein Befestigungsauge
14, ein so genannter Schraubdom angeordnet und ebenfalls an den Sammeikasten 13 angespritzt.
[0015] Fig. 7 zeigt in einer analogen Darstellung wie Fig. 6 ein unteres Lager 15 des Kühlmittelkühlers
10, ebenfalls mit einem intakten, d. h. originären angespritzten Befestigungszapfen
16, welcher analog dem Befestigungszapfen 11 ebenfalls als Kühlerhalter dient und
mit einem nicht dargestellten Entkopplungselement verbunden werden kann. Der Befestigungszapfen
steht auf einer etwa kreisförmig ausgebildeten Abstützfläche 17, welche als kreisförmige
Scheibe gegenüber dem Sammellasten 13 abgesetzt ist und ein Befestigungsprofil bildet.
Am Fuße des Befestigungszapfens 16 ist ebenfalls eine Sollbruchstelle 16a in Form
einer Kerbe angebracht. Neben der Abstützfläche 17 ist ebenfalls ein Schraubdom 18
angespritzt. Die Figuren 6 und 7 stellen somit den originären, d. h. Ausgangszustand
des Kühlmittelkühlers 10 (vor dem Crash) dar.
[0016] Fig. 8 zeigt - entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 6 - den Kühler 10 nach einem Crash,
d. h. mit abgebrochenem Befestigungszapfen 11 (vgl. Fig. 6), wobei die Bruchstelle
bereits geglättet ist. Für gleiche Teile werden wiederum gleiche Bezugszahlen verwendet.
Die Abstützplatte 12 weist somit eine glatte Abstützfläche sowie Seitenflächen 12a,
12b auf. Oberhalb der Abstützfläche 12 ist in Explosivdarstellung eine Hilfsabstützung
19 dargestellt, welche aus einer Befestigungsplatte 19a sowie einem Hilfszapfen 19b
besteht. Die Befestigungsplatte 19a entspricht in ihrer Form der Abstützfläche 12
und weist daher abgewinkelte Randstreifen 19b, 19c auf. Zusätzlich ist an der Hilfsabstützung
19 eine Befestigungslasche 19d mit einer Bohrung 19e vorgesehen. Die gesamte Hilfsabstützung
19 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, beispielsweise als Blechteil oder als
Kunststoffspritzteil. Eine Befestigungsschraube 20, vorzugsweise mit selbstschneidendem,
nicht dargestelltem Gewinde, ist für die Verbindung der Hilfsabstützung 19 mit dem
Schraubdom 14 vorgesehen.
[0017] Fig. 9 zeigt den Kühler 10 mit montierter Hilfsabstützung 19, d. h. nach Fertigstellung
der Reparatur. Anstelle des originären Befestigungszapfens 11 (vgl. Fig. 6) ist der
Hilfszapfen 19b getreten, welcher dieselbe Form aufweist und dieselbe Funktion wie
der originäre Zapfen übernimmt. Die Befestigungsplatte 19a liegt auf der Abstützplatte
12 auf und umgreift diese formschlüssig. Die Befestigungsschraube 20 ist in den Schraubdom
14 eingeschraubt und verspannt die Hilfsabstützung 19 gegen den Sammelkasten 13.
[0018] Fig. 10 zeigt - analog der Darstellung in Fig. 7 - das untere Lager 15 mit abgebrochenen
Befestigungszapfen und geglätteter Bruchstelle, also nach einem Crash. Eine passende
Hilfsabstützung 21 ist in Explosivdarstellung (vor der Montage) oberhalb der kreisförmigen
Abstützfläche 17 dargestellt. Die Hilfsabstützung 21 ist analog der Hilfsabstützung
19 ausgebildet und weist eine Befestigungsplatte 21 a und einen Hilfszapfen 21 b auf.
An der Befestigungsplatte 21 a sind ein teilweise umlaufender abgewinkelter Randstreifen
21 c sowie eine Befestigungslasche 21 d mit Befestigungsbohrung 21 e für eine Befestigungsschraube
22 vorgesehen.
[0019] Fig. 11 zeigt das untere Lager 15 nach der Montage der Hilfsabstützung 21, d. h. nach erfolgter
Reparatur, wobei die Befestigungsschraube 22 in den Schraubdom 18 eingeschraubt ist
und damit eine Befestigung der Hilfsabstützung 21 am Sammelkasten 13 bewirkt. Der
abgewinkelte Rand 21 c umschließt die Abstützplatte 17 und sorgt somit für einen Formschluss
zwischen der Hilfsabstützung 21 und dem Sammelkasten 13. Somit sind das obere und
das untere Lager des Kühlers vollständig repariert, und der Kühler 10 kann wie vorher
im Kraftfahrzeug befestigt werden.
[0020] Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel können die Kühlerhalterungen,
vorzugsweise als Befestigungs- oder Lagerzapfen ausgebildet, auch an anderer Stelle
des Kühlers oder Wärmeübertragers angeordnet sein, d. h. nicht am Sammelkasten, sondern
beispielsweise im Bereich eines Seitenteiles. Die erfindungsgemäße Hilfsabstützung
würde in einem solchen Falle an der Stelle der abgebrochenen (funktionsgestörten)
Kühlerhalterung, also beispielsweise am Seitenteil befestigt werden . Ferner ist es
möglich, die erfindungsgemäße Hilfsabstützung an anderen Wärmeübertragem, insbesondere
an Ladeluftkühlern oder auch an einem Kühlmodul oder dem Rahmen eines Kühlmoduls anstelle
der funktionsgestörten Halterungen anzubringen.
1. Verfahren zur Befestigung eines Wärmeübertragers (5), insbesondere eines Kühlmittelkühlers
in einem Kraftfahrzeug, der über originäre Befestigungselemente am Kraftfahrzeug abgestützt
ist,
wobei die originären Befestigungselemente im Falle einer Funktionsstörung durch eine
nachrüstbare Hilfsabstützung (6, 7, 8) ausgetauscht werden,
wobei die Hilfsabstützung einen Befestigungsbolzen (6) aufweist, der in eine Bohrung
(4) eingesetzt wird, welche im Bereich des entfernten originären Befestigungselementes
(3, 3a) in einem Befestigungssockel (2) des Wärmeübertragers (5) angeordnet ist, und
wobei der Befestigungsbolzen (6) mit dem Befestigungssockel (2) verschraubt wird,
dadurch gekennzeichnet dass
der Befestigungsbolzen (6) eine Hülse (7) durchsetzt, welche durch den Befestigungsbolzen
(6) gegenüber dem Befestigungssockel (2) verspannt wird, und dass der Befestigungsbolzen
(6) in eine Befestigungsmutter (8) eingeschraubt wird, die formschlüssig in einer,
von zwei inneren Rippen (2c, 2d) gebildeten Aufnahme am Befestigungssockel (2) gehalten
ist.
2. Verfahren nach Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungssockel (2) einstückig mit einem Sammelkasten (1) des Wärmeüberbagers
(5) verbunden ist.
1. A method for fixing a heat exchanger (5), in particular a coolant radiator in a motor
vehicle, which is supported on the motor vehicle by original fixing elements,
the original fixing elements being replaced by a retrofittable auxiliary support (6,
7, 8) in the event of a malfunction,
the auxiliary support comprising a fixing pin (6), which is inserted in a borehole
(4) which is arranged in the region of the remote original fixing element (3, 3a)
in a fixing base (2) of the heat exchanger (5), and the fixing pin (6) being screwed
to the fixing base (2),
characterized in that the fixing pin (6) penetrates a sleeve (7), which is braced with respect to the fixing
base (2) by the fixing pin (6), and the fixing pin (6) is screwed into a fixing nut
(8) which is held positively in a receptacle at the fixing base (2) formed by two
inner fins (2c, 2d).
2. The method according to claim 1, characterized in that the fixing base (2) is integrally connected to the header box (1) of the heat exchanger
(5).
1. Procédé de fixation d'un échangeur de chaleur (5), en particulier d'un refroidisseur
à liquide de refroidissement dans un véhicule automobile, qui est supporté, sur le
véhicule automobile, par des éléments de fixation d'origine,
où, en cas de défaut de fonctionnement, les éléments de fixation d'origine sont remplacés
par un ensemble support auxiliaire (6, 7, 8) pouvant être monté ultérieurement, où
l'ensemble support auxiliaire présente un boulon de fixation (6) qui est introduit
dans un perçage (4) qui est disposé dans un socle de fixation (2) de l'échangeur de
chaleur (5) placé dans la zone de l'élément de fixation d'origine (3, 3a) ayant été
déposé, et où le boulon de fixation (6) est vissé avec le socle de fixation (2),
caractérisé en ce que le boulon de fixation (6) traverse une douille (7) qui est serrée par rapport au
socle de fixation (2), par le boulon de fixation (6), et en ce que le boulon de fixation (6) est vissé dans un écrou de fixation (8) qui, par complémentarité
de forme, est maintenu sur le socle de fixation (2), dans un logement formé par deux
nervures intérieures (2c, 2d).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le socle de fixation (2) est assemblé en formant une seule et même pièce avec un
bac collecteur (1) de l'échangeur de chaleur (5).