Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei der Kondensator einen Rippen und Rohre umfassenden Block, beiderseits des Blockes angeordnete Sammelrohre (2) sowie einen Sammler (1) aufweist, in welchem ein Trocknergranulat (9) deponierbar und der durch einen unteren (5) und einen oberen (11) Deckel verschließbar ist.
Es wird folgender Verfahrensablauf vorgeschlagen:
- zunächst wird der den Block, die Sammelrohre (2), den Sammler (1) und den unteren Deckel (5) umfassende Kondensator in einem Lötofen gelötet,
- anschließend wird das Trocknergranulat (9) im Sammler (1) deponiert, und
- abschließend wird der obere Deckel (11) stoffschlüssig mit dem Sammler verbunden, vorzugsweise durch Löten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Kondensatoren für Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen werden im Allgemeinen als gelötete Wärmeübertrager hergestellt. Kondensatoren, die zusätzlich einen Sammelbehälter mit einem Trocknereinsatz und einem Trocknergranulat enthalten, werden in der Regel nicht komplett gelötet, sondern zunächst ohne den Trocknereinsatz, der meistens aus Kunststoff besteht, und ohne das Trocknergranulat, welches in der Regel auch nicht hitzebeständig ist. Die Trocknereinheit bzw. das Granulat werden daher erst nach dem Löten des Kondensators im Ofen in den Sammelbehälter eingesetzt bzw. eingefüllt, der anschließend mechanisch oder stoffschlüssig verschlossen wird.

[0003] Durch die DE 103 06 192 A1 wurde ein gelöteter Kondensator mit einem Sammelbehälter bekannt, in welchen nach dem Löten eine Trocknerpatrone eingesetzt und dort fixiert wird. Anschließend wird der Sammler mit einem Deckel verschlossen, und zwar durch Verlöten, Verschweißen oder Verkleben.

[0004] Durch die DE 103 53 939 A1 wurde ein Herstellungsverfahren für einen Kondensator bekannt, welcher einen Sammler mit einem darin angeordneten Trockner aufweist. Nach dem bekannten Verfahren wird zunächst der Kondensator im Lötofen gelötet, anschließend werden die Filtervorrichtung und der Trockner in das offene Sammelrohr eingesetzt, welches anschließend permanent verschlossen wird, und zwar vorzugsweise durch Schweißen mit geringem Wärmeeintrag, um den Kunststoffbehälter im Sammler nicht zu beschädigen.

[0005] Durch die DE 101 64 668 A1 der Anmelderin wurde ein gelöteter Kondensator mit einem Sammelbehälter (auch Sammler genannt) bekannt, in welchen nach dem Lötprozess im Lötofen eine Filterpatrone mit Trocknergranulat eingesetzt und am Boden verankert wird. Anschließend wird der Sammler durch einen Deckel verschlossen und stoffschlüssig, d. h. unlösbar mit dem Sammler verbunden.

[0006] Durch die DE 102 13 194 wurde ein gelöteter Kondensator mit einem Sammler bekannt, der einen Trockner und/oder einen Filter in sich aufnimmt, wobei das Trocknermittel, d. h. ein Granulat direkt, d. h. ohne ein Kunststoffbehälter in den Sammler eingefüllt wird. Dazu werden in den als Rohr ausgebildeten Sammler eine untere und eine obere Lochscheibe eingesetzt, zwischen denen das Trocknergranulat deponiert wird. Anschließend wird das obere Ende des Sammlers durch einen Deckel verschlossen. Danach wird der gesamte Kondensator einschließlich Trocknergranulat in einem Lötofen gelötet, sodass er anschließend komplett ist. Für diesen Lötprozess wird ein hitzebeständiges Trocknergranulat verwendet.

[0007] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Herstellverfahren für einen Kondensator der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere wirtschaftlicher zu gestalten.

[0008] Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird zunächst der Kondensator - ohne Trocknergranulat - in einem Lötofen gelötet, wobei der Sammler offen bleibt. Danach wird das Trocknergranulat direkt in den Sammler eingefüllt, und abschließend wird der Sammler durch einen Deckel unlösbar verschlossen, und zwar vorzugsweise gelötet oder lasergeschweißt. Das Löten kann mit einer Flamme durchgeführt werden, manuell oder mit einen Handhabungsgerät (Roboter). Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass die Zahl der Teile und der Montageschritte reduziert werden kann. Damit wird das Herstellverfahren kostengünstiger.

[0009] Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden vor dem Deponieren des Trocknergranulats eine erste Lochscheibe und nach dem Deponieren des Trocknergranulats eine zweite Lochscheibe in den Sammler eingesetzt, es sind also keine Patrone und kein Käfig erforderlich. Durch die Lochscheibe kann das Kältemittel in Kontakt mit dem Trocknergranulat kommen, sodass eine wirksame Trocknung möglich ist. Vorzugsweise kann die obere Lochscheibe über eine Druckfeder, die sich am oberen Deckel des Sammlers abstützt, gegen das Granulat gedrückt werden. Damit wird eine ständige Anpressung der Lochscheibe gegenüber der Granulatschüttung erreicht.

[0010] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Stirnende des Sammlers, der als Rohr ausgebildet sein kann, derart verformt, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stirnende des Sammlers und dem eingesetzten Deckel erzielt wird. Damit wird eine Fixierung des Deckels, der von innen durch die Druckfeder belastet ist, vor dem Löten erzielt. Das Stirnende des Sammlerrohres kann beispielsweise umgebördelt oder konisch eingezogen sein.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1

einen Sammler mit einem Sammelrohr eines nicht dargestellten Kondensators (erstes Ausführungsbeispiel),

Fig. 2

einen Sammler mit einem Sammelrohr eines nicht vollständig dargestellten Kondensators (zweites Ausführungsbeispiel),

Fig. 3

einen Teilschnitt durch den unteren Teil des Sammlers,

Fig. 4

einen Querschnitt durch den Sammler und das Sammelrohr und

Fig.5

eine perspektivische Darstellung auf die oberen Stirnenden von Sammelrohr und Sammler.

[0012] Fig. 1 zeigt einen Sammler 1, auch Sammelbehälter genannt, mit einem Sammelrohr 2, welche parallel zueinander angeordnet sind und über Durchtrittsöffnungen 3, 4 miteinander kommunizieren. Das Sammelrohr 2 ist in nicht dargestellter Weise mit Flachrohren eines nicht dargestellten Kondensators verbunden, der für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges verwendbar ist. Der Sammler 1 ist vorzugsweise aus einem extrudierten Profilstück 1 a und einem Rohr 1b zusammengesetzt. Das Profilstück 1 a ist durch einen Deckel 5 stirnseitig verschlossen und nimmt in sich - zwischen den beiden Durchtrittsöffnungen 3, 4 - eine Filterscheibe 6 auf. Im Rohr 1 b des Sammlers 1 ist zwischen zwei Lochscheiben 7, 8 eine Schüttung von Trocknergranulat 9 angeordnet. Das Rohr 1b weist im Bereich der Lochscheibe 7 nach innen gerichtete Einformungen, z. B. in Form von Sicken 10 oder Noppen auf, an welchen sich die Lochscheibe 7 abstützt. Das Stirnende des Rohres 1b ist durch einen Deckel 11 verschlossen, wobei zwischen Deckel 11 und Lochscheibe 8 eine Druckfeder 12 angeordnet ist, welche die Lochscheibe 8 gegen das Granulat 9 drückt. Der vorstehend beschriebene Kondensator ist soweit grundsätzlich aus der eingangs genannten DE 102 13 194 A1, entsprechend der WO 03/081146 A1, bekannt.

[0013] Erfindungsgemäß wird der oben beschriebene Kondensator wie folgt hergestellt: Zunächst wird der Kondensator mit Ausnahme der Lochscheiben 7, 8 des Trocknergranulats 9, des Deckels 11 und der Feder 12 in einem nicht dargestellten Lötofen gelötet. Nach dem Verlassen des Lötofens ist der Sammler 1 bzw. das Rohr 1 b somit stirnseitig offen. Zunächst wird die Lochscheibe 7 in das Rohr 1 b eingesetzt, bis sie auf den Sicken 10 zur Anlage kommt. Danach wird das Trocknergranulat 9 eingefüllt, anschließend wird die zweite Lochscheibe 8 eingesetzt, die auf dem Granulat 9 zur Auflage kommt. Danach wird die Druckfeder 12 auf die Lochscheibe 8 gesetzt und anschließend der Deckel 1 in das Rohr 1b eingesetzt, wobei das Rohrende 1 c zur Fixierung des Deckels 11 nach innen umgebördelt werden kann. Abschließend wird der Deckel 11 mit dem Rohr 1 dicht verlötet, was vorzugsweise durch Löten mit einer Lötflamme - manuell oder mit einem Handhabungsgerät - erfolgt. Lot kann als Lotplattierung auf dem Deckel 11 deponiert werden. Der Wärmeeintrag bei der Lötung ist derart auf die Lötstelle, d. h. den Umfang des Deckels 11 begrenzt, sodass die bereits vorhandene Lötverbindung aufgrund des Lötprozesses im Lötofen nicht beeinträchtigt wird. Damit ist der Kondensator einschließlich Trockner 9 fertig gestellt.

[0014] Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet werden. Zusätzlich sind von den Flachrohren Rohrenden 13 dargestellt, welche in das Sammelrohr 2 münden. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist hier die Druckfeder 12 entfallen. Stattdessen liegt der Deckel 11 direkt auf dem Granulat auf und wird nach außen durch ein konisch eingezogenes Rohrende 1 c fixiert.

[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren läuft im Wesentlichen gleich ab wie das oben beschriebene Herstellungsverfahren zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Nachdem der Kondensator fertig gelötet aus dem Lötofen entnommen wurde, ist das Rohr 1 b stirnseitig offen, sodass von dort her die Lochscheibe 7 eingesetzt werden kann, bis sie auf den eingeformten Fixierelementen 10 (Sicken) zur Anlage kommt. Danach wird das Granulat 9 eingefüllt, der Deckel 11 wird in das Rohr 1 b eingesetzt und durch Umbördeln bzw. Einziehen des Rohrendes 1 c fixiert. Abschließend wird der Deckel 11 mit dem Rohr 1 b verlötet - wie oben beschrieben. Alternativ wäre auch eine Laserschweißung, d. h. mit geringem Wärmeeintrag möglich.

[0016] Fig. 3 zeigt einen unteren Ausschnitt des Kondensators mit dem Profilstück 1a, welches durch den Deckel 5 stirnseitig verschlossen ist. Das Profilstück 1 a ist mit dem Sammelrohr 2 verbunden, welches die Rohrenden 13 aufnimmt. An den oberen Teil des Profilstückes 1 a schließt sich das Rohr 1 b an.

[0017] Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch das Rohr 1b des Sammlers 1 und das Sammelrohr 2, welches aus einem Boden 2a, welcher die Rohrenden 13 aufnimmt, und einem Deckel 2b gefügt ist. Der Deckel 2 b ist über ein Verbindungsstück 14 mit dem Rohr 1 b des Sammlers 1 verbunden.

[0018] Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung den oberen Eckbereich des fertigen Kondensators mit Sammelrohr 2 und Sammler 1 bzw. Rohr 1b. Das Rohr 1 b ist stirnseitig durch den Deckel 11 verschlossen, wobei das Rohrende 1c partiell, d. h. über einen Teil des Umfanges konisch eingezogen ist, sodass der Deckel 11 formschlüssig gehalten ist. Wie oben erwähnt, ist der Deckel 11 mit dem Rohr 1b druckdicht verlötet oder verschweißt. Das Einsetzen des Deckels 11, das Umbördeln des Rohrendes 1 c und das Verlöten des Deckels 11 mit dem Rohr 1 b erfolgen als letzte Verfahrensschritte bei der Herstellung des Kondensators.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Kondensators für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei der Kondensator einen Rippen und Rohre umfassenden Block, beiderseits des Blockes angeordnete Sammelrohre (2) sowie einen Sammler (1) aufweist, in welchem ein Trocknergranulat (9) deponierbar und der durch einen unteren (5) und einen oberen (11) Deckel verschließbar ist, gekennzeichnet durch folgende, nacheinander ablaufende Verfahrensschritte:

- zunächst wird der den Block, die Sammelrohre (2), den Sammler (1) und den unteren Deckel (5) umfassende Kondensator in einem Lötofen gelötet,

- anschließend wird das Trocknergranulat (9) im Sammler (1) deponiert, und

- abschließend wird der obere Deckel (11) stoffschlüssig mit dem Sammler verbunden, vorzugsweise durch Löten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrensschritte:

- vor dem Deponieren des Trocknergranulats wird eine erste Lochscheibe (7) und

- nach dem Deponieren des Trocknergranulats (9) wird eine zweite Lochscheibe (8) in den Sammler (1) eingesetzt.

3. Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Verfahrensschritt:

- nach dem Einsetzen des Deckels (11) und vor dem stoffschlüssigen Verbinden, insbesondere dem Verlöten wird das offene Stirnende (1c) des Sammlers (1) zur Herstellung einer formschlüssigen Sicherung für den Deckel (11) umgeformt, insbesondere umgebördelt.

Zeichnung