Anordnung zur Befestigung von Wärmeübertragern aneinander mit Klebeverbindung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung, um mindestens einen ersten Wärmeübertrager (2) an einem zweiten Wärmeübertrager (3), insbesondere einen Kühlmittelkühler oder einen Kondensator für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Block aus Rohren (4) und Rippen (5), zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmeübertrager an den zweiten Wärmeübertrager direkt oder indirekt geklebt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Befestigungsanordnung, um mindestens einen ersten Wärmeübertrager an einem zweiten Wärmeübertrager zu befestigen.

[0003] Anordnungen von Wärmeübertragern im Frontbereich eines Kraftfahrzeuges, wobei die Anordnung beispielsweise einen Kühlmittelkühler und/oder einen Ladeluftkühler und/oder einen Kondensator und/oder einen Ölkühler umfasst, sind in vielfältiger Weise aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Wärmeübertrager werden mit Kühlluft beaufschlagt, die in der Regel mittels eines in Kühlluftströmung vor, oder meistens hinter, der Anordnung liegenden Ventilators beschleunigt wird. Derartige Kühler dienen beispielsweise zur Temperierung der Brennkraftmaschine oder der Verflüssigung eines Kältemittels in einem Kondensator.

[0004] Ferner sind aus dem Stand der Technik eine Vielzahl an Varianten bekannt, die einzelnen Kühler miteinander einzeln, oder zu einem kompletten Kühlmodul, bestehend aus mehreren Kühlem, zu verbinden.

[0005] In der DE 10 2005 031 685 A1 der Anmelderin ist ein erster Wärmeübertrager mit einem zweiten Wärmeübertrager durch Lötverbindungen verbunden. Diese Lötverbindungen befinden sich zwischen den Seitenteilen oder zwischen den Sammelkästen und den entsprechenden Sammelrohren der beiden Wärmeübertrager. Bei Lötverbindungen besteht ein guter thermischer Kontakt zwischen den beiden Wärmeübertragem, der prinzipiell vermieden werden soll.

[0006] Ferner ist es Stand der Technik, dass zwei Wärmeübertrager oder ein Wärmeübertrager mit einem Halteelement durch eine Schraub- oder Nietverbindung miteinander verspannt sind. Die DE 42 32 019 C1 offenbart eine Halterung an einem Wärmetauscher, bestehend aus einem Rohr-/Rippensystem, mit zwei Halteelementen, die gegen zwei entgegengesetzte Stirnseiten eines Paares benachbarter Flachrohre durch eine Schraub- oder Nietverbindung verspannt sind, wobei mindestens eines der beiden Halteelemente eine Auswölbung in den Zwischenraum der beiden benachbarten Flachrohre aufweist. Die Rippen sind im Bereich der Auswölbung zwischen beiden benachbarten Flachrohren weggeschnitten oder von vornherein ausgespart. Somit ist durch die Herstellung der Aussparung ein zusätzlicher Arbeitsschritt notwenig.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige, leicht herstellbare Verbindung zwischen zwei Wärmeübertragern zu realisieren, die zusätzlich einen geringen Wärmeaustausch zwischen den beiden Wärmeübertragern besitzt.

[0008] Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0009] Gemäß eines Grundgedankens der Erfindung ist eine Befestigungsanordnung, um mindestens einen ersten Wärmeübertrager an einem zweiten Wärmeübertrager, insbesondere einen Kühlmittelkühler oder einen Kondensator für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Block aus Rohren und Rippen, zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmeübertrager an den zweiten Wärmeübertrager geklebt wird.

[0010] Durch diese Anordnung wird eine kostengünstige, leicht herzustellende Verbindung zwischen zwei oder mehreren Wärmeübertragern realisiert. Zudem besteht, im Vergleich zu einer Vernietung der beiden Wärmeübertrager nicht die Gefahr, dass Flachrohre durch einen Niet beschädigt werden, so dass eine Leckage im Kühl- oder Kältemittelkreislauf entsteht.

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der erste Wärmeübertrager in einem Halteelement, vorzugsweise durch ein Rastelement, lösbar fixiert, wobei das Halteelement mit dem zweiten Wärmeübertrager verklebt ist. Das Halteelement besteht aus einem schlecht wärmeleitenden Material, bevorzugt aus Kunststoff, um einen Wärmeaustausch zwischen dem mindestens einen ersten Wärmeübertrager und dem zweiten Wärmeübertrager zu minimieren.

[0012] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Halteelement mit mehreren Bohrungen versehen. Der Klebstoff durchdringt die Bohrungen des Halteelementes und bildet so eine stoffschlüssige Verbindung mit dem zweiten Wärmeübertrager aus.

[0013] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Halteelement einen Rahmen auf.

[0014] Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die Merkmale des Patentanspruches 9 gelöst, d.h. durch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung. In diesem Verfahren wird zunächst der Klebstoff, der bevorzugt ein Epoxidharz oder Silikonklebstoff ist, auf den zweiten Wärmeübertrager aufgetragen, anschließend wird das Halteelement auf dem zweiten Wärmeübertrager positioniert und mit dem zweiten Wärmeübertrager verklebt. Die Positionierung des Halteelementes kann an einer beliebigen Stelle des zweiten Wärmeübertragers erfolgen. Alternativ können mehrere Halteelemente nach demselben erfindungsgemäßen Verfahren mit dem zweiten Wärmeübertrager verbunden werden. Es ist auch möglich, andere Baueinheiten, beispielsweise einen Ventilator oder einen Elektromotor, mit dem zweiten Wärmeübertrager und/oder mit dem Halteelement zu verbinden.

[0015] Abschließend wird der erste Wärmeübertrager mit dem Halteelement, bevorzugt durch ein oder mehrere Rastelemente, form- und/oder kraftschlüssig und lösbar verbunden.

[0016] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0017] Weitere wichtige Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen und den Zeichnungen.

[0018] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

[0019] Es zeigen:

Fig.1 eine schematische Perspektivansicht eines Ausschnittes einer Befestigungsanordnung gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 2a bis 2d Abschnitte eines Verfahrens zur Herstellung einer Befestigungsanordnung gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 3a und Fig. 3b eine Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung;

[0020] Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden in den Zeichnungen einheitliche Bezugszeichen verwendet.

[0021] Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines unteren, seitlichen Eckbereiches einer Befestigungsanordnung 1 für zwei Wärmeübertrager gemäß vorliegender Erfindung. Eine derartige Befestigungsanordnung besteht aus einem ersten Wärmeübertrager (nicht dargestellt) und einem zweiten Wärmeübertrager 2. Derartige Wärmeübertrager bestehen aus einem Netz aus Rohren 3, in denen ein Fluid, beispielsweise ein Kältemittel oder ein Kühlmittel oder Luft oder Öl, zirkuliert, und Rippen 4, die miteinander verlötet oder mechanisch verspannt sind. Alternativ bestehen derartige Wärmeübertrager aus übereinander gestapelten wannenförmigen Platten, die miteinander stoffschlüssig verbunden sind.

[0022] Gemäß Fig. 1 ist der Wärmeübertrager 2 mit einem Halteelement 5 mittels eines Klebstoffes 7 verbunden. Das Halteelement besitzt eine Vielzahl an Bohrungen 6, die der Klebstoff durchdringen kann, um eine gute stoffschlüssige Verbindung mit dem ersten Wärmeübertrager herzustellen. Bevorzugt sind die Bohrungen 6 an den Ecken des Halteelementes 5 angebracht.

[0023] In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Wärmeübertrager direkt mit dem zweiten Wärmeübertrager verklebt.

[0024] Das Halteelement 5 ist aus einem schlecht wärmeleitenden Material, bevorzugt aus Kunststoff, um den Wärmeaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmeübertrager zu minimieren.

[0025] In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Halteelement mit Rastelementen, insbesondere Clipsverbindungen, oder anderen Halteelementen versehen, um den ersten Wärmeübertrager lösbar und form- und/oder kraftschlüssig mit dem Halteelement 5 zu verbinden.

[0026] In den Fig. 2a bis 2d ist ein Verfahren zur Herstellung einer Befestigungsanordnung gemäß vorliegender Erfindung schematisch dargestellt. Gemäß Fig. 2a wird das Halteelement 5 über dem Wärmeübertrager 2 positioniert. Anschließend wird der Klebstoff 7, bevorzugt Epoxidharz oder Silikonklebstoff, auf den Wärmeübertrager aufgebracht (Fig. 2b). Der Klebstoff fließt gemäß Fig. 2c anschließend entlang der Rippen 4. Abschließend wird das Halteelement 5 auf den Wärmeübertrager 2 gepresst (durch die beiden Pfeile A angedeutet). Der Klebstoff durchdringt die Bohrungen 6, härtet aus und bildet eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Wärmeübertrager 2.

[0027] Alternativ kann nach diesem Verfahren weiterer Klebstoff auf die Verbindungsstellen zwischen dem Rahmen 5 und dem Wärmeübertrager 2 aufgetragen werden.

[0028] Abschließend wird ein Wärmeübertrager, beispielsweise ein Ölkühler oder ein Ladeluftkühler mit dem Rahmen form- und/oder kraftschlüssig, bevorzugt durch ein Clipselement oder eine Schraubverbindung, verbunden.

[0029] Die Fig. 3a und 3b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Befestigungsanordnung für zwei Wärmeübertrager gemäß vorliegender Erfindung. Gemäß den Fig. 3a und 3b weist das Halteelement 5 einen Rahmen auf. Der Rahmen besitzt eine Mehrzahl an Verstärkungselementen 9 und Bohrungen 6, die über die gesamte Rahmenfläche verteilt sind. Zusätzlich sind mit Bohrungen versehene Halteelemente 8 an den Rahmen angespritzt.

[0030] Der Rahmen ist mit dem Wärmeübertrager 2 bevorzugt an den Bohrungen am Rahmen oder an den Bohrungen der Halteelemente 8 verklebt. Mit dem Rahmen 2 ist ein nicht dargestellter Wärmeübertrager form- und/oder kraftschlüssig durch Schrauben und Spanneinrichtungen 10 verbunden.

Ansprüche

1. Befestigungsanordnung (1), insbesondere für in Kraftfahrzeugen verwendete Wärmeübertrager, um mindestens einen ersten Wärmeübertrager, an einem zweiten Wärmeübertrager (2), insbesondere einen Kühlmittelkühler oder einen Kondensator, bestehend aus einem Block aus Rohren (3) und Rippen (4), zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmeübertrager direkt oder indirekt an den zweiten Wärmeübertrager geklebt ist.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Wärmeübertrager mit einem oder mehreren Halteelementen (5) gehalten ist.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmeübertrager mit dem mindestens einen Halteelement lösbar und form- und/oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere verclipst und/oder verschraubt, ist.

4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Halteelement aus Kunststoff ist.

5. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halteelement (5) eine oder mehrere Bohrungen (6) aufweist.

6. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Halteelement und/oder die Bohrungen des Halteelementes mit dem zweiten Wärmeübertrager verklebt sind.

7. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement einen Rahmen aufweist.

8. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmeübertrager ein Kondensator oder Kühlmittelkühler ist.

9. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Wärmeübertrager ein Getriebe-, Lenkhilfe-, oder Motorölkühler und/oder ein Ladeluftkühler und/oder ein Kondensator und/oder eine Elektronikeinheit eines Kraftfahrzeuges temperierender Kühler ist.

10. Verfahren zur Herstellung einer Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der Klebstoff auf den zweiten Wärmeübertrager aufgetragen wird, anschließend der Rahmen auf dem zweiten Wärmeübertrager positioniert und mit dem zweiten Wärmeübertrager verklebt wird und dass der erste Wärmeübertrager form- und/oder kraftschlüssig mit dem Rahmen verbunden, insbesondere verclipst, wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (7) ein Epoxidharz oder ein Silikonklebstoff ist.

Zeichnung