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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für einen
Zusatzwärmeübertrager
an einem Trägerteil
einer Kraftfahrzeug-Wärmeübertragereinheit
mit einer Halterung am Trägerteil
sowie mit korrespondierenden Haltepunkten am Zusatzwärmeübertrager,
der zwei Endkästen
sowie eine Vielzahl von zwischen diesen verlaufenden und durch Rippen voneinander
getrennten Wärmeübertragungskörpern aufweist.
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Aus
der
DE 39 22 814 A1 ist
eine Wärmeübertragereinheit
für ein
Kraftfahrzeug in Form eines Kühlmoduls
vorgesehen, bei dem eine Lüfterhaube als
Trägerkasten
für einen
einschiebbaren Kältemittelkühler ausgebildet
ist. An einer Unterseite des als Trägerteil dienenden Lüfterhaubenkastens
ist zusätzlich
ein Ölkühler angeordnet.
Zur Befestigung des Ölkühlers an
der Unterseite des Trägerteiles
weist der Ölkühler auf
einer Seite einen Anschlussbeschlag und auf der anderen Seite eine
U-förmig
gekrümmte Lasche
auf. Der Anschlussbeschlag ist auf einen Zapfen des Trägerteiles
aufschiebbar. Die U-förmige Lasche
ist mittels einer Schraube an einem korrespondierenden Befestigungspunkt
des Trägerteiles
fixierbar.
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Die
EP 0 401 571 A1 offenbart
einen Wärmetauscher
zur Kühlung
des Kühlwassers
und der Ladeluft eines Verbrennungsmotors mit einem Luft-Wasserkühler für das Kühlwasser
und einem Luft-Luftkühler
für die
Kühlung
der komprimierten Ladeluft, wobei der Luft-Wasserkühler seitliche
Befestigungsvorsprünge
und/oder Ausnehmungen zur Befestigung an einem Trägergestell
aufweist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Befestigungsvorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln und möglichst ohne
zusätzliche
Befestigungselemente eine einfache und einheitliche Befestigung
unterschiedlicher Zusatzwärmeübertrager
gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die Halterung zwei in einem Abstand zueinander angeordnete
Halteelemente aufweist, und dass die Haltepunkte als einstückig an
den gegenüberliegenden Endkästen angeformte
Aufnahmen ausgebildet sind, die entsprechend dem Abstand der Halteelemente zueinander
beabstandet sind und der Zusatzwärmeübertrager
in Luftdurchströmungsrichtung
parallel zur Wärmeübertragereinheit
ausgerichtet ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung ist
es möglich,
den Zusatzwärmeübertrager
wie einen Öl/Luftkühler, einen
Ladeluftkühler
oder einen weiteren Kühlflüssigkeitskühler in
unmittelbarer Nähe
einer bereits bestehenden Wärmeübertragereinheit
in einem Kraftfahrzeug anzuordnen und so die ohnehin für die Wärmeübertragereinheit
notwendige Luftströmung
auszunutzen. Die einstückige
Anformung der Aufnahmen an den Endkästen erfordert keine zusätzlichen
Befestigungs- oder Halteelemente und damit keine zusätzlichen
Herstellungs- oder Montagevorgänge.
Die Normierung der Abstände
der Halteelemente der Halterung und der Aufnahmen zueinander gewährleistet
die Anordnungsmöglichkeit
unterschiedlicher Zusatzwärmeübertrager,
ohne die Befestigungsvorrichtung jeweils neu gestalten zu müssen.
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In
Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufnahmen auf die Halteelemente
aufschiebbar, und es ist wenigstens ein Sicherungselement zum Arretieren der
Aufnahmen in ihrer aufgeschobenen Endposition vorgesehen. Für die Montage
oder Demontage des Zusatzwärmeübertragers
kann somit auf Werkzeuge verzichtet werden, da die Endkästen mit
ihren Aufnahmen lediglich in einfacher Weise aufgeschoben und gesichert
werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind als Halteelemente zwei
in einer gemeinsamen Flucht parallel zum Trägerteil ausgerichtete und zur
gleichen Seite hin offene Traghaken vorgesehen, deren Profilquerschnitte
für ein
formschlüssiges
Aufschieben der Aufnahmen der Endkästen an den Querschnitt der
Aufnahmen angepaßt
sind, und wenigstens einem Traghaken ist eine beim Aufschieben elastisch
nachgiebige Sicherungszunge zugeordnet. Durch die Anpassung der
Profilquerschnitte der Traghaken an die freien Querschnitte der
Aufnahmen sind die Aufnahmen lediglich in einer bestimmten Montageposition
aufschiebbar und können durch
das formschlüssige
Umgreifen des Profilquerschnittes der Traghaken sich auch nicht
relativ zu den Traghaken verdrehen, so daß eine exakte Positionierung
der Zusatzwärmeübertrager
gewährleistet
ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, falls die Zusatzwärmeübertrager
nicht an einer Unterseite des Trägerteiles
der Wärmeübertragereinheit,
wo sie sich aufgrund ihres Eigengewichtes selbst stabilisieren würden, sondern seitlich
oder an einer Oberseite der Wärmeübertragereinheit
an einem entsprechenden Trägerteil
positioniert sind.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Traghaken und die
Sicherungszunge einstückig an
dem Trägerteil
angeformt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann von Vorteil,
wenn als Trägerteil eine
Moduleinheit in Form einer tragenden Lüfterhaube vorgesehen ist, da
durch die einstückige
Anformung keine zusätzlichen
Montagevorgänge
benötigt werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufnahmen durch nach
außen
abragende laschenartige Fortsätze
von Wandungen oder Böden der
Endkästen
gebildet. Bei dieser Ausgestaltung werden in einfacher Weise die
Böden oder
Wandungen der Endkästen,
insbesondere bei Metallblechkonstruktionen, zu einer Seite hin nach
außen
verlängert
und mit einer als Aufnahme dienenden entsprechenden Ausstanzung
versehen. Dies ist eine besonders kostengünstige Lösung, da weder zusätzliche Bauteile
noch entsprechend angepasste Spritzgußwerkzeuge, wie dies bei Kunststoffendkästen der
Fall ist, benötigt
werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die laschenartigen Fortsätze entsprechend
der Anordnung der Traghaken abgewinkelt. Dadurch sind die laschenartigen
Fortsätze
an die Traghaken anpassbar.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie
aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
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1 zeigt
eine Frontansicht einer Kraftfahrzeug-Wärmeübertragereinheit, an deren
unterem Trägerteil
ein Zusatzwärmeübertrager
mittels einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung
positioniert ist,
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2 ein
Seitenteil einer weiteren Wärmeübertragereinheit,
an der mittels einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung
ein Scheibenölkühler befestigt
ist,
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3 die
Anordnung eines als Zusatzwärmeübertrager
dienenden Ladeluftkühlers
an einer Unterseite einer Wärmeübertragereinheit
mittels einer Befestigungsvorrichtung ähnlich 2,
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4 die
Anordnung eines Ölkühlers an
einer Oberseite eines Trägerteils
einer Wärmeübertragereinheit
mittels einer Befestigungsvorrichtung nach 3, und
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5 die
Anordnung eines weiteren Ölkühlers an
einer Unterseite eines Trägerteiles
einer Wärmeübertragereinheit
mittels einer- Befestigungsvorrichtung ähnlich 3.
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Eine
Wärmeübertragereinheit
für ein
Kraftfahrzeug in Form eines Kühlmoduls
(1) weist nach 1 einen Kühlmittelkühler auf, der als Seitenteile mit
zwei Flüssigkeitskästen (3, 4)
versehen ist. Zwischen den Flüssigkeitskästen (3, 4)
erstreckt sich in an sich bekannter Weise ein Rippen/Rohr block.
Dem Kühlmittelkühler ist
eine Lüfterhaube
(2) zugeordnet, die ebenfalls Teil des Kühlmoduls
(1) und damit der Wärmeübertragereinheit
ist. Der Kühlmodulblock
(1) weist noch weitere zusätzliche Bauteile auf, auf die an
dieser Stelle jedoch nicht näher
eingegangen wird, soweit sie üblichen
Stand der Technik betreffen. Eine Unterseite des Kühlermoduls
(1) wird durch ein Trägerteil
(5) gebildet, das einstückig
mit der Lüfterhaube
(2) ist. Das Trägerteil
(5) erstreckt sich über die
gesamte Breite des Kühlermoduls
(1) und trägt den
Kühlmittelkühler. Die
Unterseite des Trägerteils (5)
ist plattenartig gestaltet. Das Kühlermodul (1) ist in
nicht dargestellter Weise fahrzeugfest in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs
verankerbar.
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An
der Unterseite des Trägerteiles
(5) ist ein Zusatzwärmeübertrager
in Form eines Ölkühlers (6) angeordnet,
der von der Unterseite des Trägerteiles (5)
aus nach unten abragt. Der Ölkühler (6)
weist an seinen gegenüberliegenden
Endseiten zwei Endkästen
(7) auf, die mit Anschlußstutzen (9, 10)
für entsprechende
Rohr- oder Schlauchleitungen zur Führung des Öls versehen sind. Jeder Endkasten
(7) weist einen Boden (8) auf, der in an sich
bekannter Weise mit einem nicht näher dargestellten Rippen/Rohrblock
verlötet
ist, der sich zwischen den beiden Böden (8) erstreckt.
Auch die Endkästen
(7) sind aus Metallblech hergestellt und durch die Böden (8) verschlossen.
Der beschriebene Aufbau des Ölkühlers (6)
entspricht bis auf den nachfolgend ausgeführten Unterschied dem Stand
der Technik, so dass sich eine weitere detaillierte Beschreibung
erübrigt.
Um den Ölkühler (6)
an der Unterseite des Trägerteils
(5) befestigen zu können,
sind beide Böden
(8) zu einer Seite hin nach außen fortgesetzt und bilden
Laschen (11), die jeweils nach außen rechtwinklig umgekantet sind.
In der Position nach 1 sind die Laschenfortsätze (11)
der Böden
(8) nach oben gezogen und anschließend horizontal nach außen umgewinkelt.
Die Laschenfortsätze
(11) sind mit jeweils einer kreisrunden Ausstanzung versehen.
Die Laschenfortsätze (11)
bilden somit Aufnahmen im Sinne der Er findung, um jeweils ein in
der Unterseite des Trägerteiles
(5) zu verankerndes Befestigungselement (12) aufzunehmen.
Als Befestigungselemente (12) sind Befestigungszapfen vorgesehen,
die in entsprechende Bohrungen im Trägerteil (5) und/oder
in einem Rahmen des Kühlmittelkühlers einschraubbar
oder in anderer Weise einsetzbar sind. Die Befestigungszapfen (12)
weisen jeweils einen Kopf auf, dessen Durchmesser größer ist
als der Durchmesser der Ausstanzungen in den Laschenfortsätzen (11),
so daß nach dem
Fixieren der Befestigungszapfen (12) im Trägerteil
(5) auch eine exakte Positionierung des Ölkühlers (6)
gewährleistet
ist. Die Laschenfortsätze
(11) liegen flächig
an der Unterseite des Trägerteils
(5) an.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 2 ist als Wärmeübertragereinheit
ein Kühlermodul
(1a) vorgesehen, der als Kühlmittelkühler gestaltet ist und einen Rippen/Rohrblock
aufweist, der zu beiden Seiten durch jeweils ein Seitenteil (4a)
gehalten ist. Jedes Seitenteil (4a), von denen in 2 lediglich
das rechte Seitenteil (4a) dargestellt ist, ist als Wasserkasten gestaltet
und aus Kunststoff hergestellt. Seitlich neben dem Seitenteil (4a)
des Kühlmittelkühlers ist
ein Scheibenölkühler (6a)
angeordnet, der mittels einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung
an der Außenseite
des Seitenteiles (4a) festgelegt ist. Dazu weist das Seitenteil (4a)
zwei an der Außenseite
einstückig
angeformte Traghaken (14) auf, die in einer Flucht zueinanderliegen
und nach außen
und vertikal nach oben abragen. Beide Traghaken (14) sind
nach oben offen. Beide Traghaken (14) weisen einen rechteckigen
Profilquerschnitt auf und sind relativ breit gestaltet. Bei einem
nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind anstelle von zwei breiten Traghaken jeweils zwei
oder mehr Traghaken auf einer Höhe
angeordnet, die parallel nebeneinander positioniert sind. Diese
können
dann jeweils für
sich schmaler ausgeführt
sein, ergeben im Block jedoch die Breite der anhand der 2 beschriebenen
Traghaken. Alle Traghaken, unabhängig
davon, ob ein oder mehr Traghaken auf gleicher Höhe angeordnet sind, erstrecken
sich nahezu über
die gesamte Tiefe des jeweiligen Zusatzwärmeübertragers, um eine stabile Befestigung
des Zusatzwärmeübertragers
zu gewährleisten.
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Das
Seitenteil (4a) stellt somit direkt ein Trägerteil
für den
Scheibenölkühler (6a)
dar. Dem oberen Traghaken (14) ist zusätzlich eine Sicherungszunge
(15) zugeordnet, die ebenfalls einstückig an der Außenseite
des Kunststoffseitenteiles (4a) angeformt ist. Selbstverständlich sind
bei mehreren Traghaken in einer Ebene auch eine entsprechende Anzahl
von Sicherungszungen (15) vorgesehen. Die Funktion der
Sicherungszunge (15) wird später beschrieben. Um den Scheibenölkühler (6a)
in einfacher weise auf die Traghaken (14) aufschieben zu können, weisen
die Endkästen
(7a) laschenartige Fortsätze (11a) auf, die
in der dargestellten Position nach 2 horizontal
nach außen
zum Seitenteil (4a) hin abragen. Diese Laschenfortsätze (11a)
sind einstückige
Fortsätze
der als Wandungen dienenden Außenschalen
(13) der Endkästen
(7a), die wie auch die zwischen ihnen gehaltenen Rippen
und Wärmeübertragungskörper aus
Metallblech mechanisch gefügt
und verlötet
sind. In jedem Laschenfortsatz (11a) ist eine Ausstanzung
vorgesehen, deren freier Querschnitt an den Profilquerschnitt des
jeweiligen Traghakens (14) angepaßt ist. Die mit den Ausstanzungen
versehenen Laschenfortsätze
(11a) stellen Aufnahmen im Sinne der Erfindung dar. Zur
Montage des Scheibenölkühlers (6a)
wird dieser so an das Seitenteil (4a) herangeführt, daß die Ausstanzungen der
Laschenfortsätze
(11a) mit den jeweiligen Traghaken (14) fluchten.
Anschließend
wird der Scheibenölkühler (6a)
abgesenkt, wodurch sich die Laschenfortsätze (11a) mit ihren
Ausstanzungen auf die Traghaken (14) aufschieben. Der obere
Laschenfortsatz (11a) drückt beim Aufschieben auf den
oberen Traghaken (14) die elastisch nachgiebige Sicherungszunge
(15) zur Seite. Die Länge
der elastisch nachgiebigen Sicherungszunge (15) ist so
gewählt, daß sie bei
Erreichen der Endposition des Laschenfortsatzes (11a),
in der der Laschenfortsatz (11a) am Grund des Traghakens
(14) zur Anlage kommt, zurückschnappt und den Laschenfortsatz
(11a) hintergreift. Dadurch wird die aufgeschobene Endposition der
Laschenfortsätze
(11a) und des Scheibenölkühlers (6a)
gesichert, so daß einunbeabsichtigtes
Lösen im
Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs verhindert wird. Dadurch, daß die Ausstanzungen
der Laschenfortsätze
(11a) die Traghaken (14) formschlüssig umgreifen,
wird eine stabile Befestigung des Scheibenölkühlers (6a) erzielt.
Zusätzliche
Befestigungselemente oder Werkzeuge für Montage oder Demontage sind
nicht notwendig.
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Die
Befestigungsvorrichtung für
einen weiteren Zusatzwärmeüberrager
in Form eines Ladeluftkühlers
(6b) nach 3 entspricht in ihrem Grundprinzip
dem zuvor beschriebenen Ausfüh-rungsbeispiel nach 2,
so dass bezüglich
detaillierter Merkmalsbeschreibungen auch auf das Ausführungsbeispiel
nach 2 zurückgegriffen
werden kann. Gleiches gilt auch für die nachfolgend noch beschriebenen
Ausführungsbeispiele
nach den 4 und 5. Der Ladeluftkühler (6b)
nach 3 weist zwei endseitige Luftkästen (7b) auf, die
Endkästen
im Sinne der Erfindung darstellen. Die Luftkästen (7b) sind als
Kunststoffteile hergestellt und weisen einstückig angeformte Aufnahmen (11b)
auf, die in der Darstellung nach 3 nach oben
abragen. Jede Aufnahme (11b) weist für jeden Traghaken (14)
eine korrespondierende Öffnung
auf, mittels derer die Aufnahmen (11b) auf die jeweiligen
Traghaken (14) aufschiebbar sind. Einem der Traghaken (14)
ist eine Sicherungszunge (19) analog 2 zugeordnet,
die die Aufnahme (11b) in der aufgeschobenen Endposition
sichert. Alle Traghaken (14) sind einstückig an Trägerböcken (17, 18)
angeformt, die wiederum einstückig
von einem Trägerteil
(16) eines nicht näher dargestellten
Kühlermoduls
nach unten abragen. Die einstückige
Anformung der Trägerböcke (17 und 18) sowie
der Traghaken (14) und der Sicherungszunge (19)
erfolgt in einem Kunststoffspritzgußverfahren.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 4 ist ein Ölkühler (6c)
als Zusatzwärmeübertrager ähnlich 1 vorgesehen,
der an einer Oberseite eines Tragteiles (20) befestigt
ist, das Teil einer Wärmeübertragereinheit
ist. Um eine stabile Stützung
des Ölkühlers (6c)
zu erzielen, sind entweder sehr breite Traghaken (14) oder
aber auf einer gemeinsamen Höhe
wenigstens zwei zueinander beabstandete Traghaken (14)
vorgesehen. Die Traghaken (14) sind analog 3 einstückig an
Trägerböcken (17) – nach oben
abragend – angeformt,
die wiederum einstückig mit
dem Trägerteil
(20) sind. Auch die Sicherungszunge (19) entspricht
der Sicherungszunge nach 3. Der Ölkühler (6c) weist Endkästen (7c)
auf, die mit Böden
(8c) analog 1 versehen sind. Die Böden (8c)
sind zu einer gemeinsamen Seite nach außen fortgesetzt und bilden
Laschenfortsätze
(11c), die in der dargestellten Position nach 4 vertikal nach
unten ragen. In den als Aufnahmen dienenden Laschenfortsätzen (11c)
ist eine der Anzahl der zugeordneten Traghaken (14) entsprechende
Anzahl von Ausstanzungen vorgesehen, deren freier Querschnitt jeweils
etwa an den Profilquerschnitt des zugeordneten Traghakens (14)
angepaßt
ist. Die unteren Stirnkanten der Laschenfortsätze (11c) stützen sich
auf den Trägerböcken (17 und 18)
ab, wobei die Ausstanzungen und die Traghaken (14) derart
aufeinander abgestimmt sind, daß in
der aufgeschobenen Endposition nahezu kein vertikales Spiel vorhanden ist.
Die Sicherungszunge (19) sichert die Endposition in bereits
beschriebener Weise.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 5 ist als Zusatzwärmeübertrager ein Ölkühler (6d)
an einer Unterseite eines Trägerteiles
(21) vorgesehen, das Teil einer Wärmeübertragereinheit ist. Der Ölkühler (6d)
weist zwei aus Kunststoff hergestellte Endkästen (7d) auf, die
analog dem Ausführungsbeispiel nach 3 mit
einstückig
angeformten, nach oben abragenden Aufnahmen (11d) versehen
sind. Die Aufnahmen (11d) weisen Durchtritte auf, deren
freie Querschnitte an die Profilquerschnitte der jeweils zugeordneten
Traghaken (14) angepaßt
sind. Die Funktion der Befestigung sowie die Montage und die Demontage
des Ölkühlers (6d)
entsprechen im übrigen exakt
den bereits beschriebenen Merkmalen des Ladeluftkühlers (6b)
nach 3, was auch durch die Wahl identischer Bezugszeichen
verdeutlicht ist. Bezüglich
einer ausführlichen
Darstellung des Ausführungsbeispiels
nach 5 wird daher auf die Beschreibung zur 3 verwiesen.
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Allen
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist gemeinsam, daß sowohl
die Halteelemente an den Trägerteilen
als auch die Aufnahmen an den Endkästen der Zusatzwärmeübertrager
genormte Abstände
aufweisen, so daß verschiedenartige Zusatzwärmeübertrager
ohne Änderungen
der jeweiligen Befestigungsvorrichtungen in einfacher Weise an entsprechenden
Trägerteilen
der Kühlermodule, d.h.
der Wärmeübertragereinheiten,
angebracht werden können.