具有集流箱和管板的熱交換器的制造方法
【專利摘要】一種特別是用于機動車中，具有集流箱和管板的熱交換器，該管板具有用于使集流箱（1，20，30）與管板（4，10，24，37，41）連接的裝置，其中集流箱（1，20，30）可通過集流箱腳（5，13，36，40）置于管板（4，10，24，37，41）中，且管板（4，10，24，37，41）包括至少一個第一指定邊緣區(qū)域（8，16，26，38，51），該第一指定邊緣區(qū)域具有第一分區(qū)（3，17，22，33，43a，45a，47a，50a）和第二分區(qū)（2，11，23，32，43，45，47，50），它們彼此連接且彼此相對彎曲，其中，第二分區(qū)（2，11，23，32，43，45，47，50）包括向內(nèi)指向的鉤狀元件（12，25，42，44，46，49），其中第二分區(qū)（2，11，23，32，43，45，47，50）這樣彎曲，使得集流箱腳（5，13，36，40）至少部分地由鉤狀元件（12，25，42，44，46，49）從后夾緊。
【專利說明】具有集流箱和管板的熱交換器【技術領域】
[0001]一種特別是用于機動車中的具有集流箱和管板的熱交換器，該管板具有用于連接集流箱和管板的裝置，其中具有集流箱腳的集流箱可放置在管板中，且管板包括至少一個第一指定邊緣區(qū)域，該指定邊緣區(qū)域包括第一和第二分區(qū)，它們彼此連接且彼此相對彎曲。
【背景技術】
[0002]特別是用于機動車中的熱交換器，通常包括具有管和肋條的缸體，其中管末端容納在管板的開口中。管板典型地由金屬材料制成，特別是鋁材料，且與特別是由塑料制成的集流箱機械連接。管板和集流箱之間的機械連接遭受由內(nèi)壓引起的交變應力，例如流過熱交換器的用于機動車內(nèi)燃機的冷卻回路的冷卻劑或增壓空氣回路的增壓空氣的壓力。隨著時間的增長和應力的提高通常存在著以下危險，機械連接會不密封，因為例如集流箱的壁在內(nèi)壓作用下容易向外偏移并壓緊連接而發(fā)生變形。
[0003]現(xiàn)在的熱交換器中經(jīng)常使用波形槽卷邊。在此，管板在指定邊緣區(qū)域包括槽。在槽上方的材料區(qū)域通過合適的工具向內(nèi)變形，從而產(chǎn)生凸起。該凸起突起于集流箱的腳的下方，從而在管板上夾緊腳。
[0004]現(xiàn)有技術中的缺點是，波形槽卷邊僅給出了一種不夠的可能性來補償波形槽、集流箱腳與墊圈之間的間隙。此外，借助于波形槽卷邊進行連接產(chǎn)生的費用很高，因為必須使用工具來具體調(diào)整個別的管板集流箱的組合。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的任務是，提出一種低成本且易實現(xiàn)的用于使集流箱與管板實現(xiàn)機械連接的裝置，來補償管板、墊圈與集流箱腳之間的允許偏差。此外該連接應當能夠憑借標準工具來實現(xiàn)。
[0006]有利地，特別是用于機動車中的具有集流箱和管板的熱交換器，該管板具有用于使集流箱與管板連接的裝置，其中，集流箱通過集流箱腳置于管板中，管板包括至少一個第一指定邊緣區(qū)域，該第一指定邊緣區(qū)域具有第一分區(qū)和第二分區(qū)，該第一分區(qū)和該第二分區(qū)彼此連接且彼此相對彎曲，其中，第二分區(qū)包括向內(nèi)指向的鉤狀元件，其中，第二分區(qū)這樣彎曲，使得集流箱腳至少部分地由鉤狀元件從后夾緊。
[0007]進一步有利地，管板包括至少部分環(huán)形的通道，該通道的邊界包括內(nèi)部的下方的管板，上方的集流箱腳和外部的指定邊緣區(qū)域的第一分區(qū)。該通道在管板的外側(cè)區(qū)域延伸。在該通道中插入或注入墊圈。
[0008]指定邊緣區(qū)域的第一分區(qū)構成通道的外側(cè)邊界。集流箱腳構成通道的上邊界且管板自身構成通道的內(nèi)和下邊界 。
[0009]此外優(yōu)選地，管板的第二分區(qū)在與集流箱連接之前已經(jīng)彎曲。通過該安裝之前形成的管板，特別是第二分區(qū)的成型能夠保持較小的最終安裝成本。
[0010]在可選的實施方案中優(yōu)選地，指定邊緣區(qū)域的第二分區(qū)借助于成形輥和/或推桿彎曲。通過使用簡單的成形輥或推桿意味著所需的工具僅需要較低的成本。此外能夠通過使用簡單的非特殊工具來實現(xiàn)多個不同的熱交換器的多次使用工具。
[0011]此外有利地，第二分區(qū)的鉤狀元件通過三角凸耳和/或通過傾斜向下指向的凸緣和/或通過向上彎曲的凸緣和/或通過從第二分區(qū)向內(nèi)彎曲的簧片和/或通過向內(nèi)沖壓的凸緣構成。通過第二分區(qū)，特別是鉤狀元件的多種可能的構造，能夠?qū)τ诿糠N應用情況使用最優(yōu)地成型。
[0012]此外優(yōu)選的，指定邊緣區(qū)域的第二分區(qū)包括向內(nèi)展開的波形設置，其中向內(nèi)展開的區(qū)域用作鉤狀元件。通過該第二分區(qū)的構造的變型，能夠特別寬地從后夾緊集流箱腳。此夕卜，波形設置能夠在集流箱的外輪廓上進行調(diào)節(jié)。例如，在集流箱具有外肋條的情況下。
[0013]此外有利地，管板的第二分區(qū)的末端區(qū)域以約180°向外彎曲。因此能夠特別是在第二分區(qū)的區(qū)域獲得指定邊緣區(qū)域的雙倍材料強度。通過較高的材料強度能夠全面地提高穩(wěn)定性，借此能夠轉(zhuǎn)移較大的力，從而實現(xiàn)更耐久的連接。
[0014]此外有利地，彎曲的末端區(qū)域與指定邊緣區(qū)域的第二分區(qū)材料封閉地連接。這額外地提高了裝置的穩(wěn)定性。
[0015]此外在可選的實施方案中有利地，管板的第二分區(qū)分別包括以優(yōu)選0°和180°之間的角度向內(nèi)彎曲的末端區(qū)域，其中，該向內(nèi)彎曲的末端區(qū)域構成鉤狀元件。該第二分區(qū)的構造顯示出特別簡單且低成本的制造變型。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下在至少一個實施例的基礎上參考附圖進一步描述本實用新型。其中:
[0017]圖1是集流箱和位于其下方管板的俯視圖，該管板通過冷卻缸體(KUhlerblock)連接到集流箱，
[0018]圖2是沿著圖1中的截面A-A穿過圖1中示出的集流箱和管板的截面圖，
[0019]圖3a是集流箱腳以及具有指定邊緣區(qū)域的管板的詳細視圖，
[0020]圖3b是圖3a中的元件的更詳細視圖，其中管板的指定邊緣區(qū)域的可變形分區(qū)在集流箱腳上彎曲，
[0021]圖4a是具有不同構造的可變形分區(qū)的管板的指定邊緣區(qū)域的詳細視圖，
[0022]圖4b是集流箱腳和管板的詳細視圖，
[0023]圖4c是集流箱腳和管板的更詳細視圖，
[0024]圖4d是管板的指定邊緣區(qū)域和集流箱腳的俯視圖，集流箱腳被管板的可變形區(qū)域包圍，
[0025]圖5a是另一構造的集流箱和管板的側(cè)視圖，
[0026]圖5b是對應于圖5a中的構造的集流箱腳和管板的詳細視圖，
[0027]圖5c是對應于圖5a中的構造的集流箱腳和管板的更詳細視圖，
[0028]圖5d是對應于圖5a中的構造的集流箱腳和管板的俯視圖，
[0029]圖6a是另一可選構造的集流箱腳和管板的兩個詳細視圖，
[0030]圖6b是又一可選構造的集流箱腳和管板的兩個更詳細視圖，
[0031]圖6c是又一可選構造的集流箱腳和管板的兩個更詳細視圖，
[0032]圖6d是又一可選構造的集流箱腳和管板的兩個更詳細視圖。【具體實施方式】
[0033]圖1示出了集流箱I以及位于其下方的管板4的俯視圖。集流箱I包括側(cè)面的加強肋條6。此外可看到管板4的第二分區(qū)2和第一分區(qū)3。第二分區(qū)2和第一分區(qū)3為管板4的指定邊緣區(qū)域的一部分。在圖1中由于角度看不到指定邊緣區(qū)域。
[0034]集流箱I通過集流箱腳5位于管板4中。第二分區(qū)2在開始的裝配過程中相對于第一分區(qū)3以一個角度向外彎曲。從而使得集流箱I從上裝入管板4中。在集流箱I被裝入管板4中后，第二分區(qū)2借助于成形輥或推桿實現(xiàn)向內(nèi)彎曲，使其至少部分地從后方夾緊集流箱I的集流箱腳5。關于連接處的更多細節(jié)由其他附圖得出。
[0035]圖1中的管板4這樣構成:第二分區(qū)2分別設置在集流箱I的加強肋條6之間。指定邊緣區(qū)域的第一分區(qū)3在管板4的整個長度上交錯地設置于下方。在以下附圖中可看出第二分區(qū)2和第一分區(qū)3更精確的劃分。
[0036]因此，第二分區(qū)2被精確地夾緊在加強肋條6之間，在向內(nèi)彎曲之后直接位于集流箱腳5的上方，確保其在管板4中機械地位于其位置。
[0037]圖2示出了圖1中相應結(jié)構的截面。該截面沿著圖1中示出的A-A的界面延伸。
[0038]特別是在圖2中可看到集流箱I和集流箱腳5。集流箱I置于管板4中。
[0039]在圖2的左側(cè)區(qū)域可看到例如管板4在開始的裝配過程中發(fā)生的變形。第一分區(qū)3與集流箱腳5和管板4共同構成通道7，墊圈能夠插入或注入該通道7中。第二分區(qū)2在該開始位置處相對于第一分區(qū)3向外彎曲。
[0040]在圖2的右側(cè)區(qū)域示出了集流箱I置入管板4后的狀態(tài)，且第二分區(qū)2向內(nèi)彎曲，從而將集流箱腳5固定在管板4上，該第二分區(qū)至少部分地從后方夾緊集流箱腳5。
[0041]第二分區(qū)2在裝配過程結(jié)束時平面地緊貼于集流箱腳5的側(cè)面向外指向的區(qū)域上。鉤狀元件至少部分地從后方夾緊集流箱腳5。
[0042]圖2示出了集流箱I如何置入管板4中且通過使第二分區(qū)2彎曲而固定在其上的原理。第二分區(qū)2和管板4的指定邊緣區(qū)域8的構造在圖2中僅僅為示例性的，在以下附圖中示出其他的實施方案。指定邊緣區(qū)域8的上部構成第二分區(qū)2。下部構成第一分區(qū)3。
[0043]圖3a示出了圖2中的截面的詳細視圖。特別是可看到集流箱腳13，以及具有第二分區(qū)11的管板10的末端區(qū)域。
[0044]類似于圖2中示出的附圖，圖3a示出了通道15，該通道15在集流箱腳13，管板10和第一分區(qū)17之間形成。
[0045]第二分區(qū)11在圖3a中示出為集流箱腳13能夠置入管板10中的狀態(tài)。第二分區(qū)11從剩余的指定邊緣區(qū)域16，因而從管板10的第一分區(qū)17的豎直線以角度α向外彎曲。使得集流箱腳13在第二分區(qū)11處置入管板10中，特別是越過鉤狀元件12置入管板10中。
[0046]第二分區(qū)11是管板10的指定邊緣區(qū)域16的一部分，且該第二分區(qū)11包括鉤狀元件12。在圖3a示出的情況下，鉤狀元件12是具有三角形的橫截面的元件，其設置在第二分區(qū)11的內(nèi)側(cè)。鉤狀元件12以這種方式設置于第二分區(qū)11上:通過向內(nèi)朝著集流箱腳13彎曲第二分區(qū)11，使得鉤狀元件12與集流箱腳13直接接觸。集流箱腳13由此至少部分地由第二分區(qū)11，特別是由鉤狀元件12從后夾緊。圖3b給出其詳細的圖示。[0047]鉤狀元件12在可選實施方案中也能夠以不同于在此示出的形狀實施。在其他視圖中可得出更多細節(jié)。
[0048]圖3b示出與圖3a相同的視圖，區(qū)別為第二分區(qū)11已經(jīng)向內(nèi)彎曲，使得鉤狀元件12與集流箱腳13接觸。
[0049]第二分區(qū)11甚至以角度β越過指定邊緣區(qū)域16的豎直線向著集流箱腳13的方向彎曲。通過該越過豎直線的輕微彎曲，能夠提高鉤狀元件12對集流箱腳13的壓緊力，從而加強集流箱腳13和管板10之間的夾緊接觸。
[0050]鉤狀元件12在圖3b中與集流箱腳13直接干涉。鉤狀元件12和集流箱腳13之間形成接觸面14。此外底板10的指定邊緣區(qū)域16從側(cè)面與集流箱腳13接觸。通道15，如在圖3a中，位于集流箱腳13和管板10之間，用于容納墊圈元件。
[0051]圖4a示出管板24的指定邊緣區(qū)域26的詳細視圖。此外，還可看到集流箱20以及集流箱20的加強肋條21。管板24的指定邊緣區(qū)域26被分成第一分區(qū)22和第二分區(qū)23。
[0052]此外,第二分區(qū)23包括鉤狀元件25。鉤狀元件25在圖4a中通過截面示出為向內(nèi)朝著集流箱腳從第二分區(qū)23突出。第二分區(qū)23為此目的包括三個連續(xù)的截面，它們使得由第二分區(qū)23的材料制成的簧片向內(nèi)朝向管板24的中部彎曲。
[0053]在圖4a的上部圖示中，該截面和由此突出的簧片包括梯形輪廓，其從上向下錐形減小延伸。
[0054]在圖4a的下部圖示中，在左側(cè)區(qū)域示出鉤狀元件25的可選實施方案。該截面包括自身從上向下錐形變寬的外側(cè)輪廓。
[0055]在圖4a的下部圖示中的右側(cè)區(qū)域，示出第三可選實施方案，其中該截面包括矩形輪廓。原理上許多不同結(jié)構的鉤狀元件，特別是該截面的不同輪廓都是可行的。
[0056]圖4b和4c，圖5b和5c類似于圖3a和3b的構造。不同之處分別在于采用的附圖標記和鉤狀元件25,32的構造。
[0057]圖4d示出集流箱20的俯視圖。在俯視圖中可看到集流箱20以及加強肋條21。鉤狀元件25在集流箱20的加強肋條21之間的區(qū)域中夾緊。
[0058]圖5a示出集流箱30，以及從側(cè)面設置在集流箱30上的加強肋條31的側(cè)視圖。此夕卜，還示出了管板37，其具有管板37的指定區(qū)域38的第二分區(qū)32和指定區(qū)域38的第一分區(qū)33。
[0059]圖5d示出集流箱腳36和管板37的指定區(qū)域38的俯視圖，且能夠很好地看出其機械連接的原理。集流箱30在其側(cè)面包括加強肋條31。
[0060]類似于波形槽卷邊，第二分區(qū)32在加強肋條31之間的間隙中彎曲。這就產(chǎn)生了第二分區(qū)32圍繞集流箱30的加強肋條31的波形軌跡。在加強肋條31的區(qū)域中，第二分區(qū)32的材料不向內(nèi)壓到集流箱腳36上。為此得出第二分區(qū)32的波形軌跡。
[0061]在這種情況下，第二分區(qū)32向內(nèi)彎曲的區(qū)域構成鉤狀元件，其與集流箱腳36直接干涉，由此在集流箱腳36與管板37之間形成可靠的機械連接。第二分區(qū)32的波形設置能夠事先在運行中引入到指定邊緣區(qū)域38中，或者直到第二分區(qū)32彎曲到集流箱30上的過程中才產(chǎn)生。
[0062]圖6a至6d分別示出特別是第二分區(qū)43，45，47，50的構造的變型。分別在附圖左側(cè)示出裝配結(jié)束之前的狀態(tài)。分別在附圖右側(cè)示出裝置在裝配結(jié)束之后的狀態(tài)。圖6a至6d中的主要區(qū)別在于鉤狀元件42，44，46，49的構造。
[0063]在圖6a中的凸緣構成為鉤狀元件42，其在第二分區(qū)43上這樣定位:在第二分區(qū)43彎曲到集流箱腳40上后，該凸緣就與集流箱腳40直接接觸，且至少部分地從后夾緊該集流箱腳40。鉤狀元件42主要沿著邊緣與集流箱腳40直接接觸,該邊緣構成鉤狀元件42的最低點。
[0064]圖6b示出作為鉤狀元件44的U形彎曲元件，其在可變形分區(qū)45上這樣設置:在可變形分區(qū)45彎曲到集流箱腳40上后，該彎曲元件與集流箱40直接接觸。最基本的，具有其U形形狀的最低點的鉤狀元件44與向上指向的集流箱腳40的平面接觸。
[0065]圖6c示出具有第二分區(qū)47以及鉤狀元件46的可選實施方案的兩個圖示。在圖6c中，指定邊緣區(qū)域51的末端區(qū)域48以180°向外彎曲，從而產(chǎn)生壁的折疊。
[0066]第二分區(qū)47的末端區(qū)域48平行地緊貼于第二分區(qū)47，這使得壁強度加倍且因此提高穩(wěn)定性。第二分區(qū)47此外包括鉤狀元件46，其同樣定位為使得其在第二分區(qū)47彎曲到集流箱腳40上之后與集流箱腳40直接接觸。該鉤狀元件46在圖6c中同樣為輕微向上彎曲的凸緣。
[0067]在圖6d中這樣來實現(xiàn)鉤狀元件49，第二分區(qū)50的末端區(qū)域以一個角度，優(yōu)選為0°和180°之間的角度向內(nèi)彎曲。
[0068]第二分區(qū)50的末端區(qū)域49因此向內(nèi)位于集流箱腳40的上方且以這樣的方式彎曲，使得第二分區(qū)50向內(nèi)朝向集流箱腳彎曲后，至少部分地夾緊集流箱腳，從而構成鉤狀元件的末端區(qū)域49突出與集流箱腳40直接接觸。
[0069]在可選的實施方案中，第二分區(qū)的鉤狀元件的多種其他構造是可能的。因此，例如能夠使用不同的凸緣和凸肩或通過彎曲第二分區(qū)的末端區(qū)域來得到其他鉤狀元件。
[0070]通常，鉤狀元件各自這樣變形和定位:其通過第二分區(qū)彎曲到集流箱腳上后分別與集流箱腳直接接觸且至少部分地從后夾緊該集流箱腳，并通過其固定在管板和鉤狀元件之間。
【權利要求】
1.一種用于機動車中的具有集流箱和管板的熱交換器，該管板具有用于使集流箱(1，.20,30)與管板(4，10，24，37，41)連接的裝置，其中，集流箱(1，20，30)通過集流箱腳(5，.13，36，40)置于管板(4，10，24，37，41)中，管板(4，10，24，37，41)包括至少一個第一指定邊緣區(qū)域(8，16，26，38，51)，該第一指定邊緣區(qū)域具有第一分區(qū)(3，17，22，33，43a，45a，47a，.50a)和第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47，50)，該第一分區(qū)和該第二分區(qū)彼此連接且彼此相對彎曲，其特征在于，第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47，50)包括向內(nèi)指向的鉤狀元件(12，.25，42，44，46，49)，其中，第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47，50)這樣彎曲，使得集流箱腳(5，13，36，40)至少部分地由鉤狀元件(12,25,42,44,46,49)從后夾緊。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有集流箱和管板的熱交換器，其特征在于，管板(4，10，24，.37，41)包括至少部分環(huán)形的通道(7，15)，該通道的邊界包括內(nèi)部的下方的管板(4，10，24，.37.41),上方的集流箱腳(5，13，36，40)和外部的指定邊緣區(qū)域(8，16，26，38，51)的第一分區(qū)(3,17,22,33,43a,45a,47a,50a)。
3.根據(jù)權利要求1所述的具有集流箱和管板的熱交換器，其特征在于，管板(4，10，24，.37，41)的第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47，50)在與集流箱(1，20，30)連接之前已經(jīng)彎曲。
4.根據(jù)權利要求1所述的具有集流箱和管板的熱交換器，其特征在于，指定邊緣區(qū)域(8，16，26，38，51)的第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47，50)借助于成形輥和/或推桿彎曲。
5.根據(jù)權利要求1所述的具有集流箱和管板的熱交換器，其特征在于，第二分區(qū)(2，.11，23，32，43，45，47，50)的鉤狀元件(12，25，42，44，46，49)通過三角凸耳和/或通過傾斜向下指向的凸緣和/或通過向上彎曲的凸緣和/或通過從第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47，50)向內(nèi)彎曲的簧片和/或通過向內(nèi)沖壓的凸緣構成。
6.根據(jù)權利要求1所述的具有集流箱和管板的熱交換器，其特征在于，指定邊緣區(qū)域(8,16,26,38,51)的第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47,50)包括向內(nèi)展開的波形設置，其中，向內(nèi)展開的區(qū)域用作鉤狀元件(12，25，42，44，46，49)。
7.根據(jù)權利要求1所述的具有集流箱和管板的熱交換器，其特征在于，管板(4，10，24，.37.41)的第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47，50)的末端區(qū)域以180。向外彎曲。
8.根據(jù)權利要求7所述的具有集流箱和管板的熱交換器，其特征在于，彎曲的末端區(qū)域與指定邊緣區(qū)域(8，16，26，38，51)的第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47，50)材料封閉地連接。
9.根據(jù)權利要求1所述的具有集流箱和管板的熱交換器，其特征在于，管板(4，10，24，.37，41)的第二分區(qū)(2，11，23，32，43，45，47，50)包括以O。和180。之間的角度向內(nèi)彎曲的末端區(qū)域，其中，該向內(nèi)彎曲的末端區(qū)域構成鉤狀元件(12，25，42，44，46，49 )。
【文檔編號】F28F9/04GK203396274SQ201320177797
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年4月10日 優(yōu)先權日:2012年4月12日
【發(fā)明者】哈洛德·布朗 申請人:貝洱兩合公司