DE102013011061B3 - Heat exchanger with a flange connection - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einer Flanschverbindung, mit einem Anschlussflansch (1), der ein Druckgussteil ist und gießtechnisch hergestellte erste Durchgangslöcher (10) zur Aufnahme je eines Schraubenbolzens (2) mit einem Schraubenkopf (20) aufweist und mit einem Gegenflansch (3) mit zweiten Durchgangslöchern (30), wobei sich die Schraubenbolzen (2) durch die ersten und die zweiten Durchgangslöcher (10, 20) erstrecken und am Ende je eine Mutter (4) tragen. Eine Senkung des Aufwands zur Herstellung des Wärmetauschers wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dass die ersten oder die zweiten Durchgangslöcher (10, 30) wenigstens über einen Teil einer Flanschdicke einen mehreckigen vorzugsweise einen hexagonalen Querschnitt aufweisen, der an demjenigen Ende der Durchgangslöcher (10, 30) beginnt, an dem sich die Muttern (4) oder die Schraubenköpfe (20) befinden, sodass die Muttern oder die Schraubenköpfe in dem mehreckigen Querschnitt der ersten oder der zweiten Durchgangslöcher (10, 30) sitzen.The invention relates to a heat exchanger with a flange connection, with a connection flange (1) which is a die-cast part and has first through-holes (10) produced by casting technology for receiving a screw bolt (2) with a screw head (20) and with a counter flange (3) with second through holes (30), the screw bolts (2) extending through the first and the second through holes (10, 20) and each carrying a nut (4) at the end. According to the invention, the cost of producing the heat exchanger is reduced in that the first or second through holes (10, 30) have a polygonal, preferably hexagonal, cross-section at least over part of a flange thickness, which at that end of the through holes (10, 30) begins where the nuts (4) or the screw heads (20) are located, so that the nuts or the screw heads sit in the polygonal cross-section of the first or second through holes (10, 30).
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einer Flanschverbindung. Dieser umfasst einen ersten Flansch, der aus Guss ist und der gießtechnisch hergestellte erste Durchgangslöcher aufweist und einen zweiten Flansch mit zweiten Durchgangslöchern sowie Schraubenbolzen, die einen Schraubenkopf aufweisen, wobei sich die Schraubenbolzen durch die ersten und die zweiten Durchgangslöcher erstrecken und an ihren Enden jeweils eine Mutter tragen, sowie weitere Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a heat exchanger with a flange connection. This comprises a first flange which is made of cast iron and has the first through-holes produced by casting and a second flange with second through holes and bolts having a screw head, wherein the bolts extend through the first and the second through holes and at their ends a respective Wear mother, and other features of the preamble of
Ein Wärmetauscher, der diese Flanschverbindung aufweist, ist an sich aus
Aus der
Aus der
Die Kupplungsteile besitzen Flansche, die Löcher aufweisen, durch die hindurch sich Gewindebolzen erstrecken, um die Kupplungsteile zu verbinden und das Schlauchende festhalten.The coupling parts have flanges which have holes through which threaded bolts extend to connect the coupling parts and hold the hose end.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wärmetauscher mit einer Flanschverbindung bereitzustellen um dessen Kosten zu senken. Diese Aufgabe wird mit einem Wärmetauscher gemäß Patentanspruch 1 gelöst.The object of the invention is to provide a heat exchanger with a flange to reduce its cost. This object is achieved with a heat exchanger according to
Ein wesentlicher Aspekt besteht darin, dass die ersten oder die zweiten Durchgangslöcher über eine gesamte Flanschdicke einen mehreckigen, vorzugsweise einen hexagonalen Querschnitt, aufweisen. Die Muttern sitzen in dem mehreckigen Querschnitt der ersten oder der zweiten Durchgangslöcher. Sie werden komplett in diesem Querschnitt aufgenommen.An essential aspect is that the first or the second through holes have a polygonal, preferably a hexagonal cross-section over an entire flange thickness. The nuts are in the polygonal cross section of the first or second through holes. They are completely included in this cross section.
Vorteilhaft ist ferner, dass die Muttern je einen integrierten, also einen einstückig mit den Muttern ausgebildeten Bund aufweisen, wobei die Bunde mit ihrer Oberseite jeweils an dem Ende der ersten oder zweiten Durchgangslöcher angeordnet sind. Also, mit anderen Worten, die Schraubenbolzen werden von der den Bunden entgegengesetzten Seite in die Muttern eingeschraubt. Die Unterseiten der Bunde der Muttern sind demnach von außen sichtbar. Die Bunde begrenzen die Einbautiefe. Die Muttern entsprechen beispielsweise DIN 6923. Sie werden jedoch „umgedreht” eingesetzt bzw. angeordnet.It is also advantageous that the nuts each have an integrated, that is integrally formed with the nuts collar, the bundles are arranged with their top each at the end of the first or second through holes. So, in other words, the bolts are screwed into the nuts from the side opposite the collars. The undersides of the bundles of nuts are therefore visible from the outside. The bundles limit the installation depth. The nuts correspond, for example, DIN 6923. However, they are used or arranged "turned over".
Da sich die Muttern gemäß dem Vorschlag nicht mehr außen am Flansch sondern in den ersten oder zweiten Durchgangslöchern befinden, stellen sie kein störendes Funktionsteil mehr dar, wie es bei dem gegenwärtigen Wärmetauscher der Fall ist. An der nunmehr fast freiliegenden äußeren Flanschfläche können andere notwendige Funktionssteile, wie z. B. Zubehör für Ventile, beispielsweise für Abgasrückführventile, leichter angebaut werden, was wesentlich zur Kostensenkung beiträgt.Since the nuts according to the proposal are no longer on the outside of the flange but in the first or second through holes, they no longer constitute a troublesome functional part, as is the case with the current heat exchanger. At the now almost exposed outer flange surface other necessary functional parts, such. B. Accessories for valves, such as exhaust gas recirculation valves, are easily grown, which significantly contributes to cost reduction.
Als Nebeneffekt stellt sich durch die Erfindung eine – wenn auch geringe – Einsatzgewichtsreduzierung des Wärmetauschers ein, da die hexagonalen Querschnitte der Durchgangslöcher einen deutlich größeren Durchmesser aufweisen, als die zuvor vorhandenen runden Durchgangslöcher. Eine geringere Stabilität der Flanschverbindung ist damit möglicherweise verbunden, jedoch nicht nachteilig spürbar.As a side effect arises by the invention a - albeit small - application weight reduction of the heat exchanger, since the hexagonal cross sections of the through holes have a significantly larger diameter than the previously existing round through holes. A lower stability of the flange connection may be associated with this, but not adversely affected.
Die Herstellung der Flansche aus Druckguss ist noch einfacher, wenn sich der mehreckige insbesondere der hexagonale Querschnitt der ersten Durchgangslöcher nicht nur über einen größten Teil sondern über die gesamte Flanschdicke des Flansches erstreckt. Dieses ist besonders in solchen Fällen bevorzugt, in denen die Flanschdicke nicht wesentlich größer ist als die Höhe der Mutter, die im hexagonalen Querschnitt sitzt. Einer der Flansche stellt das stirnseitige Ende eines Gehäuses aus Druckguss dar, in dem ein Wärmetauscherkern, bestehend aus wenigstens einem Stapel aus Rohren und Rippen, angeordnet ist.The production of the flanges made of die-cast is even easier if the polygonal, in particular the hexagonal cross-section of the first through holes extends not only over a large part but over the entire flange thickness of the flange. This is particularly preferred in those cases where the flange thickness is not significantly greater than the height of the nut sitting in the hexagonal section. One of the flanges represents the front end of a housing made of die-cast, in which a heat exchanger core, consisting of at least one stack of pipes and ribs, is arranged.
Zusätzliche Kostenvorteile stellen sich dadurch ein, dass die Muttern, wie erwähnt, beispielsweise solche nach DIN 6923 sind und dass der mehreckige Querschnitt diesen Muttern entspricht, also hexagonal ausgebildet ist.Additional cost advantages are set by the fact that the nuts, as mentioned, for example, those according to DIN 6923 and that the polygonal cross-section corresponds to these nuts, that is hexagonal.
Zunächst wird die Mutter, wie beschrieben, formschlüssig in den hexagonalen Querschnitt des ersten Durchgangsloches eingesetzt. Dann wird der Schraubenbolzen durch das zweite Durchgangsloch des Gegenflansches hindurch in das erste Durchgangsloch gesteckt und in die verdrehsicher darin aufgenommene Mutter eingeschraubt.First, the nut, as described, positively inserted in the hexagonal cross section of the first through hole. Then, the bolt is inserted through the second through hole of the mating flange into the first through hole and screwed into the non-rotatably received therein nut.
Der als Druckgussteil erzeugte Flansch kann zu denselben Kosten hergestellt werden wie ein bisher verwendeter als Gussteil hergestellter Flansch.The flange produced as a die-cast part can be manufactured at the same cost as a previously used cast-molded flange.
Insgesamt lässt sich eine kostengünstigere Lösung mit sehr einfachen Mitteln darstellen.Overall, a more cost effective solution can be represented with very simple means.
Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.The invention will be described in more detail in an embodiment with reference to the accompanying drawings.
Die
Die
Die
Die
Der in den Abbildungen sichtbare rechte Flansch ist der Anschlussflansch
Ein Gegenflansch
Die Begriffe „Anschlussflansch” und „Gegenflansch” dienen lediglich der Unterscheidung der zwei Flansche. Demnach kann der vorstehend beschriebene Gegenflansch auch der Anschlussflansch sein, oder umgekehrt.The terms "connecting flange" and "counterflange" are only used to distinguish the two flanges. Accordingly, the counter flange described above can also be the connecting flange, or vice versa.
Um den Umfang der Flansche
Im gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich eine Mutter
Eine weitgehend freiliegende Flanschfläche
Der Schraubenkopf
In dem nicht zur Erfindung gehörenden Beispiel gemäß der
Ferner ist ebenfalls erkennbar, dass sich der hexagonale Querschnitt, der die Mutter
In weiteren nicht gezeigten Ausführungen ist einer der Flansche
Wie am besten aus
In einer nicht erfindungsgemäßen Ausführung erstreckt sich der hexagonale Querschnitt lediglich über einen wesentlichen Teil der Flanschdicke eines Flansches. Der wesentliche Teil beträgt mindestens 50% dieser Flanschdicke.In a non-inventive embodiment, the hexagonal cross-section extends only over a substantial part of the flange thickness of a flange. The essential part is at least 50% of this flange thickness.
Die
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