專利名稱：集流箱、換熱器及集流箱的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種符合本專利權(quán)利要求1前序部分的集流箱，尤指汽車增壓空氣箱或者冷卻劑箱和一種符合權(quán)利要求11前序部分的換熱器，以及一種集流箱的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)壓鑄工藝制造的塑料增壓空氣箱，在其需要承受高負(fù)荷時(shí)，即高溫高壓的情況下，通常是在承受極高負(fù)荷的區(qū)域配置多個(gè)拉桿(Zugankern)，這些拉桿形成了增壓空氣箱一側(cè)至另一側(cè)箱壁之間的連接。在生產(chǎn)的形式上，通常會(huì)考慮到使用拉桿，并且使用和增壓空氣箱相同的材料壓鑄而成。然而，該類型的增壓空氣箱還有待改進(jìn)。
已知有EP 0 641 985 B1中所描述的一種換熱器箱，該換熱器箱配有多個(gè)結(jié)構(gòu)上與其相分離的加固撐條，并且這些加固撐條在換熱器箱制造完成后安裝在位于換熱器箱相對(duì)的箱壁之間的凹槽內(nèi)。然而，其制造費(fèi)用相對(duì)高昂，因此這類換熱器箱也有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種改良的集流箱和/或換熱器。
該目的通過符合權(quán)利要求1特征的集流箱和符合權(quán)利要求11特征的換熱器實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步的優(yōu)化結(jié)構(gòu)由從屬權(quán)利要求實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，拉桿最好和集流箱一起制造為由塑料構(gòu)成的一體件，或者至少和集流箱牢牢固定在一起，尤其是通過澆鑄的方法，該拉桿上有一襯層(Einlage)。該襯層在壓鑄前被放入模具內(nèi)。原則上也可將拉桿推入一同擠壓成形的開口內(nèi)并隨后焊接，這樣能夠形成材質(zhì)銜接的連接；或者也可借助彈力咬邊——例如棘輪止動(dòng)銷——來固定，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)力傳遞的連接。
襯層最好使用加強(qiáng)元件和/或散熱元件。然后，高溫時(shí)中斷增壓空氣箱的工作是有意義的，因?yàn)檫@樣做能夠有針對(duì)性地降低承受最強(qiáng)負(fù)荷部位處的材料溫度，從而減緩塑料的氧化老化，同時(shí)延長(zhǎng)使用壽命。此外，也可以使用廉價(jià)的塑料，但是只有在特定的某些情況下才能使用塑料代替鋁。
襯層最好是一金屬插入件、金屬帶、金屬管、纖維材料插入件、纖維材料帶和/或一纖維層，并且這里的纖維材料及纖維層尤指玻璃或者碳素纖維。
外殼最好預(yù)設(shè)為塑料材質(zhì)。這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于如下改型品種尤其重要，該品種的拉桿在壓鑄完成后推入并焊接。通過塑料外殼，尤其是由一種能和集流箱的塑料材質(zhì)良好結(jié)合的塑料材質(zhì)所構(gòu)成的外殼，能形成塑料材料的材質(zhì)銜接的連接。
為了能借助流動(dòng)的液體冷卻，襯層最好設(shè)計(jì)為空心的，尤其是帶有基本上呈圓形或者橢圓形的橫截面。此處還可以安裝多個(gè)臨近的細(xì)小管，或分離設(shè)計(jì)或一體設(shè)計(jì)。
除此之外，襯層可以由一種導(dǎo)熱性良好的材料構(gòu)成，例如銅或者鋁。這和先前提到的空心結(jié)構(gòu)的襯層尤其相配。
襯層最好越過集流箱外側(cè)向外突出和/或者終止于集流箱的突出部分，尤其是終止于其肋片內(nèi)。如果襯層終止于肋片內(nèi)，便能實(shí)現(xiàn)很好的插立固定，因?yàn)槭墉h(huán)境溫度影響的肋片視溫度不同在行駛過程中也具有較高的彈性模數(shù)。
在本發(fā)明一值得推薦的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，集流箱被安裝在一換熱器內(nèi)，其中各導(dǎo)熱管延伸入集流箱。特別之處在于，為了增大傳熱的表面積，該換熱器上設(shè)計(jì)有波形翅片，并且波形翅片例如可以和各導(dǎo)熱管焊接在一起。這樣的換熱器尤其適用于機(jī)動(dòng)車輛。
此外還可以將本發(fā)明中的集流箱獨(dú)立應(yīng)用于任一換熱器內(nèi)，或者將其另外與至少一個(gè)集流箱連接使用，其中另外一個(gè)/多個(gè)集流箱也同樣可以是本發(fā)明中的集流箱或者是現(xiàn)有技術(shù)的集流箱。


接下來將依據(jù)多個(gè)實(shí)施例和附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明。圖中圖1第一實(shí)施例中配備有兩個(gè)集流箱的換熱器；圖2橫切圖1中兩集流箱中一個(gè)的剖面圖；圖3縱向剖切圖2中集流箱的剖面圖；圖4第三實(shí)施例中縱向剖切一集流箱的剖面圖；
圖5第四實(shí)施例中縱向剖切一集流箱的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中汽車空調(diào)的集流箱1設(shè)計(jì)為冷卻劑箱，并由通過玻璃纖維加強(qiáng)且配有拉桿2的聚酰胺材料構(gòu)成，該拉桿配有由玻璃纖維帶構(gòu)成的襯層。用于生產(chǎn)冷卻劑箱所使用的粒狀且摻入玻璃纖維的聚酰胺，為了加速其結(jié)晶化，會(huì)為其添加一種顆粒狀且起放熱作用的化學(xué)發(fā)生劑，同時(shí)該發(fā)生劑外層包裹聚乙烯，而各粒料相互混合并輸送入壓鑄機(jī)。
在壓鑄機(jī)的蝸桿內(nèi)，借助熱量(240-290℃)和壓力可通過已知的方法使粒料塑化為塑料胚料。這些可塑的塑料胚料將被填入壓鑄模具內(nèi)，模具內(nèi)在拉桿2預(yù)設(shè)安裝的位置處，會(huì)自動(dòng)加入加強(qiáng)成分，此處所指的是外層包裹了聚酰胺的帶狀排布的玻璃纖維。這個(gè)過程中要預(yù)熱加強(qiáng)成分。由于溫度很高，在通過形成CO2釋放熱能的條件下發(fā)生劑會(huì)起反應(yīng)。發(fā)生劑以及所生成的CO2促使壓鑄機(jī)填料更快，因?yàn)槔鋮s時(shí)塑料胚料的體積收縮很小，這樣便不必添補(bǔ)或者只需添補(bǔ)極小量的經(jīng)過塑化處理的塑料胚料，用于平衡體積的收縮。噴入的聚酰胺和玻璃纖維外殼上的聚酰胺完成材料銜接的連接，從而形成整合入冷卻劑箱的一體件結(jié)構(gòu)的拉桿2，通過使用玻璃纖維按要求對(duì)該拉桿進(jìn)行相應(yīng)的加強(qiáng)。
塑料胚料始終處于壓鑄模具內(nèi)，直至填滿模子并已形成一定的結(jié)晶和松弛。緊接著，打開壓鑄模具、取出冷卻劑箱并立即插入夾緊框，以免冷卻劑箱跌落。根據(jù)本發(fā)明的方法，冷卻劑箱在取出時(shí)的表面溫度約為120℃。這里的夾緊框可以加以冷卻。
在隨后的處理中，將在鋁質(zhì)箱底的四圍安置橡膠密封圈，把夾緊框從冷卻劑箱內(nèi)取出，然后盡量快速地，即大致在30至60秒內(nèi)，將冷卻劑箱安放在配有橡膠密封圈的鋁制箱底上，并在壓力機(jī)內(nèi)壓緊。
圖中未示的第二個(gè)實(shí)施例中，專為增壓空氣箱，在壓鑄模具內(nèi)放入并鑄入用于加強(qiáng)和冷卻拉桿而安裝的細(xì)小金屬管，作為襯層。同時(shí)金屬小管的末端從模子中突出，這樣便于金屬管隨后連接上冷卻劑的循環(huán)回路。通常情況下，冷卻劑冷卻器安裝在距離增壓空氣箱較近的位置，因此對(duì)于部分位置冷卻—即拉桿部位冷卻—的增壓空氣箱來說，只需做很小的改動(dòng)。
圖4展示了集流箱11，此處為增壓空氣箱，其配有拉桿12。拉桿通過使用作為襯層13的由芳香族聚酰胺纖維噴入的帶狀材料得到加強(qiáng)，也就是說，帶狀材料的外殼和集流箱11的構(gòu)成材料相同。生產(chǎn)時(shí)，該帶狀材料以全自動(dòng)的方式輸送通過壓鑄模具，并會(huì)在出模前折斷、分離。
圖5展示了作為襯層23的沖孔幾何形的使用以及作為拉桿22的特殊成型金屬板，該金屬板完全被集流箱21的材料包裹住。除了金屬也可考慮其它牢度較高的材料。為了預(yù)先將沖孔幾何形固定在壓鑄模具內(nèi)，可設(shè)計(jì)隆起的高處，以實(shí)現(xiàn)壓鑄模具內(nèi)簡(jiǎn)易的夾緊固位。
權(quán)利要求
1.集流箱，尤其是塑料構(gòu)成的增壓空氣箱或者冷卻劑箱，至少配有一個(gè)整合入增壓空氣箱或冷卻劑箱的一體成型或牢固連接的拉桿(2；12；22)，其特征在于，拉桿(2；12；22)至少具有一個(gè)襯層(13；23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集流箱，其特征在于，襯層(13；23)是一加強(qiáng)元件和/或散熱元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的集流箱，其特征在于，襯層(13；23)是一金屬插入件、金屬帶、金屬管、纖維材料插入件、纖維材料帶和/或一纖維層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集流箱，其特征在于，纖維材料具有碳素和/或玻璃纖維。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的集流箱，其特征在于，襯層(13；23)由塑料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集流箱，其特征在于，外層包裹的材料和其余集流箱(1；11；21)為相同的塑料材質(zhì)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的集流箱，其特征在于，襯層設(shè)計(jì)為空心結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集流箱，其特征在于，襯層設(shè)計(jì)為能使液體流過。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的集流箱，其特征在于，襯層由一導(dǎo)熱性能良好的材料構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集流箱，其特征在于，襯層越過集流箱(1；11；21)外側(cè)向外突出和/或者終止于集流箱(1；11；21)的突出部分。
11.換熱器，尤指用地于機(jī)動(dòng)車輛的增壓空氣冷卻器或者冷卻劑冷卻器，配備多條至少延伸入一個(gè)集流箱的導(dǎo)熱管，其特征在于，至少一個(gè)集流箱(1；11；21)是按照前述權(quán)利要求之一來設(shè)計(jì)的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的集流箱的生產(chǎn)方法，其特征在于，生產(chǎn)集流箱(1；11；21)時(shí)，襯層(13；23)直接噴入和/或之后放入并且材料銜接地焊入同一集流箱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種集流箱，尤其是塑料構(gòu)成的增壓空氣箱或者冷卻劑箱，其至少配有一個(gè)整合入該集流箱的一體成型或牢固連接成一體的拉桿，其特征在于，該拉桿包括至少一個(gè)襯層。
文檔編號(hào)F28F21/06GK1771423SQ200480009351
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者格奧爾格·卡姆勒 申請(qǐng)人:貝洱兩合公司