AT522335B1

AT522335B1 - Steckerbaugruppe zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor

Info

Publication number: AT522335B1
Application number: ATA50716/2019A
Authority: AT
Original assignee: Henn Gmbh & Co Kg
Priority date: 2019-08-14
Filing date: 2019-08-14
Publication date: 2020-10-15
Also published as: WO2021026579A1; AT522335A4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckerbaugruppe (1), zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, umfassend ein Rohr (3) und einen Steckverbinder (4), welcher einen Verbinderkörper (6) umfasst, der einen Ringraum (21) aufweist, der zwischen einem ersten Mantelabschnitt (11) und einem zweiten Mantelabschnitt (14) des Steckverbinders (4) liegt, wobei der erste Mantelabschnitt (11) vom zweiten Mantelabschnitt (14) umgeben ist, wobei ein Verbindungsabschnitt (31) des Rohres (3) in den Ringraum (21) des Verbinderkörpers (6) eingesetzt und mit diesem verbunden ist. Der erste Mantelabschnitt (11) weist im Querschnitt gesehen zumindest eine von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Ausbauchung (53) auf, wobei im zusammengebauten Zustand der Steckerbaugruppe (1) das Rohr (3) zumindest im Bereich der Ausbauchung (53) mittels des ersten Mantelabschnittes (11) und/oder des zweiten Mantelabschnittes (14) des Verbinderkörpers (6) geklemmt ist.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Steckerbaugruppe, sowie ein Verfahren zum Verbinden eines Verbindungsabschnittes eines Rohres für flüssige oder gasförmige Medien mit einem Steckverbinder, sowie ein Presswerkzeug zum Durchführen des Verfahrens.

[0002] Aus der AT 509 196 B1 ist ein Verfahren zum Verbinden eines Endabschnitts einer Leitung für flüssige oder gasförmige Medien mit einem Steckverbinder bekannt. Die Leitung für flüssige oder gasförmige Medien ist hierbei ein weichelastischer Kunststoffschlauch. Beim Verbindungsverfahren wird ein erster Wandabschnitt des Steckverbinders mit einem Drückwerkzeug in Richtung zu einem den ersten Wandabschnitt hülsenförmig umgebenden zweiten Wandabschnitt verformt. Dabei wird ein zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt des Steckverbinders liegender Endabschnitt der Leitung zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt geklemmt. Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Steckverbinders ist aus der EP3134670B1 bekannt.

[0003] Das in der AT 509 196 B1 beschriebene Verfahren zum Verbinden des Endabschnitts einer Leitung mit dem Steckverbinder bzw. die Ausgestaltung des Steckverbinders besitzt den Nachteil, dass nur weichelastische Endabschnitte von Schläuchen durch ein derartiges Verfahren mit einem Steckverbinder verbunden werden können. Ein Kunststoffrohr, welches in dessen Durchmesser nicht gedehnt werden soll, wie etwa ein glasfaserverstärktes Kunststoffrohr, kann durch das in der AT 509 196 B1 beschriebene Verfahren nicht mit dem Steckverbinder verbunden werden, ohne dass dabei das Kunststoffrohr beschädigt werden würde.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckerbaugruppe, sowie ein Verfahren zum Verbinden eines Verbindungsabschnittes eines Rohres für flüssige oder gasförmige Medien mit einem Steckverbinder zu schaffen, mittels welchem auch nicht dehnbare Rohre verbunden werden können.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Steckerbaugruppe und durch das Verfahren zum Verbinden des Steckverbinders gemäß den Ansprüchen gelöst.

[0006] Erfindungsgemäß ist eine Steckerbaugruppe umfassend ein Rohr und einen Steckverbinder ausgebildet. Der Steckverbinder umfasst einen Verbinderkörper, wobei der Verbinderkörper einen Ringraum aufweist, der zwischen einem hülsenförmigen, im Querschnitt eine zentrale Längsachse des Steckverbinders ringförmig umgebenden ersten Mantelabschnitt und einem hülsenförmigen, im Querschnitt die zentrale Längsachse ringförmig umgebenden zweiten Mantelabschnitt des Steckverbinders liegt. Der erste Mantelabschnitt ist vom zweiten Mantelabschnitt umgeben. Der erste Mantelabschnitt des Verbinderkörpers ist mit dem zweiten Mantelabschnitt an einem ersten Endabschnitt durch einen ersten Stimwandabschnitt verbunden und die Mantelabschnitte sind an einem zweiten Endabschnitt offen zueinander, wodurch eine Rohraufnahmeseite des Verbinderkörpers ausgebildet ist. Ein Verbindungsabschnitt des Rohres ist von der Rohraufnahmeseite her in den Ringraum des Verbinderkörpers eingesetzt und mit diesem verbunden. Der erste Mantelabschnitt weist im Querschnitt gesehen eine von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Ausbauchung auf, wobei im zusammengebauten Zustand der Steckerbaugruppe das Rohr ausschließlich im Bereich der Ausbauchung mittels des ersten Mantelabschnittes und/oder des zweiten Mantelabschnittes des Verbinderkörpers geklemmt ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Steckerbaugruppe ein Dichtungselement umfasst, welches zwischen dem Rohr und dem ersten Mantelabschnitt angeordnet ist.

[0007] Von Vorteil an der erfindungsgemäßen Ausbildung ist, dass durch die Ausbauchung des ersten Mantelabschnittes, das Rohr zumindest im Bereich der Ausbauchung zwischen dem ersten Mantelabschnitt und dem zweiten Mantelabschnitt geklemmt werden kann, ohne dass dabei der Umfang des Rohres gedehnt werden müsste. Somit kann eine verbesserte Langlebigkeit des Rohres erreicht werden und gleichzeitig eine ausreichende Klemmung des Rohres erreicht werden. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglicht, dass auch nicht dehnbare Rohre verpresst werden können, ohne dass dabei das Rohr beschädigt wird, insbe-

sondere ohne dass das Rohr aufreißt.

[0008] Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr vollumfänglich am ersten Mantelabschnitt anliegt und das Rohr eine Rohrausbauchung aufweist, welche mit der Ausbauchung des ersten Mantelabschnittes korrespondiert. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass eine mediendichte Verbindung zwischen dem ersten Mantelabschnitt und dem Rohr erreicht werden kann.

[0009] Ferner kann vorgesehen sein, dass das Rohr ausschließlich im Bereich der Ausbauchung am zweiten Mantelabschnitt anliegt. Insbesondere wenn das Rohr nicht gedehnt werden soll ist es zweckmäßig, dass das Rohr ausschließlich im Bereich der Ausbauchung am zweiten Mantelabschnitt anliegt. Somit ist es denkbar, dass das Rohr an sich bzw. der Steckverbinder große Fertigungstoleranzen aufweisen und trotzdem das Rohr zwischen dem ersten Mantelabschnitt und dem zweiten Mantelabschnitt geklemmt werden kann, ohne dass dabei das Rohr gedehnt werden muss.

[0010] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Verbindungsabschnitt des Rohres eine an einer Umfangfläche des Rohres eingebrachte Fixierausnehmung und axial dazu beabstandet eine Dichtungsaufnahme aufweist, wobei im zusammengebauten Zustand der Steckerbaugruppe eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Mantelabschnitt des Verbinderkörpers und der Fixierausnehmung des Rohres hergestellt ist, und wobei das Dichtungselement zwischen dem ersten Mantelabschnitt und der Dichtungsaufnahme gepresst ist, wobei der erste Mantelabschnitt zumindest im Bereich der Fixierausnehmung die von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Ausbauchung aufweist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass im Bereich der Fixierausnehmung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rohr und dem Steckverbinder hergestellt werden kann, sodass das Rohr fest im Steckverbinder aufgenommen werden kann. Gleichzeitig kann im Bereich der Dichtungsaufnahme eine dichte Verbindung zwischen dem Rohr und dem Steckverbinder hergestellt werden.

[0011] Weiters kann vorgesehen sein, dass über den Umfang verteilt zwischen zwei und fünf, insbesondere vier Ausbauchungen ausgebildet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Ausbauchungen gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der erste Mantelabschnitt einen Polygonquerschnitt aufweisen, wobei die Ecken abgerundet sind.

[0012] Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Verbinden eines Verbindungsabschnittes eines Rohres für flüssige oder gasförmige Medien mit einem Steckverbinder vorgesehen, wobei der Steckverbinder einen Verbinderkörper umfasst, welcher Verbinderkörper einen Ringraum aufweist, der zwischen einem hülsenförmigen, im Querschnitt eine zentrale Längsachse des Steckverbinders ringförmig umgebenden ersten Mantelabschnitt und einem hülsenförmigen, im Querschnitt die zentrale Längsachse ringförmig umgebenden zweiten Mantelabschnitt des Steckverbinders liegt, wobei der erste Mantelabschnitt vom zweiten Mantelabschnitt umgeben ist und der erste Mantelabschnitt des Verbinderkörpers mit dem zweiten Mantelabschnitt an einem ersten Endabschnitt durch einen ersten Stirnwandabschnitt verbunden ist und die Mantelabschnitte an einem zweiten Endabschnitt offen zueinander sind, wodurch eine Rohraufnahmeseite des Verbinderkörpers (6) ausgebildet ist, wobei

- in einem Verfahrensschritt der Verbindungsabschnitt des Rohres von der Rohraufnahmeseite des Verbinderkörpers her in den Ringraum des Steckverbinders eingeschoben und positioniert wird;

- in einem weiteren Verfahrensschritt ein Presswerkzeug den ersten Mantelabschnitt des Verbinderkörpers radial nach außen drückt.

Das Presswerkzeug drückt den ersten Mantelabschnitt des Verbinderkörpers zumindest abschnittsweise derart radial nach außen, dass sich am ersten Mantelabschnitt im Querschnitt gesehen eine von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Ausbauchung ausbildet, wobei im zusammengebauten Zustand der Steckerbaugruppe das Rohr zumindest im Bereich der AusbauChung mittels des ersten Mantelabschnittes und/oder des zweiten Mantelabschnittes des Verbinderkörpers geklemmt ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass in einem Verfahrensschritt ein Dichtungselement in den Ringraum des Steckverbinders zwischen dem ersten Mantelabschnitt

und dem zweiten Mantelabschnitt, insbesondere an den ersten Mantelabschnitt anliegend, eingebracht wird.

[0013] Von Vorteil an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass durch die Ausbauchung des ersten Mantelabschnittes, das Rohr zumindest im Bereich der Ausbauchung zwischen dem ersten Mantelabschnitt und dem zweiten Mantelabschnitt geklemmt werden kann, ohne dass dabei der Umfang des Rohres gedehnt werden müsste. Somit kann eine verbesserte Langlebigkeit des Rohres erreicht werden und gleichzeitig eine ausreichende Klemmung des Rohres erreicht werden.

[0014] Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Mantelabschnitt des Rohres derart verformt wird, dass der Umfang des Rohres zwischen 0% und 1%, insbesondere zwischen 0% und 0,1% vergrößert wird und das Rohr von einer kreisrunden Querschnittsgeometrie zu einer Querschnittsgeometrie mit einer Rohrausbauchung verformt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass eine ausreichende Klemmung des Rohres im Steckverbinder erreicht werden kann, ohne dass dabei das Rohr beschädigt wird.

[0015] Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass ein erster Teilbereich des Presswerkzeuges den ersten Mantelabschnitt derart verformt, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rohr und dem Steckverbinder hergestellt wird, und axial vom ersten Teilbereich beabstandet ein zweiter Teilbereich des Presswerkzeuges den ersten Mantelabschnitt derart verformt, dass das Dichtungselement durch den ersten Mantelabschnitt komprimiert und somit zwischen dem ersten Mantelabschnitt und dem Rohr geklemmt wird. Durch diese Maßnahme kann eine besonders beständige Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Rohr hergestellt werden. Darüber hinaus kann durch diese Maßnahme eine dichte Verbindung trotz schlechter Oberflächenqualität am Rohranschluss und bei extrem harten, stark verstärkten Materialien erreicht werden.

[0016] Erfindungsgemäß ist ein Presswerkzeug zum Durchführen eines Verfahrens zum Verbinden eines Steckverbinders mit einem Rohr vorgesehen. Das Presswerkzeug weist an einer Pressfläche zumindest eine von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Presswerkzeugausbauchung auf. Besonders mit einem derartig ausgebildeten Presswerkzeug kann eine dichte und beständige Verbindung zwischen einem Steckverbinder und einem Rohr hergestellt werden.

[0017] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass über den Umfang verteilt mehrere Presswerkzeugausbauchungen ausgebildet sind.

[0018] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0019] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

[0020] Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Steckerbaugruppe in einem Viertelschnitt; [0021] Fig. 2 ein mit der Steckerbaugruppe ausgestattetes Fahrzeug;

[0022] Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Steckerbaugruppe in einer Explosionsansicht;

[0023] Fig. 4 eine Schnittdarstellung der Steckerbaugruppe nach Fig. 3 in einer zusammengebauten Stellung;

[0024] Fig. 5 eine Schnittdarstellung der Steckerbaugruppe nach Fig. 3 und Fig. 4 in einer zusammengebauten und verpressten Stellung;

[0025] Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Steckerbaugruppe mit Verpresswerkzeug;

[0026] Fig. 7 eine Querschnittdarstellung der Steckerbaugruppe in einer zusammengebauten Stellung.

[0027] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer-

den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0028] Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Steckerbaugruppe 1, wobei diese in einem Viertelschnitt geschnitten dargestellt ist. Weiters ist in Fig. 1 schematisch ein Gegensteckverbinder 2 dargestellt, welcher mit der Steckerbaugruppe 1 verbindbar ist.

[0029] In Fig. 1 ist die Steckerbaugruppe 1 in einem zusammengebauten Zustand dargestellt. Die Steckerbaugruppe 1 umfasst ein Rohr 3, einen Steckverbinder 4 sowie ein zwischen Steckverbinder 4 und Rohr 3 eingebrachtes Dichtungselement 5. Der Steckverbinder 4 umfasst einen Verbinderkörper 6, welcher vorzugsweise als einteiliges Umformteil, etwa als Tiefziehteil, insbesondere aus einem Edelstahlblech, gebildet ist.

[0030] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges 7 mit verbauter Steckerbaugruppe 1 entsprechend Fig. 1. Wie in Fig. 2 ersichtlich, wird die Steckerbaugruppe 1 vorzugsweise in einem Fahrzeug 7, insbesondere in einem straßengebundenen Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor eingesetzt. Im Speziellen wird die Steckerbaugruppe 1 zum Verbinden verschiedener Bauteile der Frischluftzuführung zum Verbrennungsmotor eingesetzt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steckerbaugruppe 1 mit dem entsprechenden Gegensteckverbinder 2 zur Verbindung zweier Teile im Ansaugbereich eines Turboladers 8 vorgesehen ist. Weiters kann auch vorgesehen sein, dass eine derartige Steckerverbindung in der vom Turbolader 8 abgehenden Druckseite zur Verbindung zweier Bauteile eingesetzt wird.

[0031] Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Steckerbaugruppe 1 entlang einer zentralen Längsachse 9 des Steckverbinders 4. Um die einzelnen Bauteile gut beschreiben zu können, sind diese in der Fig. 3 in einer Explosionsansicht dargestellt.

[0032] Wie in Fig. 3 gut ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder 4 neben dem Verbinderkörper 6 eine Steckerdichtung 10 umfasst, welche im Verbinderkörper 6 aufgenommen ist. Die Steckerdichtung 10 dient dazu, um die Steckerbaugruppe 1 im zusammengesteckten Zustand mit einem Gegensteckverbinder 2 ausreichend abdichten zu können.

[0033] Wie in Fig. 3 ersichtlich, ist am Verbinderkörper 6 ein erster Mantelabschnitt 11 ausgebildet, welcher die zentrale Längsachse 9 des Steckverbinders 4 hülsenförmig umgibt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der erste Mantelabschnitt 11 ein rotationssymmetrischer Hohlzylinder.

[0034] Der erste Mantelabschnitt 11 weist eine innenliegende Mantelfläche 12 und eine außenliegende Mantelfläche 13 auf. Den ersten Mantelabschnitt 11 umgibt ein zweiter Mantelabschnitt 14, welcher ebenfalls bezüglich der zentralen Längsachse 9 rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Der erste Mantelabschnitt 11 ist mit dem zweiten Mantelabschnitt 14 an einem ersten Endabschnitt 15 mittels eines ersten Stimwandabschnittes 16 verbunden.

[0035] Gleich wie der erste Mantelabschnitt 11 weist auch der zweite Mantelabschnitt 14 eine innenliegende Mantelfläche 17 und eine außenliegende Mantelfläche 18 auf.

[0036] Der erste Mantelabschnitt 11 wird durch seine innenliegende Mantelfläche 12 und die auBenliegende Mantelfläche 13 begrenzt, wodurch sich eine Wandstärke 19 des ersten Mantelabschnittes 11 ergibt. Der zweite Mantelabschnitt 14 wird ebenfalls durch eine innenliegende Mantelfläche 17 und eine außenliegende Mantelfläche 18 begrenzt, wodurch sich eine Wandstärke 20 des zweiten Mantelabschnittes 14 ergibt.

[0037] Durch die Beabstandung der beiden Mantelabschnitte 11, 14 zueinander, ergibt sich ein Ringraum 21. Der Ringraum 21 wird insbesondere in radialer Richtung durch die außenliegende Mantelfläche 13 des ersten Mantelabschnittes 11 und durch die innenliegende Mantelfläche 17 des zweiten Mantelabschnittes 14 begrenzt. Insbesondere ergibt sich dadurch ein Ringraumspalt 22. Dieser Ringraumspalt 22 ist vorzugsweise so groß gewählt, dass das Rohr 3 zumindest teilweise darin aufgenommen werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ringraumspalt 22 zwischen 2mm und 20mm, insbesondere, zwischen 3mm und 10mm, bevorzugt zwi-

schen 4mm und 6mm groß.

[0038] Die beiden Mantelabschnitte 11, 14 sind an einem zweiten Endabschnitt 23 des Steckverbinders 4 offen zueinander, wodurch sich eine Rohraufnahmeseite 24 des Verbinderkörpers 6 ergibt.

[0039] Es kann vorgesehen sein, dass der erste Mantelabschnitt 11 eine Abschrägung 25 aufweist, welche an der Rohraufnahmeseite 24 des ersten Mantelabschnittes 11 ausgebildet ist. Eine derartige Abschrägung 25 bringt den Vorteil mit sich, dass ein Dichtungselement 5 leicht in Einschieberichtung 26 auf den ersten Mantelabschnitt 11 aufgeschoben werden kann. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass der zweite Mantelabschnitt 14 eine derartige Abschrägung 27 aufweist, sodass auch das Rohr 3 leicht in den Ringraum 21 eingeschoben werden kann.

[0040] Die Abschrägungen 25, 27 können beispielsweise durch Umbördelungen mit entsprechenden Radien realisiert werden und werden vorzugsweise während des Tiefziehvorganges ausgeformt.

[0041] Weiters kann vorgesehen sein, dass an den ersten Mantelabschnitt 11 in Richtung ersten Endabschnitt 15 des Steckverbinders 4 betrachtet, eine Dichtungsaufnahme 28 anschließt, welche ebenfalls im Verbinderkörper 6 ausgeformt ist. In einer derartigen Dichtungsaufnahme 28 kann eine Steckerdichtung 10 aufgenommen sein. Weiters kann vorgesehen sein, dass an die Dichtungsaufnahme 28 ein dritter Mantelabschnitt 29 anschließt, welcher zur Aufnahme des Gegensteckverbinders 2 dient. An den dritten Mantelabschnitt 29 kann der Stimwandabschnitt 16 anschließen, welcher den dritten Mantelabschnitt 29 mit dem zweiten Mantelabschnitt 14 verbindet. Durch diesen Aufbau bzw. Zusammenhang ist, wie bereits erwähnt, der erste Mantelabschnitt 11 über den Stirnwandabschnitt 16 mit dem zweiten Mantelabschnitt 14 verbunden.

[0042] Bevorzugt wird der Verbinderkörper 6 in einem Tiefziehverfahren hergestellt, wobei sämtliche Wandstärken der Mantelabschnitte des Verbinderkörpers 6 in etwa gleich groß sind.

[0043] Wie in der Ansicht in Fig. 3 ersichtlich, kann es auch zweckmäßig sein, dass die Dichtungsaufnahme 28 eine Stirwandung 30 aufweist, welche an den ersten Mantelabschnitt 11 anschließt. Die Stimwandung 30 kann hier insbesondere in Richtung zum zweiten Mantelabschnitt 14 gebogen sein, wodurch sich eine Aufnahmemulde für die Steckerdichtung 10 ergibt.

[0044] Die Ausbildung der Stirnwandung 30 bringt weiters den Vorteil mit sich, dass im Zuge des Zusammenbaus der Steckerbaugruppe 1 das Dichtungselement 5 soweit in Einschieberichtung 26 in den Ringraum 21 eingeschoben werden kann, bis es an der Stirwandung 30 anliegt. Somit kann die Stimwandung 30 auch dazu dienen, um den Positioniervorgang des Dichtungselementes 5 zu erleichtern. Mit anderen Worten ausgedrückt, dient die Stirnwand 30 als axialer Positionieranschlag für das Dichtungselement 5.

[0045] Der Ringraum 21 ist dazu ausgebildet, um das Dichtungselement 5 und einen am Rohr 3 ausgebildeten Verbindungsabschnitt 31 aufzunehmen.

[0046] Auch das Dichtungselement 5 ist im Wesentlichen ein rotationssymmetrischer Körper, wobei ein im Wesentlichen rechteckiger Querschnitt um die zentrale Längsachse 9 rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich am Dichtungselement 5 eine Innenmantelfläche 32 und eine Außenmantelfläche 33, welche in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind, wodurch sich eine Wandstärke 34 des Dichtungselementes 5 ergibt. Die Wandstärke 34 des Dichtungselementes 5 wird vorzugsweise so groß gewählt, dass das Dichtungselement 5, welches vorzugsweise aus einem weichelastischen Material gebildet ist, leicht verformt werden kann. Bevorzugt wird eine Wandstärke 34 zwischen 1mm und 10mm, insbesondere zwischen 2mm und 5mm gewählt, um ein Dichtungselement 5 zu erhalten, welches seine Funktion bestmöglich erfüllen kann.

[0047] Ein Innendurchmesser 35 des Dichtungselementes 5 ist in etwa so groß gewählt, wie ein Außendurchmesser 36 des ersten Mantelabschnittes 11. Von Vorteil ist es, wenn die beiden Durchmesser 35, 36 so aufeinander abgestimmt sind, dass das Dichtungselement 5 leicht auf den ersten Mantelabschnitt 11 aufgeschoben werden kann und dort guten Halt findet.

[0048] Der Verbindungsabschnitt 31 des Rohres 3 weist eine Fixierausnehmung 37 auf.

[0049] Weiters weist das Rohr 3 eine Dichtungsaufnahme 38 auf, welche im zusammengebauten Zustand der Steckerbaugruppe 1 mit dem Dichtungselement 5 zusammenwirkt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand der Steckerbaugruppe 1 die AuBenmantelfläche 33 des Dichtungselementes 5 an einer Innenmantelfläche 39 der Dichtungsaufnahme 38 anliegt. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn ein Innendurchmesser 40 der Dichtungsaufnahme 38 in etwa gleich groß gewählt wird, wie ein Außendurchmesser 41 des Dichtungselementes 5. Vorzugsweise werden die beiden Durchmesser 40, 41 so gewählt, dass das Rohr 3 während des Zusammenbauvorganges der Steckerbaugruppe 1 leicht über das Dichtungselement 5 geschoben werden kann.

[0050] In einer bevorzugten Ausführungsvariante, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, kann vorgesehen sein, dass sowohl die Fixierausnehmung 37 als auch die Dichtungsaufnahme 38 in eine Innenmantelfläche 42 des Rohres 3 eingebracht sind.

[0051] Die Fixierausnehmung 37 und die Dichtungsaufnahme 38 sind vorzugsweise axial zueinander beabstandet im Rohr 3 angeordnet.

[0052] Ein Außendurchmesser 43 des Rohres 3 wird vorzugsweise so gewählt, dass er kleiner ist als ein Innendurchmesser 45 des zweiten Mantelabschnittes 14 des Verbinderkörpers 6. Dadurch kann das Rohr 3 während des Zusammenbaus der Steckerbaugruppe 1 leicht in den Ringraum 21 des Verbinderkörpers 6 eingeschoben werden.

[0053] Weiters kann vorgesehen sein, dass das Rohr 3 im Bereich seines Verbindungsabschnittes 31 eine größere Wandstärke aufweist als in einem zylindrischen Rohrabschnitt.

[0054] Ein Zusammenbau der Steckerbaugruppe 1 wird im Folgenden anhand der Darstellung in Fig. 3 beschrieben.

[0055] In einem ersten Verfahrensschritt wird das Dichtungselement 5 in den Ringraum 21 eingesetzt. Hierbei kann das Dichtungselement 5 im Ringraum 21 soweit in Einschieberichtung 26 verschoben werden, bis es an der Stirmwandung 30 der Dichtungsaufnahme 28 anliegt.

[0056] Ist das Dichtungselement 5 richtig im Verbinderkörper 6 positioniert, so kann nun in einem weiteren Verfahrensschritt das Rohr 3 in Einschieberichtung 26 in den Ringraum 21 eingeschoben werden.

[0057] Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. 3. Jedoch sind in dieser Ansicht sowohl das Dichtungselement 5, als auch das Rohr 3 in einer zusammengesteckten Position dargestellt, in welcher sie in den Ringraum 21 des Verbinderkörpers 6 geschoben sind. In der Fig. 4 werden für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 3 verwendet. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung der vorangegangenen Fig. 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0058] Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist im gefügten Zustand das Rohr 3 im Ringraum 21 aufgenommen, wobei zwischen der innenliegenden Mantelfläche 17 des zweiten Mantelabschnittes 14 und dem Rohr 3 ein Fügespalt 44 ausgebildet ist. Der Fügespalt ergibt sich dadurch, dass der Außendurchmesser 43 des Rohres 3 größer ist, als ein Innendurchmesser 45 des zweiten Mantelabschnittes 14.

[0059] Fig. 5 zeigt eine weitere Schnittdarstellung der Steckerbaugruppe 1 entsprechend der Darstellungen in den Figuren 3 und 4. In der Fig. 5 werden für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Figuren 3 und 4 verwendet. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung der vorangegangenen Fig. 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0060] In der Schnittdarstellung in Fig. 5 ist die Steckerbaugruppe 1 in einem verpressten Zustand dargestellt. Wie in Fig. 5 ersichtlich, ist der erste Mantelabschnitt 11 an einer ersten Umformstelle 46 so verformt, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen ersten Mantelabschnitt 11 und Fixierausnehmung 37 hergestellt ist. Insbesondere liegt hierbei der erste Mantelabschnitt

11, im Speziellen die außenliegende Mantelfläche 13 des ersten Mantelabschnittes 11, dicht an dicht an der Fixierausnehmung 37 an. Durch diese erste Umformstelle 46 kann das Rohr 3 in seiner axialen Position relativ zum Verbinderkörper 6 gesichert werden.

[0061] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im umgeformten Zustand des Steckverbinders 4, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, die innenliegende Mantelfläche 12 nicht mehr rotationssymmetrisch ist, sondern eine von der Rotationssymmetrie abweichende Formgebung aufweist, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.

[0062] Örtlich getrennt von dieser ersten Umformstelle 46 ist eine zweite Umformstelle 47 ausgebildet, in welcher der erste Mantelabschnitt 11 des Verbinderkörpers 6 dermaßen verformt ist, dass das Dichtungselement 5 zwischen ersten Mantelabschnitt 11 und der Dichtungsaufnahme 38 des Rohres 3 geklemmt ist. Durch diese Klemmung ergibt sich auch eine Verformung des Dichtungselementes 5, welches vorzugsweise aus einem weichelastischen Material, wie etwa Gummi, ausgebildet ist.

[0063] Insbesondere ist die Innenmantelfläche 32 des Dichtungselementes 5 an die außenliegende Mantelfläche 13 des ersten Mantelabschnittes 11 gepresst, sodass diese dicht an dicht aneinander anliegen. Weiters ist die Außenmantelfläche 33 des Dichtungselementes 5 an die Innenmantelfläche 39 der Dichtungsaufnahme 38 im Rohr 3 gepresst, sodass auch diese Flächen dicht an dicht aneinander anliegen. Durch diese zweite Umformstelle 47 und die damit einhergehende Verpressung des Dichtungselementes 5 wird erreicht, dass das Rohr 3 gegenüber dem Steckverbinder 4 ausreichend abgedichtet werden kann, um ein Ausströmen eines unter Druck stehenden Gases zu verhindern.

[0064] Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schnittdarstellung durch eine Pressmaschine 48 mit aufgespannter Steckerbaugruppe 1 entsprechend der Figuren 1 bis 5, wobei auch hier die Schnittführung entlang der zentralen Längsachse 9 gewählt ist.

[0065] Wie aus Fig. 6 ersichtlich, umfasst die Pressmaschine 48 ein Presswerkzeug 49, mittels dem der erste Mantelabschnitt 11 des Verbinderkörpers 6 verformt werden kann und somit die Pressverbindung der Steckerbaugruppe 1 hergestellt werden kann. Das Presswerkzeug 49 verfährt während dem Verpressvorgang in Radialrichtung 50.

[0066] Das Presswerkzeug 49 ist dermaßen ausgebildet, dass es zwei Teilbereiche aufweist. Ein erster Teilbereich 51 verformt den ersten Mantelabschnitt 11 so dass eine erste Umformstelle 46 ausgebildet wird. Die erste Umformstelle 46 stellt hierbei eine formschlüssige Verbindung zwischen Rohr 3 und Verbinderkörper 6 her. Ein zweiter Teilbereich 52 des Presswerkzeuges 49 erzeugt eine zweite Umformstelle 47 durch welche das Dichtungselement 5 geklemmt wird.

[0067] Fig. 7 zeigt eine Querschnittdarstellung der Steckerbaugruppe 1 entsprechend einer Schnittlinie VII-VII aus Fig. 5. In der Fig. 7 werden für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 6 verwendet. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung der vorangegangenen Figuren 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0068] Wie aus Fig. 7 ersichtlich, weist der Querschnitt der Steckerbaugruppe 1 im verformten Zustand keine rotationssymmetrische Formgebung auf. Im Gegensatz dazu ist vorgesehen, dass von der Rotationssymmetrie abweichend der erste Mantelabschnitt 11 eine Ausbauchung 53 aufweist und damit einhergehend das Rohr 3 eine damit korrespondierende Rohrausbauchung 54 aufweist.

[0069] Die Ausbauchung 53 bzw. die Rohrausbauchung 54 kann mittels einer im Presswerkzeug 49 vorgesehenen Presswerkzeugausbauchung 55 hergestellt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass bei der Herstellung der Verbindung zwischen dem Rohr 3 und Verbinderkörper 6 das Presswerkzeug 49 gegen den ersten Mantelabschnitt 11 in Radialrichtung 50 nach außen gedrückt wird, wobei zuerst die Presswerkzeugausbauchung 55 am ersten Mantelabschnitt 11 zum Anliegen kommt. Hierbei wird der erste Mantelabschnitt 11 im Bereich der Presswerkzeugausbauchung 55 zuerst verformt und gegen das Rohr 3 gedrückt, wodurch sich im Rohr 3 die

Rohrausbauchung 54 ausbildet. Der erste Mantelabschnitt 11 wird hierbei so verformt, dass das Rohr 3 während dem Umformvorgang bezüglich dessen Umfang nicht aufgedehnt wird, sondern dass das Rohr 3 zu einem polygonen Querschnitt mit abgerundeten Ecken verformt wird. Da das Rohr 3 im Bereich der Rohrausbauchung 54 radial nach außen verformt wird, und sich gleichzeitig der Umfang des Rohres 3 nicht oder nur geringfügig ändert, wird sich zwischen den Rohrausbauchungen 54 das Rohr 3, radial nach innen verformen müssen, um bei gleichbleibendem Umfang die Rohrausbauchungen 54 ausgleichen zu können.

[0070] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Rohrausbauchungen 54 nur im Bereich der ersten Umformstelle 46 ausgebildet sind und dass im Bereich der zweiten Umformstelle 47 und daher im Bereich des Dichtungselementes 5 der erste Mantelabschnitt 11 des Verbinderkörpers 6 derart verformt wird, dass die Querschnittsfläche im verformten Bereich kreisrund ausgebildet ist.

[0071] Die Verformung des Rohres 3 wird so weit durchgeführt, bis das Rohr 3 zumindest im Bereich der Rohrausbauchung 54 an der innenliegenden Mantelfläche 17 des zweiten Mantelabschnittes 14 anliegt. Somit kann das Rohr 3 im Bereich der Rohrausbauchung 54 zwischen dem ersten Mantelabschnitt 11 und dem zweiten Mantelabschnitt 14 geklemmt werden, wobei möglichst keine oder nur geringe Tangentialspannungen im Rohr aufgebracht werden. Unter geringen Tangentialspannungen werden Spannungen verstanden, welche kleiner 15 %, insbesondere kleiner 10%, bevorzugt keiner 5% der Zugfestigkeit des Rohres in Tangentialrichtung sind.

[0072] In einer Alternativvariante können die Rohrausbauchungen 54 auch mit einem Presswerkzeug 49 erreicht werden, bei welchem die einzelnen Segmente alle gleich ausgeführt sind und somit keine Presswerkzeugausbauchung 55 aufweisen.

[0073] Hierbei werden die einzelnen Segmente des Presswerkzeuges 49 ungleichmäßig radial nach außen gedrückt. Insbesondere werden jene Segmente des Presswerkzeuges 49, an welchen die Rohrausbauchung 54 entstehen soll zuerst nach außen gedrückt.

[0074] Abseits der Rohrausbauchung 54 ist auch im verpressten Zustand des Steckverbinders 4 der Fügespalt 44 ausgebildet bzw. wird in diesem Bereich der Fügespalt 44 sogar durch die oben beschriebenen Mechanismen noch vergrößert.

[0075] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Steckerbaugruppe 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Steckerbaugruppe 26 Einschieberichtung

2 Gegensteckverbinder 27 Abschrägung

3 Rohr 28 Dichtungsaufnahme Steckver-

4 Steckverbinder binder

5 Dichtungselement 29 Dritter Mantelabschnitt

6 Verbinderkörper 30 Stirnwandung Dichtungsauf-

7 Fahrzeug nahme

8 Turbolader 31 Verbindungsabschnitt

9 Längsachse des Steckverbin- 32 Innenmantelfläche Dichtungsders element

10 Steckerdichtung 33 Außenmantelfläche Dich-

11 erster Mantelabschnitt tungselement

12 innenliegende Mantelfläche 34 Wandstärke Dichtungsele-

13 außenliegende Mantelfläche ment

14 zweiter Mantelabschnitt 35 Innendurchmesser Dichtungs-

15 erster Endabschnitt Steckver- element binder 36 Außendurchmesser erster

16 Stirnwandabschnitt Mantelabschnitt

17 iInnenliegende Mantelfläche 37 Fixierausnehmung

18 außenliegende Mantelfläche 38 Dichtungsaufnahme Rohr

19 Wandstärke erster Mantelab- 39 Innenmantelfläche Dichtungsschnitt aufnahme

20 Wandstärke zweiter Mantelab- 40 Innendurchmesser Dichtungsschnitt aufnahme

21 Ringraum 41 Außendurchmesser Dich-

22 Ringraumspalt tungselement

23 zweiter Endabschnitt Steck- 42 Innenmantelfläche des Rohres verbinder 43 Außendurchmesser Rohr

24 Rohraufnahmeseite 44 Fügespalt

25 Abschrägung

45 Innendurchmesser zweiter Mantelabschnitt

46 erste Umformstelle

47 zweite Umformstelle

48 Pressmaschine

49 Presswerkzeug

50 Radialrichtung

51 erster Teilbereich

52 zweiter Teilbereich

53 Ausbauchung

54 Rohrausbauchung

55 Presswerkzeugausbauchung

Claims

Patentansprüche

1. Steckerbaugruppe (1), zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, umfassend ein Rohr (3), und einen Steckverbinder (4), welcher einen Verbinderkörper (6) umfasst, welcher Verbinderkörper (6) einen Ringraum (21) aufweist, der zwischen einem hülsenförmigen, im Querschnitt eine zentrale Längsachse (9) des Steckverbinders (4) ringförmig umgebenden ersten Mantelabschnitt (11) und einem hülsenförmigen, im Querschnitt die zentrale Längsachse (9) ringförmig umgebenden zweiten Mantelabschnitt (14) des Steckverbinders (4) liegt, wobei der erste Mantelabschnitt (11) vom zweiten Mantelabschnitt (14) umgeben ist und der erste Mantelabschnitt (11) des Verbinderkörpers (6) mit dem zweiten Mantelabschnitt (14) an einem ersten Endabschnitt (15) durch einen ersten Stirnwandabschnitt (16) verbunden ist und die Mantelabschnitte (11, 14) an einem zweiten Endabschnitt (23) offen zueinander sind, wodurch eine Rohraufnahmeseite (24) des Verbinderkörpers (6) ausgebildet ist, wobei ein Verbindungsabschnitt (31) des Rohres (3) von der Rohraufnahmeseite (24) her in den Ringraum (21) des Verbinderkörpers (6) eingesetzt und mit diesem verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mantelabschnitt (11) im Querschnitt gesehen zumindest eine von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Ausbauchung (53) aufweist, wobei im zusammengebauten Zustand der Steckerbaugruppe (1) das Rohr (3) zumindest im Bereich der Ausbauchung (53) mittels des ersten Mantelabschnittes (11) und/oder des zweiten Mantelabschnittes (14) des Verbinderkörpers (6) geklemmt ist.

2. Steckerbaugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) vollumfänglich am ersten Mantelabschnitt (11) anliegt und das Rohr (3) eine Rohrausbauchung (54) aufweist, welche mit der Ausbauchung (53) des ersten Mantelabschnittes (11) korrespondiert.

3. Steckerbaugruppe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) ausschließlich im Bereich der Rohrausbauchung (54) am zweiten Mantelabschnitt (14) anliegt.

4. Steckerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (31) des Rohres (3) eine Fixierausnehmung (37) und axial dazu beabstandet eine Dichtungsaufnahme (38) aufweist, wobei im zusammengebauten Zustand der Steckerbaugruppe (1) eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Mantelabschnitt (11) des Verbinderkörpers (6) und der Fixierausnehmung (37) des Rohres (3) hergestellt ist, und wobei das Dichtungselement (5) zwischen dem ersten Mantelabschnitt (11) und der Dichtungsaufnahme (38) gepresst ist, wobei der erste Mantelabschnitt (11) zumindest im Bereich der Fixierausnehmung (37) die von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Ausbauchung (53) aufweist.

5. Steckerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang verteilt zwischen zwei und fünf, insbesondere vier Ausbauchungen (53) ausgebildet sind.

6. Verfahren zum Verbinden eines Verbindungsabschnittes (31) eines Rohres (3) für flüssige oder gasförmige Medien mit einem Steckverbinder (4), wobei der Steckverbinder (4) einen Verbinderkörper (6) umfasst, welcher Verbinderkörper (6) einen Ringraum (21) aufweist, der zwischen einem hülsenförmigen, im Querschnitt eine zentrale Längsachse (9) des Steckverbinders (4) ringförmig umgebenden ersten Mantelabschnitt (11) und einem hülsenförmigen, im Querschnitt die zentrale Längsachse (9) ringförmig umgebenden zweiten Mantelabschnitt (14) des Steckverbinders (4) liegt, wobei der erste Mantelabschnitt (11) vom zweiten Mantelabschnitt (14) umgeben ist und der erste Mantelabschnitt (11) des Verbinderkörpers (6) mit dem zweiten Mantelabschnitt (14) an einem ersten Endabschnitt (15) durch einen ersten Stirmwandabschnitt (16) verbunden ist und die Mantelabschnitte (11, 14) an einem zweiten Endabschnitt (23) offen zueinander sind, wodurch eine Rohraufnahmeseite (24) des Verbinderkörpers (6) ausgebildet ist, wobei - in einem Verfahrensschritt der Verbindungsabschnitt (31) des Rohres (3) von der Rohrauf-

nahmeseite (24) des Verbinderkörpers (6) her in den Ringraum (21) des Steckverbinders (4) eingeschoben und positioniert wird;

-in einem weiteren Verfahrensschritt ein Presswerkzeug (49) den ersten Mantelabschnitt (11) des Verbinderkörpers (6) radial nach außen drückt,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Presswerkzeug (49) den ersten Mantelabschnitt (11) des Verbinderkörpers (6) zumindest abschnittsweise derart radial nach außen drückt, dass sich am ersten Mantelabschnitt (11) im Querschnitt gesehen eine von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Ausbauchung (53) ausbildet, wobei im zusammengebauten Zustand der Steckerbaugruppe (1) das Rohr (3) ausschließlich im Bereich der Ausbauchung (53) mittels des ersten Mantelabschnittes (11) und/oder des zweiten Mantelabschnittes (14) des Verbinderkörpers (6) geklemmt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mantelabschnitt (11) des Rohres (3) derart verformt wird, dass der Umfang des Rohres (3) zwischen 0% und 1%, insbesondere zwischen 0% und 0,1% vergrößert wird und das Rohr (3) von einer kreisrunden Querschnittsgeometrie zu einer Querschnittsgeometrie mit einer Rohrausbauchung (54) verformt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teilbereich (51) des Presswerkzeuges (49) den ersten Mantelabschnitt (11) derart verformt, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rohr (3) und dem Steckverbinder (4) hergestellt wird, und axial vom ersten Teilbereich (51) beabstandet ein zweiter Teilbereich (52) des Presswerkzeuges (49) den ersten Mantelabschnitt (11) derart verformt, dass das Dichtungselement (5) durch den ersten Mantelabschnitt (11) komprimiert und somit zwischen dem ersten Mantelabschnitt (11) und dem Rohr (3) geklemmt wird.

9. Presswerkzeug (49) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (49) an einer Pressfläche zumindest eine von einem kreisrunden Querschnitt abweichende Presswerkzeugausbauchung (55) aufweist.

10. Presswerkzeug (49) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang verteilt mehrere Presswerkzeugausbauchungen (55) ausgebildet sind.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen