DE10126210A1

DE10126210A1 - Lösbare Kupplung für Rohrleitungen

Info

Publication number: DE10126210A1
Application number: DE2001126210
Authority: DE
Inventors: Horst Kazenwadel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: DE10126210B4

Abstract

Lösbare Kupplung (1) für Rohrleitungen zur Förderung von gasförmigen oder flüssigen Medien, insbesondere Kältemittel, bestehend aus einem ersten Kupplungsteil (2) mit einer ersten Durchgangsbohrung (3) und einem Stecker (4) mit einer zweiten Durchgangsbohrung (5), der in die erste Durchgangsbohrung (3) bis zu einem an seinem Außenumfang (4') angeordneten Bund (6) einschiebbar ist, wobei der die Medien führende Bereich (7) der lösbaren Kupplung (1) von zumindest einem ersten Dichtelement (8), das zwischen der ersten Durchgangsbohrung (3) und dem Außenumfang (4') des Steckers (4) angeordnet ist, gegen die Umgebung (9) der lösbaren Kupplung (1) abgedichtet ist, wobei ein Bereich zwischen dem ersten Dichtelement (8) und dem Bund (6) durch eine Öffnung (10) mit der Umgebung (9) verbunden ist. DOLLAR A Mit Hilfe dieser mechanischen Ausgestaltung der lösbaren Kupplung ist es auf einfache und sichere Weise möglich, mit einer Gasentnahmesonde Leckagen direkt nach ihrer Verbauung und der Befüllung des Gesamtsystems mit Kältemittel ausfindig zu machen.

Description

Die Erfindung betrifft eine lösbare Kupplung für Rohrleitungen gemäß der im Ober begriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale.

Die Erfindung geht aus von der DE 43 31 848 A1. In dieser deutschen Offenle gungsschrift ist eine lösbare Kupplung zur flüssigkeitsdichten Verbindung von Rohrleitungen für Flüssigkeiten und insbesondere Kupplungen für den Anschluss von Rohrleitungen, die Kältemittel fördern, beschrieben. Die lösbare Kupplung besteht aus einem Stecker- und einem Dosenstück, wobei das Dosenstück eine Öffnung aufweist, welche durch eine innere Wand begrenzt ist und das Steckerstück ein langgestrecktes Teil besitzt, welches durch eine Außenwand begrenzt ist. Dieses langgestreckte Teil wird von der Öffnung des Dosenstückes aufgenommen, wenn die Kupplungsenden zusammengesteckt sind. Das Steckerstück weist ferner einen sich durch das langgestreckte Teil erstreckenden Strömungskanal auf, durch den das Kühlmittel in das Dosenstück strömen kann. Bei geschlossener Kupplung befinden sich zwischen der inneren Wand der Öffnung und der äußeren Wand des langgestreckten Teils Dichtungsmittel, vorzugsweise O-Ringdichtungen, um Leckagen des Kühlmittels zu verhindern. Eine zusätzliche Verdrehsicherung und eine zusätzliche Zugsicherung zwischen dem Stecker- und dem Dosenstück soll die Dichtheit der geschlossenen Kupplung nochmals verbessern.

Üblicherweise wird mit einer Gasentnahmesonde eine Kupplung nach ihrer Montage im Gesamtsystem und nach der Befüllung, z. B. mit Kältemittel, auf eventuelle Undichtigkeiten überprüft.

Um die Lecksuche durchführen zu können, muss ein sog. Schnüffelrohr der Gasentnahmesonde bis auf wenige Millimeter an die Leckstelle herangeführt werden. Dies bedeutet, dass das Schnüffelrohr für jede Kupplung um etwa 360° um die Verbindungsstelle herumgeführt werden muss, um eine Undichtheit feststellen zu können. Dies ist speziell bei einer Fertigung in großen Stückzahlen von Nachteil, da die Lecksuche sowohl Zeit- als auch arbeitsintensiv ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine lösbare Kupplung für Rohrleitungen darzustellen, bei der die Zeit- und arbeitsaufwendige Suche nach undichten Kupplungen ver einfacht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentan spruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird der gesamte Bereich, in dem eine Undichtigkeit auftreten kann, durch eine einzige Sammelöffnung von der Umgebung aus zur Lecksuche gut erreichbar. Somit reduziert sich in vorteilhafter Weise die Lecksuche vom gesamten Umfang auf eine einzige Untersuchungsstelle, wodurch die Untersuchungszeit wesentlich verkürzt und das Auffinden von undichten Stellen erheblich vereinfacht wird.

Nach Anspruch 2 werden in vorteilhafter Weise alle aus der lösbaren Kupplung austretenden Gase in einem einzigen Hohlraum, bzw. Ringspalt gesammelt.

Die Anordnung gemäß der Ansprüche 5 bis 7 gestattet eine äußerst einfache und flexible Ankopplung einer Gasentnahmesonde an die Öffnung. Die Kombination von Dicht- und Koppelelementen ermöglicht eine einfache und flexible Handhabung der Lecksucheinrichtung, Fehlbedienungen sind somit weitestgehend ausgeschlossen.

Durch die Ausgestaltung des zweiten Dichtelementes gemäß Anspruch 8 kann das Dichtelement gemäß Anspruch 9 in unterschiedlichen Winkeln auf den trichterförmi gen Stutzen aufgesetzt werden, wodurch auch an schwer zugänglichen Stellen, wie es beispielsweise im Automobilbau üblich ist, die Lecksuche einfach und problemlos durchgeführt werden.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in einer einzigen Figur weiter erläutert.

Fig. 1 zeigt eine lösbare Kupplung 1 für Rohrleitungen zur Förderung von gasför migen oder flüssigen Medien, insbesondere Kältemittel. Die lösbare Kupplung 1 besteht aus einem ersten Kupplungsteil 2 mit einer ersten Durchgangsbohrung 3. In die erste Durchgangsbohrung 3 ist ein Stecker 4 mit einer zweiten Durchgangsboh rung 5 eingesteckt. Der Stecker 4 hat an seinem Außenumfang 4' radial einen Bund 6 einstückig angeformt. Die erste Durchgangsbohrung 3 und die zweite Durch gangsbohrung 5 bilden im Inneren der lösbaren Kupplung 1 einen medienführenden Bereich 7. Der medienführende Bereich 7 ist gegenüber der Umwelt durch ein erstes Dichtelement 8, welches radial am Außenumfang des Steckers 4 in einer Nut angeordnet ist, abgedichtet. Am Übergang vom Stecker 4 auf den Bund 6, auf der Seite des ersten Kupplungsteiles 2, ist an den Außenumfang 4' und an den Bund 6 ein gemeinsamer radialer Hohlraum 11, in Form eines Freistiches, eingearbeitet. Der radiale Hohlraum 11 ist durch eine Öffnung 10, eine Bohrung, mit der Umgebung 9 verbunden. In die Öffnung 10 ist von der Umgebungsseite 9 aus ein trichterförmiger Stutzen 12 mit einer Längsachse 12' eingesteckt. Auf dem aufgeweiteten Ende des trichterförmigen Stutzens 12 ist ein zweites Dichtelement 13 mit einer Durchgangsbohrung 14 aufgesetzt. Auf der dem trichterförmigen Stutzen 12 abgewandten Seite kann auf das zweite Dichtelement 13 eine Gasent nahmesonde aufgesteckt oder angekoppelt werden.

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl der Stecker 4 als auch das erste Kupplungsteil 2 aus Edelmetall, sie können jedoch auch aus anderen metallischen Werkstoffen, wie z. B. Messing oder aus Kunststoff, wie z. B. faserverstärktem Kunststoff, hergestellt sein. Das erste Kupplungsteil 2 ist Teil eines größeren Maschinenelementes, wie z. B. einer Gehäusewandung, es kann jedoch auch ein rohrförmiges Kupplungsteil, beispielsweise für die Verbindung von zwei Schläuchen, sein. Der medienführende Bereich 7 ist durch das zweite Dichtelement 13 gegenüber der Umgebung abgedichtet, es Können auch mehrere Dichtungen parallel zueinander angeordnet sein. Zum Einsatz können hier beispielsweise O- Ringe aus Viton, Perbunan, Silikon oder sonstigen weichen, elastischen Materialien kommen. Ferner kann der Querschnitt entsprechend der Kupplungsgeometrie von einem kreisrunden Querschnitt abweichen, denkbar sind auch ovale oder weitestgehend rechteckige Querschnitte.

Der radiale Hohlraum 11 ist im Ausführungsbeispiel ein Freistich, kann jedoch auch durch eine Fase an der ersten Durchgangsbohrung 3 dargestellt sein. Darüber hinaus ist auch denkbar, dass statt der Fase eine Querschnittserweiterung der ersten Durchgangsbohrung 3 den radialen Hohlraum 11 bildet.

Die Öffnung 10, die hier eine Bohrung ist, kann auch in Form einer Ausklinkung auf der Stirnseite des Bundes 6 in Richtung des ersten Kupplungsteils 2 sein. Der trichterförmige Stutzen 12 ist ebenfalls aus Metall, kann jedoch auch aus Kunststoff hergestellt sein. Länge und Aufweitungsgrad des trichterförmigen Stutzens 12 können darüber hinaus, entsprechend den vorliegenden Platzverhältnissen in beliebiger Weise variieren.

Das zweite Dichtelement 13, welches hier als Kugel ausgebildet ist, kann eine fast beliebige Außenkontur annehmen. Diese richtet sich in erster Linie nach den Einbauverhältnissen, die für die Prüfung nach einer Leckage vorliegen. Andere Ausgestaltungsformen sind z. B. in Richtung der Bohrung 14 abgeflachte Kugeln. Für das Dichtelement 13 kommen weiche, elastische Materialien zum Einsatz, wie beispielsweise Gummi, Perbunan, Viton oder Silikone.

Bei der Montage der lösbaren Kupplung 1 wird der Stecker 4 in das erste Kupp lungsteil 2 eingesteckt. Das erste Dichtelement 8 dichtet somit den medienführen den Bereich 7 gegenüber der Umgebung 9 ab. Wenn der Stecker 4 bis zur Stirn seite des Bundes 6 in das erste Kupplungsteil 2 eingeschoben ist, bildet sich auf grund der Hinterschneidung der radiale Hohlraum 11 aus. Im nächsten Schritt wird das gesamte System mit einem Kältemittel befüllt und entsprechend den Betriebs bedingungen unter Druck gesetzt. Anstelle eines Kältemittels sind auch Gasbefüllungen oder die Befüllung Flüssigkeiten mit einem niedrigen Dampfpunkt möglich, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, dass die Gasentnahmesonde auf den verwendeten Füllstoff abgestimmt ist. Nach einer definierten Wartezeit, wird von der Umgebung 9 auf die Öffnung 10 der trichterförmige Stutzen 12 aufgesetzt, der bei spielsweise durch einen leichten Presssitz gehalten wird. Einschraublösungen oder Bajonett-Verschlüsse sind ebenfalls möglich. Auf diesen festsitzenden trichterförmigen Stutzen 12 wird im nächsten Arbeitsschritt das Dichtelement 13 derart aufgesetzt, dass seine Durchgangsbohrung 14 im Trichter des trichterförmi gen Stutzens 12 mündet. Je größer der trichterförmige Stutzen 12 in seinem Außendurchmesser ist, desto stärker kann die Bohrung im zweiten Dichtelement 13 von der Achse der Öffnung 12 im Winkel abweichen. Entscheidend bei dieser Montage ist, dass die Bohrung 14 immer eine Verlängerung der Öffnung 10 dar stellt. Auf das zweite Dichtelement 13 wird nun auf der dem trichterförmigen Stutzen 12 abgewandten Seite eine hier nicht dargestellte Gasentnahmesonde aufgesetzt. Diese Gasentnahmesonde saugt einen Teil der Gase, die sich im radialen Hohlraum 11, in der Öffnung 10 und in der Bohrung 14 befinden, ab, und analysiert die abgesaugten Gase auf eventuell ausgetretenes Kältemittel.

Werden keine Kältemitteldämpfe festgestellt, dann ist die lösbare Kupplung dicht und der nächste Montageschritt kann folgen.

Bezugszeichenliste

1

Lösbare Kupplung

2

Erstes Kupplungsteil

3

Erste Durchgangsbohrung

4

Stecker

4

' Außenumfang

5

Zweite Durchgangsbohrung

6

Bund

7

Medienführender Bereich

8

Erstes Dichtelement

9

Umgebung

10

Öffnung

11

Radialer Hohlraum

12

Trichterförmiger Stutzen

12

' Längsachse

13

Zweites Dichtelement

14

Bohrung

Claims

1. Lösbare Kupplung für Rohrleitungen zur Förderung von gasförmigen oder flüssigen Medien, insbesondere Kältemittel, bestehend aus einem ersten Kupplungsteil mit einer ersten Durchgangsbohrung und einem Stecker mit einer zweiten Durchgangsbohrung, der in die erste Durchgangsbohrung bis zu einem an seinem Außenumfang angeordneten Bund einschiebbar ist, wobei der die Medien führende Bereich der lösbaren Kupplung von zumindest einem Dichtelement, das zwischen der ersten Bohrung und dem Außenumfang des Steckers angeordnet ist, gegen die Umgebung der lösbaren Kupplung abge dichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich zwischen dem ersten Dichtelement (8) und dem Bund (6) durch eine Öffnung (10) mit der Umgebung (9) verbun den ist.

2. Lösbare Kupplung für Rohrleitungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (10) eine Ausklinkung oder eine Bohrung ist.

3. Lösbare Kupplung für Rohrleitungen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen dem ersten Dichtelement (8) und dem Bund (6) ein radialer Hohlraum (11) ausgebildet ist.

4. Lösbare Kupplung für Rohrleitungen nach zumindest einem der zuvor genann ten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Umgebung (9) ein trichterförmiger Stutzen (12) an die Öffnung (10) aufsetzbar ist.

5. Lösbare Kupplung für Rohrleitungen nach zumindest einem der zuvor genann ten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den trichterförmigen Stutzen (12) ein zweites Dichtelement (13) aufsetzbar ist.

6. Lösbare Kupplung für Rohrleitungen nach zumindest einem der zuvor genann ten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (13) eine Bohrung (14) aufweist, die durch den trichterförmigen Stutzen (12) hindurch in die Öff nung (10) mündet.

7. Lösbare Kupplung für Rohrleitungen nach zumindest einem der zuvor genann ten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem, dem trichterförmigen Stutzen (12) abgewandten Ende der Bohrung (14) eine Gasentnahmesonde koppelbar ist.

8. Lösbare Kupplung für Rohrleitungen nach zumindest einem der zuvor genann ten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (13) zumindest auf der dem trichterförmigen Stutzen (12) aufliegenden Fläche konvex ist.

9. Lösbare Kupplung für Rohrleitungen nach zumindest einem der zuvor genann ten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (14) in unterschiedlichen Winkeln zu einer Längsachse (12') des trichterförmigen Stutzens (12) aufsetzbar ist.