DE10133940A1

DE10133940A1 - Verbindungsvorrichtung für Leitungen, insbesondere für einen Wärmetauscher in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE10133940A1
Application number: DE10133940A
Authority: DE
Inventors: Ertan Dikme; Peter Geskes; Rainer Schaef
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: DE10133940B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung (110) für Leitungen (104, 105, 106, 107), insbesondere für einen Wärmetauscher in einem Fahrzeug, zur Verbindung einer ersten und einer zweiten Leitung (104, 106), die in einem Endbereich im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, mit zwei weiteren Leitungen (105, 107), die ebenfalls in einem Endbereich im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei die Verbindungsvorrichtung (110) mindestens ein plattenförmiges Teil (120, 121) aufweist, welches mit einem Endbereich einer Leitung (104, 105, 106, 107) zusammenwirkt, wobei der Endbereich eine Bördelung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für Leitungen, insbesondere für einen Wärmetauscher in einem Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei Wärmetauschern in Fahrzeugen ist es häufig erforderlich, dass sehr lange Rohrleitungen verwendet werden. So kommt es insbesondere bei Verdampferrohren vor, dass das Expansionsventil einen sehr großen Abstand zum Verdampferblock hat. Zur Vereinfachung des Herstellungsvorgangs soll jedoch der Wärmtauscher so kompakt wie möglich sein, damit gleichzeitig gelötet und transportiert werden kann. Ferner sollte das Expansionsventil nicht unnötig erhitzt werden, so dass eine mehrstückige Ausgestaltung der Rohrleitungen erforderlich ist. Hierfür sind in der Fertigungstechnik für die Serienproduktion insbesondere das Verlöten oder Verschweißen zweier Rohrleitungen, das Anlöten oder mechanische Aufweiten der Rohrleitungen in einem Flansch oder die Verbindung zweier Rohrleitungen über eine Lockringverbindung bekannt.

Ferner ist aus der US 6,070,659 bekannt, die Zu- und Ableitung eines Wärmetauschers in einer Gehäusewandung parallel zueinander in einem vorgegebenen Abstand zu fixieren. Hierfür ist eine der Leitungen aufgeweitet, so dass eine flanschartige Anlagefläche entsteht. In die aufgeweitete Leitung wird das Ende der zweiten Leitung geschoben, das durch Verlötung von einer Platte und zwei kurzen Rohrenden, welche je eine Nut für einen O-Ring aufweisen, hergestellt wird. Die Zu- und die Ableitung werden in entsprechend ausgebildete Aufnahmen der unteren Gehäusehälfte eingelegt und beim Positionieren der oberen, ebenfalls entsprechend ausgebildeten Gehäusehälfte fixiert. Die beiden dazu gehörenden anzuschließenden Rohrleitungen sind mit Hilfe einer Platte parallel zueinander fixiert, so dass sie an die jeweilige Zu- und Ableitung zum Wärmetauscher angeschlossen werden können. Hierfür werden die anzuschließenden Rohrleitungen in die entsprechende Zu- bzw. Ableitung zum Wärmetauscher gesteckt. Die axiale Sicherung erfolgt mit Hilfe zweier Schrauben, die durch die Platte gesteckt und in in der Gehäusewandung vorgesehene Gewinde geschraubt werden. Eine derartige Verbindung lässt jedoch noch Wünsche, vor allem in Hinblick auf die Herstellungskosten, offen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Verbindungsvorrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindungsvorrichtung für Leitungen mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch eine Bördelung eines Endbereichs einer Leitung, mit der ein plattenförmiges Teil zusammenwirkt, kann auf einfache und kostengünstige Weise eine Verbindungsvorrichtung, insbesondere für Wärmetauscher, zur Verfügung gestellt werden.

Vorzugsweise ist hierfür ein Endbereich einer Leitung in einem Bereich aufgeweitet und endet mit einer Bördelung. Besser handhabbar und, sofern erforderlich, abdichtbar ist es, wenn die andere Leitung einen an die Bördelung anschließenden Fortsatz aufweist, der in die andere, mit dieser Leitung zu verbindende Leitung eingeführt wird. Der Endbereich einer weiteren Leitung, welcher nach der Bördelung einen gestauchten Fortsatz aufweist und mit vorgenannter Leitung zusammenwirkt, weist vorzugsweise einen Außendurchmesser am Fortsatz auf, der im wesentlichen dem Innendurchmesser des Endbereichs der damit zu verbindenden Leitung entspricht.

Vorzugsweise sind die Endbereiche mittels einer Dichtung, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einem in eine ringförmige Vertiefung im Fortsatz eingelegten O-Ring, gegeneinander abgedichtet.

Dadurch, dass die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung mindestens ein plattenförmiges Teil aufweist, das zur Montage oder Demontage um einen Endbereich einer Leitung verschwenkbar ist, wird eine gute Handhabbarkeit gewährleistet. So kann das plattenförmige Teil an einem Endbereich einer Leitung angesetzt und dann um diese Leitung verschwenkt werden, bis es (in Querrichtung bezüglich der Leitung) richtig positioniert ist.

Vorzugsweise weist das plattenförmige Teil zwei C-förmige Aufnahmen auf, welche je eine Leitung, insbesondere einen Endbereich einer Leitung, aufnehmen können. Die zweite C-förmige Aufnahme ist dabei so angeordnet, dass sie in Schwenkrichtung geöffnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die C-förmigen Aufnahmen senkrecht zueinander angeordnet.

Vorzugsweise ist die Verbindungsvorrichtung, d. h. das plattenförmige Teil zu einem anderen Teil der Verbindungsvorrichtung, in Längsrichtung der Leitungen zueinander verspannbar und fixierbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Verspannen und Fixieren mittels mindestens einer, zur Erzeugung einer gleichmäßigeren Spannungsverteilung und Erhöhung der Sicherheit der Verbindung vorzugsweise mittels zweier Schrauben, die bspw. mit ihrem Schaft durch das plattenförmige Teil gesteckt und in entsprechend angeordnete Innengewinde geschraubt werden.

Vorzugsweise weist die Verbindungsvorrichtung zwei plattenförmige Teile auf, insbesondere zwei ähnlich ausgebildete plattenförmige Teile. Besonders vorteilhaft sind - bei entsprechenden gleichen Außendurchmessern der miteinander zu verbindenden Leitungen in den entsprechenden Endbereichen - in ihrer äußeren Form identische Bauteile, da so die Herstellung in einer Form ermöglicht wird.

Vorzugsweise sind dann die beiden plattenförmigen Teile gleich ausgerichtet.

Entsprechende Vorteile bietet ein Wärmetauscher mit Leitungen, die mit einer entsprechenden Verbindungsvorrichtung miteinander lösbar verbunden sind.

Im folgenden ist die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Wärmetauscher mit einer Verbindungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1,

Fig. 3 eine Detailansicht eines Teiles der Verbindungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Endbereich einer Rohrleitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 einen Endbereich einer Anschlussrohrleitung zur Rohrleitung von Fig. 5.

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 8 eine weitere Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels aus einer anderen Perspektive und

Fig. 9 einen Schnitt durch die Verbindungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt einen Wärmetauscher 1 für ein Fahrzeug mit einem Verdampferblock 2, einem Expansionsventil 3 und Rohrleitungen 4, 5, 6 und 7. Durch die Rohrleitungen 4 und 5 wird dem Verdampferblock 2 flüssiges Kühlmittel zugeführt, welches im Verdampferblock 2 verdampft. Das nunmehr gasförmige Kühlmittel wird über die Rohrleitungen 7 und 6 abgeführt. Die Rohrleitungen 4 und 5 sowie die Rohrleitungen 6 und 7 sind an Verbindungsstellen 8 bzw. 9 miteinander verbunden und mit Hilfe einer Verbindungsvorrichtung 10 in Längsrichtung sowie in Querrichtung fixiert.

Der Endbereich 11 der Rohrleitung 4 ist in Fig. 6 näher dargestellt. Die Rohrleitung 4 ist, um den Endbereich 12 der Rohrleitung 5 aufzunehmen, in einem Bereich 13 entsprechend aufgeweitet und endet in einer Bördelung 14.

Der zuerst mechanisch aufgeweitete Endbereich 12 der Rohrleitung 5 (vgl. Fig. 5) weist ebenfalls eine durch Stauchen hergestellte Bördelung 15 auf, geht jedoch in einem stutzenförmigen Fortsatz 16 weiter, der eine ringförmige Vertiefung 17 zur Aufnahme eines nicht dargestellten O-Rings, welcher die Rohrleitungen 4 und 5 gegeneinander abdichtet, aufnimmt. Die Ausgestaltung der Rohrleitung 6 entspricht jener der zuvor beschriebenen Rohrleitung 4, die der Rohrleitung 7 jener der zuvor beschriebenen Rohrleitung 5, wobei beide Rohrleitungen 6 und 7 einen etwas größeren Durchmesser aufweisen.

Die Verbindungsvorrichtung 10 wird durch zwei plattenförmige Teile 20 bzw. 21 sowie durch zwei nicht dargestellte Schrauben gebildet. Die plattenförmigen Teile 20 bzw. 21 weisen zwei C-förmige Aufnahmen auf, die um 90° zueinander verdreht sind (vgl. Fig. 3). Der Innendurchmesser der jeweiligen C-förmigen Aufnahme entspricht im wesentlichen dem Außendurchmesser der jeweiligen von dieser Aufnahme aufzunehmenden Rohrleitung 4, 5, 6 oder 7. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel werden die Teile 20 und 21 um 180° verdreht zueinander benutzt. Zur Aufnahme der Schrauben weist das Teil 20 zwei Durchgangsbohrungen 24 und 25 auf, das Teil 21 weist entsprechend angeordnet zwei Durchgangsbohrungen mit Innengewinde auf, die nicht näher dargestellt sind.

Zur Montage wird beispielsweise das Teil 20 mit seiner nach außen weisenden C-förmigen Aufnahme an der Rohrleitung 5 angesetzt und derart verschwenkt, dass die zweite, zur Seite zeigende C-förmige Aufnahme die Rohrleitung 7 aufnimmt. Das Teil 21 wird entsprechend an der Rohrleitung 6 angesetzt und in Richtung der Rohrleitung 4 verschwenkt. Zur abschließenden Fixierung werden die nicht dargestellten Schrauben durch die Durchgangsbohrungen 24 und 25 in den Teil 20 gesteckt und in die entsprechenden Innengewinde der Durchgangsbohrungen im Teil 21 eingeschraubt. Zum Lösen der Verbindungsvorrichtung 10 werden die Schrauben herausgeschraubt, danach werden die beiden Teile zurückgeschwenkt und von den jeweiligen Rohrleitungen 5 bzw. 6 genommen.

Bei dem in den Fig. 7 bis 9 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel werden für gleiche bzw. gleichwirkende Elemente Bezugszeichen verwendet, die um 100 erhöht sind gegenüber denen des ersten Ausführungsbeispiels. Die die Verbindungsvorrichtung 110 im wesentlichen bildenden Teile 120 und 121 sind im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel in gleicher Richtung orientiert angeordnet. Durch die Ausrichtung in gleicher Richtung kann die Verbindungsvorrichtung 110 einschließlich der Schrauben 122 und 123 so weit vormoniert angesetzt werden, dass die Schrauben 122 bzw. 123 bereits in die Innengewinde 126 bzw. 127 etwas eingreifen. Zum Ansetzen muss die Verbindungsvorrichtung 110 mit ihrem nach außen offenen Bereich der Teile 120 und 121 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel an den Rohrleitungen 106 bzw. 107 positioniert werden. Danach wird die Verbindungsvorrichtung um die Rohrleitungen 106 und 107 so weit verschwenkt, dass die Rohrleitungen 104 und 105 in der jeweiligen C-förmigen Aufnahme der Teile 121 und 122 anliegen. Nach erfolgter Positionierung erfolgt ein Anziehen der Schrauben 122 und 123, so dass sie Verbindungsvorrichtung die Rohrleitungen 104 und 105 sowie 106 und 107 sicher miteinander verbindet. Die Demontage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Claims

1. Verbindungsvorrichtung (10; 110) für Leitungen (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107), insbesondere für einen Wärmetauscher (1) in einem Fahrzeug, zur Verbindung einer ersten und einer zweiten Leitung (4, 5; 104, 105), die in einem Endbereich (11) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, mit zwei weiteren Leitungen (6, 7; 106, 107), die ebenfalls in einem Endbereich (12) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei die Verbindungsvorrichtung (10; 110) mindestens ein plattenförmiges Teil (20, 21; 120, 121) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Teil (20, 21; 120, 121) mit einem Endbereich (11, 12) einer Leitung (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) zusammenwirkt, wobei der Endbereich (11, 12) eine Bördelung (14, 15) aufweist.

2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endbereich (11) einer Leitung (4) in einem Bereich (13) aufgeweitet ist und mit einer Bördelung (14) endet.

3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endbereich (12) einer weiteren Leitung (5) nach einer Bördelung (15) einen gestauchten Fortsatz (16) aufweist, wobei der Außendurchmesser des Fortsatzes (16) im wesentlichen dem Innendurchmesser des Endbereichs (11) der damit zu verbindenden Leitung (4) aufweist.

4. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endbereiche (11, 12) der Leitungen (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) durch eine Dichtung abgedichtet werden.

5. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung ein in eine ringförmige Vertiefung (17) eingelegter O-Ring ist.

6. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Teil (20, 21; 120, 121) um einen Endbereich (11, 12) einer Leitung (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) verschwenkbar ist.

7. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Teil (20, 21; 120, 121) zwei C-förmige Aufnahmen aufweist.

8. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die C-förmigen Aufnahmen in zueinander senkrechten Richtungen öffnen.

9. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (10; 110) in Längsrichtung der Leitungen (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107) zueinander verspannbar und fixierbar ist.

10. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (10; 110) mindestens eine Schraube (122, 123) aufweist.

11. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (10; 110) zwei plattenförmige Teile (20, 21; 120, 121) aufweist.

12. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden plattenförmigen Teile (20, 21; 120, 121) ähnlich ausgebildet sind.

13. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden plattenförmigen Teile (120, 121) gleich ausgerichtet sind.

14. Wärmetauscher (1) mit Leitungen (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107), gekennzeichnet durch eine Verbindungsvorrichtung (10; 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Verbinden der Leitungen (4, 5, 6, 7; 104, 105, 106, 107).