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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Rohr, insbesondere ein Kühlmittelrohr,
das an einem Rohrende mit einem Kupplungsteil einer zumindest zwei ineinander
steckbare Kupplungsteile aufweisenden Schnellkupplung ausgestattet
ist.
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Aus
der
DE 198 32 377
C2 ist eine Schnellkupplung für zwei Schläuche bekannt, die zwei ineinander
steckbare Kupplungsstücke
aufweist, die jeweils integral an einem Schlauchstutzen ausgebildet sind.
Das heißt,
jedes Kupplungsteil ist mit dem zugehörigen Schlauchstutzen aus einem
Stück hergestellt.
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Aus
der
DE 197 56 008
C2 ist eine weitere Schnellkupplung bekannt, bei der ebenfalls
ein Kupplungsteil zusammen mit einem Schlauchstutzen aus einem Stück hergestellt
ist.
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Um
die relativ komplex geformten Kupplungsteile einer solchen Schnellkupplung
möglichst preiswert
herstellen zu können,
ist es zweckmäßig, diese
aus Kunststoff, insbesondere als Spritzgussteile herzustellen. Bei
bestimmten Anwendungen, bei denen das zu transportierende Medium
z. B. relativ hohen Drücken
ausgesetzt ist, werden Leitungen oder Rohre aus Metall bevorzugt.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
ein Rohr der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform
anzugeben, die insbesondere eine preiswerte Befestigung des Kupplungsteils
am Rohr ermöglicht.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Rohr zumindest
in Bereich des Rohrendes außen
mit einer Kunststoffhaut zu versehen und das Kupplungsteil indirekt oder
direkt an die Kunststoffhaut anzuschweißen. Eine derartige Kunststoffhaut
lässt sich
mit hinreichender Festigkeit am Rohr anbringen. Dabei kann das Rohr
grundsätzlich
aus Metall, insbesondere aus Aluminium, bestehen. Das Kupplungsteil
kann zumindest in dem für die
Schweißverbindung
vorgesehenen Bereich aus einem zur Kunststoffhaut komplementären Kunststoff bestehen,
wodurch besonders einfach die gewünschte Schweißverbindung
hergestellt werden kann. Beispielsweise lassen sich besonders preiswert
bekannte Schweißverfahren,
wie Ultraschallschweißen,
Vibrationsschweißen
und Reibschweißen,
durchführen.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
wird das Kupplungsteil nicht direkt mit der Kunststoffhaut verschweißt, sondern
mit Hilfe eines Kunststoffhalters am Rohrende befestigt. Dabei ist
dieser Kunststoffhalter einerseits mit der Kunststoffhaut verschweißt und andererseits
so gestaltet, dass sich damit das Kupplungsteil zumindest axial
am Rohrende fixieren lässt.
Beispielsweise übergreift
der Kunststoffhalter einen entsprechenden Halteabschnitt des Kupplungsteils
formschlüssig.
Ebenso kann der Kunststoffhalter auf eine beliebige andere geeignete Weise
am Kupplungsteil befestigt sein, beispielsweise mittels zusätzlicher
Befestigungselemente, z. B. mit einer Schelle.
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Bei
der Verwendung eines Kunststoffhalters kann das Kupplungsteil grundsätzlich aus
einem beliebigen Werkstoff hergestellt sein, z. B. aus Metall. Sofern
das Kupplungsteil aus Kunststoff hergestellt ist, muss dieser Kunststoff
nicht komplementär
zur Kunststoffhaut sein. Unter „komplementären Kunststoffen" werden im vorliegenden
Zusammenhang Kunststoffe verstanden, die ohne weiteres miteinander
verschweißbar
sind, also insbesondere ähnliche Schmelztemperaturen
aufweisen und Fusionsverbindungen eingehen können. Die Verwendung des Kunststoffhalters
ermöglicht
es, für
die Kunststoffhaut und für
das Kupplungsteil jeweils einen für die jeweilige Funktion optimierten
Werkstoff zu wählen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsformen ist
das Kupplungsteil mit einem Dichtungsabschnitt ausgestattet, der
das Rohrende umfasst und der gegenüber der Kunststoffhaut abgedichtet
ist, insbesondere mit einem im Dichtungsabschnitt angeordneten,
geschlossen umlaufenden Dichtelement, wie z. B. ein O-Ring. Diese
Ausgestaltung berücksichtigt, dass
die Schweißverbindung
zum Befestigen des Kupplungsteils an der Kunststoffhaut bzw. zum
Befestigen des Kunststoffhalters an der Kunststoffhaut nicht zwangsläufig in
Umfangsrichtung geschlossen ausgestaltet sein muss, um eine hinreichende
Festigkeit zu realisieren.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 einen
Längsschnitt
durch einen Rohrendbereich eines Rohrs, bei dem ein Kupplungsteil direkt
am Rohr befestigt ist und
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2 eine
Ansicht wie in 1, jedoch bei einer Ausführungsform,
bei welcher das Kupplungsteil indirekt am Rohr befestigt ist.
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Entsprechend
den 1 und 2 weist ein erfindungsgemäßes Rohr 1,
das insbesondere ein Kühlmittelrohr
sein kann, an einem hier gezeigten Rohrende 2 ein Kupplungsteil 3 auf.
Am anderen, nicht gezeigten Rohrende kann ebenfalls ein Kupplungsteil
angeordnet sein, muss aber nicht. Dieses Kupplungsteil 3 bildet
dabei einen Bestandteil einer Schnellkupplung 4, die zumindest
zwei ineinander steckbare Kupplungsteile aufweist. Eines dieser Kupplungsteile
ist das Kupplungsteil 3 des Rohrs 1. Das andere
Kupplungsteil 5 ist hier ebenfalls dargestellt und ist
in das Kupplungsteil 3 des Rohrs 1 axial eingesteckt.
Das rohrseitige Kupplungsteil 3 ist somit als Muffe ausgestaltet,
in die das andere, als Stecker ausgestaltete Kupplungsteil 5 der
Schnellkupplung 4 einsteckbar ist. Beispielsweise kann
das andere Kupplungsteil 5 mit einem Dichtelement 6,
insbesondere ein O-Ring, ausgestaltet sein.
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Ein
Bereich des rohrseitigen Kupplungsteils 3, in dem die beiden
Kupplungsteile 3, 5 der Schnellkupplung 4 ineinander
gesteckt sind, wird im folgenden auch als Steckabschnitt 11 bezeichnet.
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Das
Rohr 1 ist zumindest im Bereich des Rohrendes 2,
vorzugsweise jedoch vollständig
außen
mit einer Kunststoffhaut 7 überzogen. Diese Kunststoffhaut 7 besteht
beispielsweise aus Polyamid. Das Kupplungsteil 3 ist mittels
wenigstens einer Schweißverbindung 8 an
dieser Kunststoffhaut 7 direkt oder indirekt befestigt.
Hierdurch lässt
sich das Kupplungsteil 3 besonders einfach am Rohr 1 befestigen,
unabhängig
davon, aus welchem Werkstoff das Rohr 1 hergestellt ist.
Insbesondere kann das Rohr 1 daher auch aus einem Metall,
vorzugsweise aus Aluminium, hergestellt sein. Bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform
ist das Kupplungsteil 3 direkt mit der Kunststoffhaut 7 verschweißt. Hierzu
besteht das Kunststoffteil 3 aus einem zur Kunststoffhaut 7 kompatiblen
Kunststoff. Am Kupplungsteil 3 ist ein Schweißabschnitt 9 ausgebildet,
in dem die jeweilige Schweißverbindung 8 zwischen
Kunststoffhaut 7 und Kupplungsteil 3 ausgebildet
ist. Im Schweißabschnitt 9 ist
das Kupplungsteil 3 mit der Kunststoffhaut 7 verschweißt. Bei
der gezeigten Ausführungsform
ist der Schweißabschnitt 9 durch
mehrere Hülsensegmente 10 gebildet,
die umfangsmäßig verteilt angeordnet
sind und die jeweils mit der Kunststoffhaut 7 verschweißt sind.
Die einzelnen Hülsensegmente 10 liegen
jeweils flächig
an der Kunststoffhaut 7 an und stehen axial von einem dem
Rohr 1 zugewandten Ende des Kunststoffteils 3 ab.
Alternativ kann der Schweißabschnitt 9 auch
als Hülse
ausgestattet sein, welche das Rohrende 2 vollständig umschließt und die
mit der Kunststoffhaut 7 verschweißt ist.
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Bei
der in 2 gezeigten Ausführungsform ist das Kupplungsteil 3 nicht
direkt, sondern indirekt mit der Kunststoffhaut 7 verschweißt. Hierzu
ist ein Kunststoffhalter 12 vorgesehen, der einerseits
mit der Kunststoffhaut 7 mittels wenigstens einer Schweißverbindung 8 verschweißt ist.
Andererseits wirkt der Kunststoffhalter 12 mit dem Kupplungsteil 3 so
zusammen, dass das Kupplungsteil 3 durch den Kunststoffhalter 12 am
Rohrende 2 zumindest in axialer Richtung fixiert ist. Insbesondere
kann die mit dem Kunststoffhalter 12 realisierte Fixierung
des Kupplungsteils 3 Drehbewegungen zwischen Kupplungsteil 3 und
Rohr 1 um eine Rohrlängsmittelachse 13 ermöglichen.
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Bevorzugt
ist die hier gezeigte Ausführungsform,
bei welcher der Kunststoffhalter 12 das Kupplungsteil 3 formschlüssig umgreift.
Hierzu besitzt das Kunststoffteil 3 einen Halteabschnitt 14,
mit dem der Kunststoffhalter 12 formschlüssig zusammenwirkt. Beispielsweise
besitzt der Halteabschnitt 14 hierzu radial außen eine
umlaufende Ringnut 15, in welche der Kunststoffhalter 12 mit
einem radial nach innen vorstehenden Kragen 16 formschlüssig eingreift. Grundsätzlich kann
der Kunststoffhalter 12 aus einem Stück hergestellt sein. Der Kunststoffhalter 12 kann
mit einem dem Halteabschnitt 14 zugeordneten Fixierabschnitt 17 auf
den Halteabschnitt 14 aufgesteckt werden. Zur Erhöhung der
radialen Federelastizität
des Fixierabschnitts 17 kann dieser in Umfangsrichtung
mehrfach segmentiert sein, so dass eine Vielzahl einzelner in Umfangsrichtung
verteilt angeordneter Segmente den Halteabschnitt 14 krallenförmig umschließen.
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Alternativ
kann der Kunststoffhalter 12 auch mehrteilig ausgestaltet
sein. Vorzugsweise besteht der Kunststoffhalter 12 aus
zwei Halbschalen 18, 19, die jeweils für sich über wenigstens
eine Schweißverbindung 8 an
der Kunststoffhaut 7 befestigt sind. Durch die Halbschalenbauweise
kann der formschlüssige
Eingriff zwischen Kunststoffhalter 12 und Kupplungsteil 3 auch
dann realisiert werden, wenn der Kunststoffhalter 12 aus
einem relativ steifen Kunststoff besteht.
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Eine
Trennebene des in Halbschalentechnik zusammengebauten Kunststoffhalters 12 ist
hier um die Längsmittelachse 13 bezüglich der
Zeichnungsebene verdreht. Im montierten Zustand müssen die beiden
Halbschalen 18, 19 nicht direkt miteinander verbunden
sein, insbesondere können
in der Trennebene liegende Lücken
zwischen den beiden Halbschalen 18, 19 verbleiben.
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Die
Verwendung eines Kunststoffhalters 12 zur Fixierung des
Kupplungsteils 3 am Rohrende 2 ermöglicht es,
für das
Kupplungsteil auch solche Werkstoffe zu verwenden, die mit der Kunststoffhaut 7 nicht
verschweißbar
sind. Insbesondere können
für das
Kupplungsteil Kunststoffe verwendet werden, die nicht zur Kunststoffhaut 7 kompatibel
sind.
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Es
ist klar, dass anstelle der hier gezeigten preiswerten formschlüssigen Fixierung
zwischen Kupplungsteil 3 und Kunststoffhalter 12 auch
eine beliebige andere, geeignete Befestigungstechnik zur Anwendung
kommen kann. Beispielsweise können Kupplungsteil 3 und
Kunststoffhalter 12 durch geeignete zusätzliche Befestigungsmittel,
wie z. B. Schrauben oder eine Schelle, aneinander befestigt werden.
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Analog
zu der in 1 gezeigten Ausführungsform
kann anstelle des Kupplungsteils 3 hier der Kunststoffhalter 12 mit
einem Schweißabschnitt 20 ausgestattet
sein, in dem der Kunststoffhalter 12 mit der Kunststoffhaut 7 verschweißt ist.
Vorzugsweise ist dieser Schweißabschnitt 20 als
Hülse 21 ausgestaltet,
welche das Rohrende 12 umfangsmäßig umfasst und die mit der
Kunststoffhaut 7 verschweißt ist. Alternativ ist es ebenfalls
möglich,
den Schweißabschnitt 20 durch
mehrere umfangsmäßig verteilt angeordnete
Hülsensegmente
auszubilden, die jeweils für
sich mit der Kunststoffhaut 7 verschweißt sind. Bei der oben genannten
Halbschalenbauweise setzt sich diese Hülse 21 dann aus zwei
Hülsenhälften zusammen.
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Entsprechend
den 1 und 2 ist das Kupplungsteil 3 vorzugsweise
mit einem Dichtungsabschnitt 22 ausgestattet. Der Dichtungsabschnitt 22 umfasst
das Rohrende 2 und realisiert eine Dichtung zwischen Kupplungsteil 3 und
Kunststoffhaut 7. Bei der in 2 gezeigten
Ausführungsform
fällt der Dichtungsabschnitt 22 mit
dem Halteabschnitt 14 zusammen. Der Dichtungsabschnitt 22 ist
dabei axial zwischen dem jeweiligen Schweißabschnitt 9 bzw. und
dem Steckabschnitt 11 angeordnet.
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Zur
Realisierung der Dichtung ist im Dichtungsabschnitt 22 ein
Dichtelement 23, vorzugsweise ein O-Ring, angeordnet, das
geschlossen umläuft. Die
Dichtung 23 zwischen Kupplungsteil 3 und Rohr 1 gewährleistet
eine hinreichende Abdichtung des Kupplungsteils 3 am Rohr 1,
selbst wenn die wenigstens eine Schweißverbindung 8 zwischen
Kunststoffhaut 7 und Kupplungsteil 3 bzw. zwischen
Kunststoffhaut 7 und Kunststoffhalter 12 umfangsmäßig nicht geschlossen
umläuft.
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Das
Kupplungsteil 3 ist vorzugsweise zusätzlich mit einem Ringkragen 24 ausgestattet,
an dem das Rohrende 2 mit einer axialen Stirnseite axial zur
Anlage kommt. Radial ist dieser Ringkragen 24 zweckmäßig so dimensioniert,
dass das Rohr 1 radial innen bündig mit diesem abschließt.
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Die
jeweilige Schweißverbindung 8 zwischen Kunststoffhaut 7 einerseits
und Kupplungsteil 3 oder Kunststoffhalter 12 andererseits
kann grundsätzlich mit
einem beliebigen, geeigneten Schweißverfahren hergestellt werden,
beispielsweise mittels eines Ultraschallschweißverfahrens eines Reibschweißverfahrens
oder eines Vibrationsschweißverfahrens.