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Die
Erfindung betrifft Leitungsanordnungen für ein Fluid sowie ein Verfahren
zum Koppeln eines ersten und eines zweiten Leitungselements.
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Zum
Koppeln von Leitungselementen für
ein Fluid können
die Leitungselemente ineinander eingepresst werden. Die Kopplung
der Leitungselemente wird dann durch die Reibung der Elemente untereinander
fixiert. Eine solche Kopplung kann Undichtigkeiten aufweisen und
ist anfällig
für Beschädigungen während einer
weiteren Montage.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Leitungsanordnung für ein Fluid
anzugeben, die funktionssicher ist und sich günstig herstellen lässt. Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Koppeln
zweier Leitungselemente anzugeben, das die Leitungselemente einfach
und sicher verbindet.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Leitungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise
einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Eine
Leitungsanordnung für
ein Fluid umfasst ein erstes Leitungselement, das einen vorspringenden
Bereich aufweist, der von einem Stempelelement hintergreifbar ist.
Die Leitungsanordnung umfasst ein zweites Leitungselement, das einen
zurückgesetzten
Bereich aufweist. Das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement
sind durch ein Umformen des vorspringenden Bereichs mittels des Stempelelements
in den zurückgesetzten
Bereich formschlüssig
koppelbar.
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Dadurch,
dass das erste und das zweite Leitungselement formschlüssig gekoppelt
werden können,
ist die Leitungsanordnung in betriebsfertigem Zustand möglichst
dicht und stabil.
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In
einer Ausführungsform
umgibt das zweite Leitungselement eine Ausnehmung, so dass die Ausnehmung
einen ersten Bereich mit einem ersten Durchmesser, einen zweiten
Bereich mit einem zweiten Durchmesser und einen dritten Bereich
mit einem dritten Durchmesser aufweist. Der zweite Durchmesser ist
dabei größer als
der erste Durchmesser und der dritte Durchmesser ist größer als
der zweite Durchmesser. Dadurch ist das zweite Leitungselement möglichst
sicher mit dem ersten Leitungselement koppelbar.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist der vorspringende Bereich einen Durchmesser auf, der gleich
dem zweiten Durchmesser ist. Dadurch ist eine möglichst einfache Montage möglich. Das
erste Leitungselement kann einen länglich ausgedehnten Bereich
aufweisen, mit dem ein weiteres Leitungselement gekoppelt werden
kann. So ist eine Möglichkeit gegeben
ein weiteres Leitungselement mit dem ersten Leitungselement zu koppeln.
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Der
vorspringende Bereich des ersten Leitungselements kann teilweise
in dem zurückgesetzten
Bereich des zweiten Leitungselements angeordnet sein, um das erste
und das zweite Leitungselement zu verbinden.
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Das
erste Leitungselement und das zweite Leitungselement können eine
nicht lösbare
Verbindung aufweisen. Dadurch sind das erste und das zweite Leitungselement
möglichst
dicht verbunden.
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Ein
Verfahren zum Koppeln eines ersten und eines zweiten Leitungselements
umfasst ein Anordnen eines Teils des ersten Leitungselements in
dem zweiten Leitungselement. Ein vorspringender Bereich des ersten
Leitungselements wird umgeformt und dadurch wird ein Teil des vorspringenden
Bereichs in einem zurückgesetzten
Bereich des zweiten Leitungselements angeordnet.
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Der
vorspringende Bereich des ersten Leitungselements kann in den zurückgesetzten
Bereich des zweiten Leitungselements eingedrückt werden. Der vorspringende
Bereich kann erwärmt
werden. So ist das Umformen des vorspringenden Bereichs und damit
das Koppeln des ersten und des zweiten Leitungselements relativ
einfach realisierbar.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden
in Verbindung mit den 1 bis 3 erläuterten
Beispielen.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines ersten und eines zweiten Leitungselements
gemäß einer
Ausführungsform,
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2 eine
schematische Darstellung eines ersten und eines zweiten Leitungselements
und eines Werkzeugs zur Montage,
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3 eine
schematische Darstellung eines ersten und eines zweiten Leitungselements,
die zu einer Leitungsanordnung verbunden sind.
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1 zeigt
ein erstes Leitungselement 101 und ein zweites Leitungselement 102.
Das zweite Leitungselement 102 umgibt eine Ausnehmung 105, so
dass das erste Leitungselement 101 zumindest teilweise
in dem zweiten Leitungselement 102 angeordnet werden kann.
Das erste Leitungselement kann in die Ausnehmung 105, die
das zweite Leitungselement umgibt, eingesteckt werden. Das zweite
Leitungselement weist dazu den Bereich 108 auf, der einen
Durchmesser 109 aufweist. Die Ausnehmung weist einen weiteren
Bereich 106 auf, der einen Durchmesser 107 aufweist.
Der Durchmesser 107 ist kleiner als der Durchmesser 109.
Zwischen dem Bereich 108 und dem Bereich 106 ist
eine Flanke 115 angeordnet. Durch die Form, wie das zweite Leitungselement 102 die
Ausnehmung 105 umgibt, insbesondere durch den Bereich 108 und
die Flanke 115, ist eine Position für das erste Leitungselement 101 vorgegeben,
wenn das erste Leitungselement 101 in der Ausnehmung 105 angeordnet
wird.
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Der
Bereich 106 der Ausnehmung 105 des zweiten Leitungselements 102 ist
ein Bereich, der eine Leitung für
ein Fluid darstellt. Durch die Ausnehmung, die in Richtung des Bereichs 106 länglich ausgedehnt
ist, dient als Transportweg für
das Fluid. Das Fluid ist beispielsweise ein Kraftstoff einer Verbrennungskraftmaschine,
beispielsweise Benzin oder Diesel. Das zweite Leitungselement 102 umfasst
ein Metall, insbesondere Stahl, Aluminium oder Magnesium. In einer
weiteren Ausführungsform
kann das zweite Leitungselement 102 einen Kunststoff umfassen.
Das zweite Leitungselement 102 kann auch ein Polymer umfassen.
Das zweite Leitungselement 102 umfasst ein Material, das
eingerichtet ist, einen Transportweg für ein Fluid auszubilden. Das
zweite Leitungselement 102 ist beispielsweise Teil eines Gehäuses einer
Pumpe zur Förderung
eines Fluids oder ein Teil eines Speichers zur Speicherung des Fluids.
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Das
zweite Leitungselement weist einen zurückgesetzten Bereich 104 auf.
Der zurückgesetzte Bereich
umfasst einen Bereich 110 der Ausnehmung 105 und
weist einen Durchmesser 111 auf. Der Durchmesser 111 ist
größer als
der Durchmesser 109. Das Leitungselement weist eine Oberfläche 114 auf.
Ausgehend von dieser Oberfläche 114 umgibt das
Leitungselement 102 die Ausnehmung 105, so dass
zuerst der Bereich 108 mit dem Durchmesser 109,
benachbart dazu der Bereich 110 mit dem größeren Durchmesser 111 und
daraufhin wieder einen Bereich mit dem Durchmesser 109 anschließt. Benachbart
dazu ist der Bereich 106 mit dem Durchmesser 107.
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Das
erste Leitungselement 101 ist so ausgebildet, dass es in
der Ausnehmung 105 angeordnet werden kann. Der vorspringende
Bereich 103 des ersten Leitungselements 101 kann
in dem Bereich 108 der Ausnehmung 105 angeordnet
werden. Der vorspringende Bereich weist dazu einen Durchmesser 112 auf,
der möglichst
gleich dem Durchmesser 109 des Bereichs 108 ist.
Der Bereich des ersten Leitungselements 101 mit dem Durchmesser 112 kann in
dem Bereich der Ausnehmung 105 mit dem Durchmesser 109 angeordnet
werden. Das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement
können durch
einen Umformungsvorgang des vorspringenden Bereichs 103 formschlüssig miteinander
gekoppelt werden. Der vorspringende Bereich 103 weist eine
U-Form auf, und
ist von einem Werkzeug, beispielsweise einem Stempelelement, hintergreifbar. Das
Leitungselement 101 umgibt eine Ausnehmung, in der Fluid
geführt
werden kann.
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Durch
die Form, wie das zweite Leitungselement 102 die Ausnehmung 105 umgibt,
insbesondere durch den Bereich 108 und die Flanke 115,
und die Form des vorspringenden Bereichs 103 mit dem Durchmesser 112,
kann das erste Leitungselement 101 relativ einfach und
möglichst
genau in der Ausnehmung 105 der zweiten Leitungselements 102 positioniert
werden. Die Lage des ersten Leitungselements 101 in Bezug
auf das zweite Leitungselement 102 ist über die Form des vorspringenden
Bereichs und die Form der Ausnehmung relativ gut vorgebbar.
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Das
Leitungselement 101 weist einen länglich ausgedehnten Bereich 113 auf,
der eingerichtet ist mit einem weiteren nicht gezeigten Leitungselement
gekoppelt zu werden. Beispielsweise ist der länglich ausgedehnte Bereich 113 eingerichtet,
mit einem Schlauch gekoppelt zu werden, der dann mit einer Schelle
oder einer Klemme an dem Leitungselement befestigt wird. So kann
in betriebsfertiger Montage an dem zweiten Leitungselement mittelbar über das
erste Leitungselement das weitere nicht gezeigte Leitungselement
gekoppelt werden. Das erste Leitungselement bildet eine Anschlussmöglichkeit
für das
zweite Leitungselement.
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Das
Leitungselement 101 umfasst ein Leichtmetall, beispielsweise
Kupfer, Messing oder Aluminium. In einer weiteren Ausführungsform
umfasst das Leitungselement 101 einen Kunststoff, beispielsweise
ein Thermoplast oder ein Duroplast. Das Leitungselement 101 kann
auch ein Polymer umfassen. Das Leitungselement 101 umfasst
ein Material, das gegenüber
Einflüssen
des Fluids beständige
Materialeigenschaften aufweist.
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2 zeigt
ein Leitungselement 201, das ein einer Ausnehmung 205 angeordnet
ist, die von einem zweiten Leitungselement 202 umgeben
ist. Die Ausnehmung 205 weist einen zurückgesetzten Bereich 204 auf.
Das Leitungselement 201 weist einen vorspringenden Bereich 203 auf.
Das Leitungselement 202 umgibt die Ausnehmung 205,
so dass diese unterschiedliche Durchmesser aufweist. Dadurch ist
die Position des Leitungselements 201 in der Ausnehmung
des Leitungselements 202 vorgegeben. Das Leitungselement 201 ist
so in dem Leitungsele ment 202 angeordnet, dass eine obere
Kante 207 des vorspringenden Bereichs 203 im Bereich
des zurückgesetzten
Bereichs 204 angeordnet ist.
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Das
Stempelelement 206 ist eingerichtet, den vorspringenden
Bereich 203 zu hintergreifen und diesen umzuformen. Dazu
kann ein Außendurchmesser 208 des
Stempelelements 206 vergrößert werden. Beispielsweise
führt das
Stempelelement 206 zum Verbinden der zwei Leitungselemente
eine Drehbewegung aus. Der Durchmesser 208 des Stempelelements
ist in einem Ausgangszustand so groß, dass das Werkzeug 206 den
U-förmigen
vorspringenden Bereich 203 des Leitungselements 201 hintergreifen
kann. Durch eine Vergrößerung des Durchmessers 208 wird
der vorspringende Bereich 203 umgeformt und teilweise in
den zurückgesetzten Bereich 204 eingedrückt. Der
vorspringende Bereich 203 und der zurückgesetzte Bereich 204 sind
so zueinander angeordnet, dass der vorspringende Bereich 203 so
umgeformt werden kann, dass er zumindest teilweise in dem zurückgesetzten
Bereich 204 angeordnet ist und dadurch die zwei Leitungselemente
formschlüssig
gekoppelt werden können.
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Der
vorspringende Bereich kann durch das Stempelelement 206 so
verbogen und/oder gestaucht werden, dass er teilweise in dem zurückgesetzten
Bereich 204 angeordnet wird. Zusätzlich kann das Stempelelement 206 beispielsweise
erwärmt
werden und dadurch den vorspringenden Bereich erwärmen, um
die Verformung des vorspringenden Bereichs zu vereinfachen. Dadurch
kann das Material des vorspringenden Bereichs 203 leichter
in den zurückgesetzten
Bereich 204 eingedrückt
werden. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Leitungselement 201 ein
Thermoplast umfasst.
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3 zeigt
ein Leitungselement 301 in betriebsfertiger Montage mit
einem zweiten Leitungselement 302. Das Leitungs element 301 ist
nicht lösbar mit
dem Leitungselement 302 verbunden ist. Dazu ist ein Teil
eines vorspringenden Bereichs 303 des Leitungselements 301 in
einem zurückgesetzten
Bereich 304 des zweiten Leitungselements 302 angeordnet.
Das Leitungselement 301 und das Leitungselement 302 weisen
eine formschlüssige
Verbindung auf.
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Das
Leitungselement 301 bildet ein Anschlussstück für ein weiteres
Leitungselement, das somit mit dem weiteren Leitungselement 302 gekoppelt
werden kann. Durch das teilweise Anordnen des vorspringenden Bereichs 303 in
dem zurückgesetzten
Bereich 304 werden die Leitungselemente 301 und 302 relativ
dicht gegenüber
einem zu fördernden Fluid
miteinander gekoppelt. Das Leitungselement 301 und das
Leitungselement 302 können
ohne eine Zerstörung
des Leitungselements 301 oder des Leitungselements 302 nicht
mehr voneinander getrennt werden. Die Verbindung zwischen Leitungselement 301 und
Leitungselement 302 ist relativ stabil und ohne weitere
Dichtelemente im Wesentlichen dicht abgeschlossen.
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- 101
- Leitungselement
- 102
- Leitungselement
- 103
- vorspringenden
Bereich
- 104
- zurückgesetzten
Bereich
- 105
- Ausnehmung
- 106,
108, 110, 113
- Bereich
- 107,
109, 111, 112
- Durchmesser
- 114
- Oberfläche
- 115
- Flanke
- 201
- Leitungselement
- 202
- Leitungselement
- 203
- vorspringenden
Bereich
- 204
- zurückgesetzten
Bereich
- 205
- Ausnehmung
- 206
- Werkzeug
- 207
- Kante
- 208
- Durchmesser
- 301
- Leitungselement
- 302
- Leitungselement
- 303
- vorspringenden
Bereich
- 304
- zurückgesetzten
Bereich