-
Die Erfindung betrifft Leitungsanordnungen für ein Fluid sowie ein Verfahren zum Koppeln eines ersten und eines zweiten Leitungselements.
-
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.
-
Die
DE 102 48 014 A1 zeigt eine Rohrverbindung, bei der ein Rohr durch eine separat zu dem Rohr ausgebildete Haltescheibe in einem Anschlussstück befestigt wird. Dazu wird die Haltscheibe auf das Rohr aufgeschoben und mittels eines Spreizwerkzeugs in eine Aufnahme des Anschlussstücks hineingedrückt.
-
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.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Leitungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
-
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, so dass das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement durch den Formschluss fluiddicht verbunden sind.
-
Dadurch, dass das erste und das zweite Leitungselement formschlüssig gekoppelt werden können, ist die Leitungsanordnung in betriebsfertigem Zustand möglichst dicht und stabil.
-
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.
-
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.
-
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.
-
Das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement können eine nicht lösbare Verbindung aufweisen. Dadurch sind das erste und das zweite Leitungselement möglichst dicht verbunden.
-
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, so dass das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement durch das Anordnen fluiddicht verbunden sind.
-
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.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden in Verbindung mit den 1 bis 3 erläuterten Beispielen.
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines ersten und eines zweiten Leitungselements gemäß einer Ausführungsform,
-
2 eine schematische Darstellung eines ersten und eines zweiten Leitungselements und eines Werkzeugs zur Montage,
-
3 eine schematische Darstellung eines ersten und eines zweiten Leitungselements, die zu einer Leitungsanordnung verbunden sind.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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 Leitungselement 202 angeordnet, dass eine obere Kante 207 des vorspringenden Bereichs 203 im Bereich des zurückgesetzten Bereichs 204 angeordnet ist.
-
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.
-
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.
-
3 zeigt ein Leitungselement 301 in betriebsfertiger Montage mit einem zweiten Leitungselement 302. Das Leitungselement 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.
-
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.
-
Bezugszeichenliste
-
- 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