DE102012005921A1

DE102012005921A1 - Verschweißte Baugruppe

Info

Publication number: DE102012005921A1
Application number: DE201210005921
Authority: DE
Inventors: Burkhard Harhoff
Original assignee: Poppe and Potthoff GmbH
Current assignee: Poppe and Potthoff GmbH
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-09-26

Abstract

Eine verschweißte Baugruppe enthält einen Rohrkörper (10), ein Bauteil (12; 32), das mit einer Außenfläche des Rohrkörpers (10) unter Bildung einer Schweißnaht (26) verschweißt ist, und ein Abdichtbauteil (28; 34), das derart dichtend an einer Außenfläche (30) des Rohrkörpers (10) und einer Außenfläche (24) des Bauteils (12; 32) anliegt, dass keine sich von der Schweißnaht lösende Teilchen in den Raum außerhalb des Abdichtbauteils gelangen.

Description

Die Erfindung betrifft eine verschweißte Baugruppe mit einem Rohrkörper und einem Bauteil, das mit einer Außenfläche des Rohrkörpers unter Bildung einer freiliegenden Schweißnaht verschweißt ist.
Eine solche Baugruppe ist beispielsweise aus der DE 10 2008 013 575 B3 bekannt. Dabei bildet der Rohrkörper ein Verteilerrohr eines Common-Rail Einspritzsystems und das Bauteil ist ein mit dem Verteilerrohr verschweißter Anschlussnippel zum Anschluss einer Zweigleitung. Ein solches Verteilerrohr mit davon abgehenden Zweigleitungen ist beispielsweise unter einer Schutzabdeckung im Motorraum eines Fahrzeugs angebracht und wird dort von im Ölkreislauf des Motors umlaufendem Öl umströmt. Dabei besteht die Gefahr, dass oberflächliche Teilchen der Schweißnaht in das Öl gelangen, was zu Problemen führen kann, auch wenn das Öl in einem mit einem Filter versehenen Kreislauf umströmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abhilfe für das vorgenannte Problem zu schaffen.
Eine Lösung dieser Aufgabe wird mit einer verschweißten Baugruppe gemäß dem Anspruch 1 erhalten.
Erfindungsgemäß wird ein Abdichtbauteil vorgesehen, das unter Anlage an dem Rohrkörper und dem Bauteil einen Innenraum, in dem die Schweißnaht angeordnet ist, von einem Außenraum derart abtrennt, dass keine sich von der Schweißnaht lösende Teilchen in den Außenraum gelangen können.
Die Unteransprüche 2 bis 4 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen verschweißten Baugruppe gerichtet.
Die Erfindung kann überall dort eingesetzt werden, wo vermieden werden muss, dass sich von einer Schweißnaht lösende Teilchen Schaden anrichten können und macht eine aufwändige Nachbearbeitung oder Nachbehandlung der Schweißnaht überflüssig.
Die Ansprüche 5 und 6 kennzeichnen vorteilhafte Anwendungen der Erfindung für Common-Rail Einspritzsysteme.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
In den Figuren stellen dar:
1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Verteilerrohres mit damit verschweißtem Anschlussnippel,
2 die Anordnung gemäß 1 mit Dichtring,
3 eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß 2,
4 einen Schnitt durch die Anordnung gemäß 2, geschnitten in der Ebene IV-IV,
5 eine Ansicht ähnlich der 1 mit mit dem Verteilerrohr verschweißten Befestigungsbauteil,
6 eine perspektivische Ansicht der Baugruppe gemäß 5,
7 und 8 Ansichten ähnlich den 1 und 2 mit abgeändertem Dichtring,
9 eine Ansicht ähnlich der 1 mit einer Schrumpffolie.
1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil eines Rohrkörpers 10 eines Verteilerrohrs eines Common-Rail Einspritzsystems mit einem mit dem Rohrkörper 10 verschweißten Anschlussnippel 12. Die dargestellte Ausführungsform entspricht einer Ausführungsform, wie sie in der eingangs genannten DE 10 2008 013 575 B3 im Detail beschrieben ist. Durch den Rohrkörper 10 erstreckt sich längs dessen Länge eine Längsbohrung 14, von der einzelne Querbohrungen 16 ausgehen, (von denen eine in 1 dargestellt ist), die in den Innenraum von Anschlussnippeln führen.
Der Anschlussnippel 12 ist im dargestellten Beispiel mit einem Außengewinde versehen, mittels dessen eine Zweigleitung in an sich bekannter Weise am Anschlussnippel befestigt werden kann.
In die Außenfläche des Rohrkörpers 10 ist konzentrisch zur Querbohrung eine um die Querbohrung 16 umlaufende Anschlussausnehmung 18, bevorzugt durch spanabhebende mechanische Bearbeitung, eingearbeitet. Die Anschlussausnehmung 18 ist abgestuft ausgebildet, und weist einen tieferen radial äußeren Bereich 20 auf, an den sich ein flacherer, radial innerer Bereich 22 anschließt, der einen ebenen, um die Querbohrung 16 vollständig umlaufenden Boden aufweist. Wie aus 4 ersichtlich, kann die Anschlussausnehmung 18 lediglich mit einer Tiefe derart ausgebildet sein, dass ihr äußerer, tieferer Bereich 20 nicht vollständig um die Querbohrung 16 umläuft.
Der Anschlussnippel 12 endet an seinem unteren Ende in einer Ringfläche, die über eine Schrägfläche 24 in die weitere Außenfläche des Anschlussnippels 12 übergeht. Die Unterseite bzw. Ringfläche des Anschlussnippels 12 ist mit dem flachen Boden des inneren Bereiches 22 der Anschlussausnehmung 18 um die Querbohrung 16 herum umlaufend verschweißt. Die Verschweißung kann durch Kondensatorentladung, mittels Laser oder sonst wie erfolgen.
Wie aus den 2 bis 4 ersichtlich, ist die Schweißnaht 26 nach außen hin mittels eines in dem äußeren Bereich 20 der Anschlussausnehmung 18 angeordneten Dichtrings 28 aus elastisch verformbarem Elastomermaterial nach außen hin abgedichtet. Der Dichtring 28, der beim Einbringen in die Anschlussausnehmung 18 elastisch aufgeweitet wird, liegt an der Schrägfläche 24 des Anschlussnippels 12 und dem radial inneren Teil des äußeren Bereichs 20 der Anschlussausnehmung 18 an, der eine schräge Anlagefläche 30 für den Dichtring bildet.
Insgesamt bilden die Schrägfläche 24 und die Anlagefläche 30 eine radial nach außen offene Nut, deren Boden bzw. Grund durch die Schweißnaht 26 gebildet ist. Wie aus 4 ersichtlich, ist die Anlagefläche 30 wegen des nicht vollständig um die Querbohrung 16 umlaufenden äußeren Bereiches 20 der Anschlussausnehmung 18 an den Seiten des Rohrkörpers 10 unmittelbar durch dessen Außenfläche gebildet.
Die durch die Schrägfläche 24 und die Anlagefläche 30 gebildete, radial nach außen offene Nut kann in Folge der Schweißnaht 26 in ihrem radial inneren Bereich insgesamt abgerundet und mit einem Krümmungsradius ausgebildet sein. Die Materialdicke des Dichtrings 28 bzw. der Radius des Materials des Dichtrings 28, geschnitten senkrecht zur Umfangsrichtung des Dichtrings, ist vorzugsweise deutlich größer als der Krümmungsradius der durch die Schrägfläche 24, die Schweißnaht 26 und die Anlagefläche 30 gebildeten Nut, so dass der Dichtring 28 sicher unter Abdichtung an der Schrägfläche 24 und der Anlagefläche 30 anliegt und vermieden wird, dass etwaige, sich von der Schweißnaht 26 lösende Teilchen in den Außenraum außerhalb des Dichtrings 28 gelangen.
5 zeigt eine der 1 ähnliche Ansicht des Rohrkörpers 10. Gemäß 5 ist mit dem Rohrkörper 10 jedoch anstelle des Anschlussnippels 12 ein Befestigungsteil 32 verschweißt, das, wie aus 6 ersichtlich, mit quadratischem Querschnitt ausgebildet sein kann. Die Schweißnaht 26, die das Befestigungsteil 32 mit dem Rohrkörper 10 verbindet, sowie der Umgebungsbereich der Schweißnaht 26 ist ähnlich wie bei der geschilderten Verschweißung des Anschlussnippels 12 mit dem Rohrkörper 10. Der elastisch aufgeweitete Dichtring liegt unter Vorspannung an der durch die in den Rohrkörper 10 eingearbeitete Ausnehmung gebildeten Anlagefläche 30 und einer zwischen der Schrägfläche 24 des Befestigungsteils 32 und dessen Außenfläche gebildeten Kante an, allerdings nur im Scheitelbereich des Rohrkörpers 10. Im weiteren liegt der Dichtring 28, wie aus 6 ersichtlich, an der Unterseite des Befestigungsteils 32 an, das seitlich über die in den Rohrkörper 10 eingebrachte Ausnehmung 18 hinaus steht. In Folge der elastischen Aufweitung des Dichtrings 28 wird dieser radial nach innen gegen die jeweiligen Anlageflächen vorgespannt, deren Abstand sich mit zunehmender Annäherung an die Schweißnaht 26 vermindert, so dass eine dichtende Anlage des Dichtrings 28 an den jeweiligen Gegenflächen gewährleistet ist.
Das Befestigungsteil 32 kann eine Sack- oder Durchgangsöffnung 33 aufweisen, die gegebenenfalls mit einem Innengewinde versehen ist, so dass das Befestigungsteil 32 zur Montage des Rohrkörpers 10 bzw. Verteilerrohrs an einer Tragstruktur befestigt werden kann.
Die 7 und 8 zeigen Ansichten ähnlich den 4 und 1, wobei dort jedoch ein Dichtring 28 mit unrundem Querschnitt verwendet wird.
9 zeigt eine der 4 ähnliche Ansicht, wobei bei der Ausführungsform gemäß 9 anstelle eines Dichtrings eine an sich bekannte Schrumpffolie 34 zur Abdichtung der Schweißnaht 26 nach außen verwendet wird. Die Schrumpffolie 34 ist beispielsweise durch ein Schlauchstück gebildet, das mit einem radialen Loch ausgebildet ist, so dass das Schlauchstück auf den Rohrkörper 10 aufgeschoben werden kann und der Anschlussnippel 12 durch das Loch des Schlauchstücks hindurchragt. Beim anschließenden Erwärmen zieht sich die Schrumpffolie 34 des Schlauchstücks zusammen und legt sich abdichtend um einen Fußbereich 36 des Anschlussnippels 12 und den Rohrkörper 10.
Die beispielhaft erläuterte verschweißte Baugruppe kann vielfältig abgeändert werden. Beispielsweise kann der Rohrkörper viereckigen Querschnitt aufweisen und kann lediglich das mit dem Rohrkörper zu verschweißende Bauteil an seiner Unterseite außerhalb der auszubildenden Schweißnaht mit einer Schrägfläche versehen sein, die einen elastisch aufgeweiteten Dichtring in dichtende Anlage sowohl an den Rohrkörper als auch das Bauteil presst. Bei Verwendung einer Schrumpffolie bzw. eines Schrumpfschlauches anstelle des Dichtrings muss auf eine Ausbildung des Umgebungsbereiches der Schweißnaht derart, dass ein Dichtring in dichtende Anlage an Flächen gepresst wird, keine Rücksicht genommen werden. Des Weiteren kann ein Dichtring auch mit einem Querschnitt derart ausgebildet sein, dass der Dichtring, ohne dass die Schweißnaht am Boden einer Nut ausgebildet ist, in dichtende Anlage sowohl an die Außenfläche des Rohrkörpers als auch die Außenfläche des damit verschweißten Bauteils gedrückt wird.
Bezugszeichenliste

10: Rohrkörper
12: Anschlussnippel
14: Längsbohrung
16: Querbohrung
18: Anschlussausnehmung
20: Äußerer Bereich
22: Innerer Bereich
24: Schrägfläche
26: Schweißnaht
28: Dichtring
30: Anlagefläche
32: Befestigungsteil
33: Öffnung
34: Schrumpffolie
36: Fußbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008013575 B3 [0002, 0019]

Claims

Verschweißte Baugruppe mit einem Rohrkörper (10), einem Bauteil (12; 32), das mit einer Außenfläche des Rohrkörpers (10) unter Bildung einer Schweißnaht (26) verschweißt ist, und einem Abdichtbauteil (28; 34), das derart dichtend an einer Außenfläche (30) des Rohrkörpers (10) und einer Außenfläche (24) des Bauteils (12; 32) anliegt, dass keine sich von der Schweißnaht (26) lösende Teilchen in den Raum außerhalb des Abdichtbauteils gelangen.
Verschweißte Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das Abdichtbauteil aus einer Schrumpffolie (34) besteht.
Verschweißte Baugruppe nach Anspruch 1, wobei sich die Schweißnaht (26) am Boden einer durch den Rohrkörper (10) und das Bauteil (12; 32) gebildeten Nut befindet and das Abdichtbauteil durch einen Dichtring (28) aus elastisch verformbarem Material gebildet ist, der längs der Schweißnaht (26) an einer Seite an dem Rohrkörper (10) und an der anderen Seite der Schweißnaht an dem Bauteil (12; 32) anliegt.
Verschweißte Baugruppe nach Anspruch 3, wobei der Dichtring einen Materialradius hat, der großer ist als ein Krümmungsradius der Nut.
Verschweißte Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rohrkörper (10) ein Verteilerrohr eines Common-Rail Einspritzsystems ist und das Bauteil ein Befestigungsbauteil (32) zum Montieren des Verteilerrohrs ist.
Verschweißte Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rohrkörper (10) ein Verteilerrohr eines Common-Rail Einspritzsystems ist und das Bauteil ein Anschlussnippel (12) zum Anschließen einer Zweigleitung ist.