DE102013002592A1

DE102013002592A1 - Rücklaufrohr für Betriebsflüssigkeiten und Zuleitung zum Kurbelgehäuse

Info

Publication number: DE102013002592A1
Application number: DE102013002592A
Authority: DE
Inventors: Jordi PRIU PONT
Original assignee: Manufactura Moderna de Metales SA
Current assignee: Manufactura Moderna de Metales SA
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2013-08-22
Also published as: ES2431468B1; FR2987098A1; ES2431468A2; ES2431468R1; FR2987098B1; US20130213345A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Endstück eines Rohres, wie man es für die Entleerung von Betriebsflüssigkeiten verwendet, mit denen die Nebenaggregate, wie z. B. ein Turbolader, eines Verbrennungsmotors geschmiert und/oder gekühlt werden. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfach und kostengünstig anzufertigendes und zu montierendes Endstück eines Rücklaufrohres, das eine erhöhte Sicherheit und Dichtigkeit beim Rücklauf von Betriebsflüssigkeiten zum Ausgang der Nebenaggregate des Motorblocks (Turbolader, Verdrängerkompressoren u. a.) des Kraftfahrzeugs gewährleistet, zur Verfügung zu stellen. Das Rohrendstück ist dadurch gekennzeichnet, dass es verbesserte Mittel für die axiale Positionierung des Rohres im Zylinderblock oder Kurbelgehäuse aufweist, die hauptsächlich eine Anschlaggeometrie, einen Übergangsabschnitt und einen Kopplungsabschnitt, der beide Teile miteinander verbindet, umfassen.

Description

Gegenstand der Erfindung.
Konkret betrifft die Erfindung ein Endstück eines Rohres, wie man es für die Entleerung von Betriebsflüssigkeiten verwendet, mit denen die Nebenaggregate (wie z. B. ein Turbolader) eines Verbrennungsmotors geschmiert und/oder gekühlt werden, und mit welchem der Austritt dieser Flüssigkeiten aus den Nebenaggregaten und deren Zuleitung zum Zylinderblock des Fremdzündungsmotors gesteuert wird.
Dieses Rohrendstück, das vorzugsweise aus Metall besteht, obwohl es auch aus anderen Werkstoffen gefertigt sein kann, wird axial an eine an der Ölwanne oder dem Motorblock vorgesehene Öffnung angekoppelt, sodass nach seinem Einbau der eine Teil des Rohres an der Außenseite des Motorblocks angeordnet ist, während sich der andere Teil an der Innenseite des Motorblocks befindet.
Stand der Technik.
Auf dem Markt existieren – und können daher als Stand der Technik der vorliegenden Erfindung angesehen werden – Bauteile für Kraftfahrzeuge, deren Zweck darin besteht, ein Rücklaufsystem für Betriebsflüssigkeiten, wie z. B. Öl, zwischen einem Turbolader und dem Öltank oder Kurbelgehäuse des Fahrzeugs herzustellen.
Herkömmlicherweise umfasst dieses Rücklaufsystem für Betriebsflüssigkeiten zwei oder mehr Teile, deren Zweck darin besteht, einen dichten Fließkanal zwischen dem Ausgang des Turboladers und dem Eingang des Kurbelgehäuses des Fahrzeugs herzustellen. Turbolader werden durch geeignete Mittel fest mit dem Kraftfahrzeugmotor verbunden, und die Schaufeln ihrer Turbinen und Kompressoren können sehr hohe Drehzahlen erreichen, die mit den abwechselnden Bewegungen des Systems Kolben/Kurbelwelle nicht unbedingt synchron laufen. Diese mechanische Abkopplung bewirkt, dass das Rücklaufsystem Bewegungen und Schwingungen ausgesetzt ist und somit die Flexibilität des besagten Systems im Hinblick auf mögliche Bruchschäden sehr wichtig ist.
Aus dem europäischen Patent Nr. 1.512.901 ist eine „Verbindung eines Ableitkanals eines Turboladers mit einem Kurbelgehäuse durch eine flexible Rohrleitung und einen rohrförmigen Rand” bekannt, und zwar mit dem wesentlichen Merkmal, dass diese Rohrleitung aus einem flexiblen Material gefertigt ist und der Rand Mittel umfasst, die gewährleisten, dass er beim Einführen in die vorgesehene Öffnung in der Ölwanne axial stabil bleibt.
Im europäischen Patent Nr. 662.581 wird mit „Kanal eines Abflussrohres und eine Kombination bestehend aus einem Motorblock, einem Turbolader und einem Verbindungsrohr” das wesentliche Merkmal beschrieben, dass ein flexibles rohrförmiges Element zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element mit Hilfe von Einführungsmitteln, die zur Vermeidung von Leckagen am Ende des rohrförmigen Elements vorgesehen sind, eingefügt wird.
Auch im französischen Patent Nr. 2.908.154 wird mit „Schmiervorrichtung eines Turboladers und Montageverfahren für ein Schmierrohr” eine Vorrichtung beschrieben, die das wesentliche Merkmal besitzt, dass das Kopplungsende des mindestens einen Schmierrohres auf dem Gehäuse des Turboladers einen zylindrischen Trichter aufweist, der mittels eines Federrings axial arretiert ist.
Aufgabe der Erfindung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Endstück eines Rücklaufrohres für Betriebsflüssigkeiten und Zuleitung zum Kurbelgehäuse mittels eines vereinfachten Fertigungs- und Montagesystems, das im Vergleich zu den bestehenden Systemen oder Vorrichtungen kostengünstiger ist und beim Rücklauf von Flüssigkeiten (z. B. Öl oder Kühlmittel) zum Ausgang der Nebenaggregate des Motorblocks (Turbolader, Verdrängerkompressoren u. a.) des Kraftfahrzeugs eine erhöhte Sicherheit und Dichtigkeit gewährleistet, zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung eines Rohres, welches das besagte Rohrendstück umfasst, und zwar mittels eines vereinfachten Fertigungs- und Montagesystems, das im Vergleich zu den bestehenden Systemen oder Vorrichtungen kostengünstiger ist.
Schließlich ist eine weitere zusätzliche Aufgabe der Erfindung die Bereitstellung eines Halterungsteils zur Stützung und/oder Arretierung des äußeren Rohres auf dem Zylinderblock, wobei sich das Teil so ankoppeln lässt, dass es sich nicht auf der Außenfläche des Rohrendstücks drehen kann und auf der Stirnfläche des Zylinderblocks anliegt.
Beschreibung der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Endstück des Rücklaufrohres für Betriebsflüssigkeiten und Zuleitung zum Kurbelgehäuse ist gemäß den Ausführungen des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.
Die Erfindung beschreibt eine verbesserte Ausgestaltung des an der Motorblockseite befindlichen Endstücks eines Rücklaufrohres für Betriebsflüssigkeiten und Zuleitung zum Kurbelgehäuse, das nachfolgend der Einfachheit halber als „Rohr” bezeichnet wird, wobei das Endstück vorzugsweise aus Metall gefertigt ist, auch wenn seine Herstellung aus anderen Werkstoffen mit ähnlichen oder vergleichbaren Eigenschaften, sogar aus flexiblen Materialien, möglich ist.
Das Endstück des Rohres wird mit dem Zylinderblock des Motors bzw. dem Kurbelgehäuse durch teilweise Einführung und axiale Ankopplung an eine im Zylinderblock des Motors vorgesehene Öffnung verbunden, und zwar mit Hilfe von Mitteln zur axialen Positionierung, die an der Außenseite des Rohres angeordnet sind, während die Innenseite so ausgebildet oder bearbeitet wird, dass eine radiale Stabilisierung gegeben ist, wodurch eine optimale Dichtigkeit zwischen der Außenfläche des Rohres und der Innenfläche der Öffnung im Kurbelgehäuse, auch im Zusammenwirken mit einer Dichtung, erzielt wird.
Die Erfindung beruht in erster Linie auf der besonderen und vorteilhaften Ausgestaltung der Mittel zur axialen Positionierung des Rohrendstücks am Zylinderblock des Motors oder dem Kurbelgehäuse, die an der Außenfläche des rohrförmigen Elements angeordnet sind und deren Aufgabe es ist, die Koaxialität zwischen der Achse des Innenteils des Rohres und der Aufnahme des Kurbelgehäuses sicherzustellen.
Gemäß der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel zur axialen Postionierung Folgendes:

– eine Anschlaggeometrie, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnung am Zylinderblock des Motors, sodass sie sich an der vorderen Auflageebene des Zylinderblocks des Motors abstützt und an ihr anliegt;
– ein Übergangsabschnitt mit abfallender Mantellinie (mit abfallendem Winkel α₁ in Bezug auf die Axialachse des Rohres) in Richtung auf die Anschlaggeometrie, wobei sich dieser Übergang von der Anschlaggeometrie bis zur Auskehlung bzw. Aufnahme für die Dichtung erstreckt; und
– einen Ankopplungsabschnitt mit einem Krümmungsradius R₁, der die besagte Anschlaggeometrie mit dem besagten Übergangsabschnitt verbindet.

Die Sicherstellung der Koaxialität wird durch das Vorhandensein eines flachen, im Wesentlichen senkrecht zur Achse des Rohres verlaufenden und im Profil der Anschlaggeometrie liegenden Bereichs erzielt, und zwar in der Weise, dass der Flächenkontakt an der vorderen Auflageebene des Zylinderblocks des Motors die Koaxialität zwischen der Achse des Rohrs und der Achse der Aufnahme im Zylinderblock gewährleistet, wobei die Kontaktfläche groß genug ist, um die Auflagefläche an der Stirnseite des Kurbelgehäuses zu maximieren. Da jedoch die Welle der Anschlaggeometrie durch einen Verformungsprozess des rohrförmigen Elements erzielt wird, ist ihre Höhe durch den Werkstoff, aus dem das Rohr gefertigt ist, eingeschränkt, wobei der Werkstoff bis an seine Kapazitätsgrenzen geführt wird, sodass ein hohes Maß an Restspannungen in dieser Welle verbleibt. Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung weist der flache senkrechte Bereich eine Höhe „X2” zwischen 0,01 und 3 mm auf.
Die genannte Anschlaggeometrie, bei der es sich nicht notwendigerweise um eine Rotationsgeometrie handeln muss, weist einen Kontaktabschnitt auf, der mit einem Rotationskranz mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Durchmesser vergleichbar ist.
Die Herstellung eines solchen Kontaktabschnittes in Form eines Kranzes, der mit einem niedrigen Restspannungswert maximiert ist, wird dadurch erreicht, dass man den Übergangsbereich der Welle mit einem sehr leichten Radius, hier als „R₁” bezeichnet, versieht, was das Vorhandensein eines negativen Winkels α₁ erforderlich macht, der einen vorzugsweise kegelstumpfförmigen Bereich mit einer abfallenden Mantellinie in Richtung auf die Welle zwischen der Anschlagfläche (d. h. der Welle) und dem innersten Bereich der Aufnahme für die Dichtung erzeugt.
Der besagte abfallende Winkel α₁ liegt vorzugsweise zwischen 1 und 30 Grad.
Einerseits beträgt der Krümmungsradius R₁ des an die Welle angrenzenden Kopplungsabschnittes vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 mm, wobei sein Vorhandensein vorteilhafterweise die Bruchgefahr minimiert, da die lokalen Restspannungen in diesem Bereich reduziert werden und die spannungskonzentrierende Wirkung beseitigt wird.
Andererseits ist in einer der möglichen Ausführungsformen der Erfindung der Übergangsabschnitt mit abfallender Mantellinie (mit einem in Bezug auf die Axialachse des Rohres abfallenden Winkel α₁) in Richtung des Kontakt- oder Anschlagsabschnitts im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet.
Nach einer auf dem Markt bekannten Lösung umfasst das Endstück des Rohres darüber hinaus auch Dichtungsmittel, wie z. B. eine Dichtung, die in die entsprechende umlaufende Auskehlung oder Aufnahme, die an einer Stelle der Außenfläche des Rohrendstücks vorgesehen ist, eingesetzt wird, sodass diese Dichtung in der besagten umlaufenden Aufnahme zwischen der Außenfläche des Rohrendstücks und der Innenfläche der Öffnung im Zylinderblock oder Kurbelgehäuse fest eingepasst ist.
Gemäß einer Möglichkeit der Erfindung umfasst das Rohrendstück mindestens einen Führungsabschnitt mit einer Breite „X1”, die zur Führung des Innenbereichs des Rohres in Bezug auf dessen Aufnahme dient, sodass ein übermäßiges Zusammenpressen oder Ausdehnen der Dichtung eingeschränkt wird, wenn sich diese im Betriebszustand befindet (d. h. zusammengepresst ist). Aufgrund der Montagestreuungen des restlichen Rohres besteht die Tendenz, dass diese Dichtung stärker zusammengepresst oder nicht gleichmäßig zusammengepresst wird, wobei dieser Führungsabschnitt Zusammenpressungen oder Ausdehnungen, die die Dichtigkeit oder Haltbarkeit der Dichtung beeinträchtigen könnten, verhindert.
Dieser Führungsabschnitt ist vorzugsweise im Wesentlichen gerade ausgebildet und geeignet, um direkten Kontakt mit der Innenfläche der Öffnung herzustellen, die so angeordnet ist, dass sie sich von der Auskehlung oder Aufnahme für die Dichtung in Richtung auf das Rohrende erstreckt, während sich der besagte Führungsabschnitt bis zum Rohrende erstreckt und einen Endabschnitt von geringerem Durchmesser bildet, wobei der Führungsabschnitt und der Endabschnitt (durch einen Zentrierabschnitt mit abfallender Mantellinie mit einem Winkel α₂) miteinander verbunden sind.
Dieser Winkel α₂ beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 45 Grad.
Dieser im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildete Zentrierabschnitt am Rohrende erfüllt einen dreifachen Zweck:

a). Erstens erleichtert er den Vorgang des Einführens des Rohres in seine Aufnahme und dient zur Einführzentrierung.
b). Zweitens erleichtert er die Vormontage der Dichtung in ihrer Aufnahmeauskehlung, ohne dass die Verwendung von Spezialwerkzeug für den Zusammenbau erforderlich ist, sodass die Montage komplett von Hand erfolgen kann. Zu diesem Zweck ist der Durchmesser des Bereichs X3 kleiner ausgelegt als der innere Nenndurchmesser der Dichtung, sodass die Gefahr des Kontakts zwischen der Dichtung und der Schneidkante an der Erfindung von X3 vermieden wird. Somit ist der Durchmesser kleiner, und der Winkel α₂ gewährleistet, dass die Montage der Dichtung auf dem Rohr manuell erfolgen kann, ohne dass das Risiko der Beschädigung durch Kontakt besteht.
c). Drittens fungiert der Winkel α₂ als Fehlervermeidungssystem, und zwar in der Weise, dass bei einer nicht völlig korrekten Position der Dichtung im Verlauf der 360° der Aufnahmeauskehlung allein durch den Vorgang des Einführens des Rohres in die Aufnahme im Kurbelgehäuse die Dichtung einwandfrei in ihrer Auskehlung (korrekte Lage) positioniert und eine mangelnde Dichtigkeit des Systems vermieden werden würde.

Auch kann das Endstück des Rohres wahlweise einen zweiten im Wesentlichen geraden Führungsabschnitt umfassen, der sich vom Übergangsabschnitt in Richtung auf die Auskehlung oder Aufnahme für die Dichtung erstreckt und somit zwischen dem Übergangsabschnitt und der Auskehlung oder Aufnahme für die Dichtung angeordnet ist.
Auch kann das Endstück des Rohres wahlweise eine äußere Halterung umfassen, welche die Befestigung des Rohres an einem im Zylinderblock relativ nahe an der Anschlussstelle des Rohres befindlichen äußeren festen Punkt ermöglicht.
Diese äußere Halterung besteht aus einer einfachen Platte, die mit einer Öffnung versehen ist, die so ausgelegt ist, dass sie die Außenseite des Rohrelementes umgibt; die Halterung wird durch eine oder mehrere Wellen, die in Form von Vorsprüngen vorgesehen sind, an der so genannten Außenseite des Rohres fixiert und besitzt einen größeren Durchmesser als das Rohr. Alternativ kann diese Fixierung zwischen Halterung und Rohr durch Ausdehnen des Rohres gegen den Innendurchmesser der Öffnung in der Halterung oder unter Verwendung bekannter Verbindungsmittel, wie z. B. Schweißungen oder Verklebungen, realisiert werden.
Gemäß einer ersten Lösung weist das Rohr als Verlängerung des Kontaktabschnittes oder Anschlags in Richtung auf das Rohrende eine Auskehlung auf, die geeignet ist, das Halterungsteil aufzunehmen, das zur Befestigung des Rohres an einem äußeren im Motorraum liegenden Punkt dient.
Gemäß einer möglichen Lösung der Erfindung weist die erwähnte Kontaktöffnung einen nicht kreisförmigen Umfang auf, sodass die Kontaktschnittstelle Rohr/Halterung nicht kreisförmig ist und die Rotation des Halterungsteils in Bezug auf das Rohrende verhindert wird. Vorzugsweise umfasst sie zwei gegenüberliegende seitliche Tangentialebenen, die beim Umgreifen der (im Wesentlichen zylindrischen oder elliptischen) Fläche des Rohrendstücks die Rotation des Halterungsteils in Bezug auf das Endstück des Rohres verhindern.
Darüber hinaus weisen gemäß einer möglichen Lösung der Erfindung die Fläche der Auskehlung im Rohr und die Fläche der Öffnung in der Halterung übereinstimmende seitliche Kopplungsgeometrien auf, die einen maximalen Kontakt zwischen der Rohrfläche und der Fläche des Halterungsteils ermöglichen. Um den Kontakt zwischen der Rohrfläche und der Fläche des Halterungsteils zu maximieren, weisen die Krümmungsradien R₂ und R₃ gleiche oder sehr ähnliche Werte auf, wie aus dem Detail „2” hervorgeht.
Das Ende bzw. Endstück des Rohres wird durch Kaltverformung des Rohres hergestellt, wobei unter anderem die Fertigungstechnik des „Hydroforming” oder auch das axiale oder rotative Umformen (das in der Fachsprache auch Walzen genannt wird), verwendet werden kann.
Gemäß eines weiteren Gegenstandes der Erfindung ist es erwünscht, die Baugruppe, die aus dem Rohr, das ein Rohrendstück mit den oben beschriebenen Merkmalen aufweist, und dem Halterungsteil mit den oben beschriebenen Merkmalen besteht, zu schützen.
Weitere Einzelheiten und Merkmale werden im Laufe der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, und zwar unter Bezugnahme auf die der vorliegenden Patentschrift beigefügten Zeichnungen, in denen zur Veranschaulichung, jedoch nicht in erschöpfender Weise, eine grafische Darstellung der Erfindung gezeigt wird.
Beschreibung der Abbildungen.
Die zeigt einen Längsschnitt im Aufriss einer ersten Ausführungsform des Rohrendstücks (10), das Gegenstand der Erfindung ist, wobei hier keine Halterung (11) vorgesehen ist, die das Endstück des Rohres (10) umfasst, dessen Ende durch die entsprechende Längsöffnung (18) in den Zylinder- oder Motorblock (12) eingeführt wird, und wobei ein einziger Führungsabschnitt (20) mit einer Breite X1 zwischen dem Endstück des Rohres (10) und der Innenfläche (31) der genannten Öffnung (18) vorhanden ist.
Das Detail „1” entspricht einer Detailansicht der und lässt die Ausgestaltung der Anschlaggeometrie (16) deutlich erkennen.
Die zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der ebenfalls keine Halterung (11) vorgesehen ist, obwohl in diesem Fall zusätzlich ein zweiter Kontaktabschnitt (28) mit einer Breite X1' zwischen dem Endstück des Rohres (10) und der Innenfläche (31) der genannten Öffnung (18) vorhanden ist.
Die zeigt einen Längsschnitt im Aufriss einer dritten Ausführungsform der Erfindung, in der eine Arretierungshalterung (11) als unabhängiges Teil, das an besagtes Endstück (10) angekoppelt werden kann, vorgesehen ist und in der ein einziger Führungsabschnitt (20) zwischen dem Rohr (10) und der Innenfläche (31) der Öffnung (18) im Zylinderblock (12) vorhanden ist.
Das Detail „2” entspricht einer Detailansicht der , auf der die Ausgestaltung der übereinstimmenden abgerundeten Kanten der Öffnung (29) der Halterung (11) und der Auskehlung (23) im Endstück des Rohres (10) mit den jeweiligen ähnlichen Radien R₂ und R₃ deutlich zu erkennen ist.
Die zeigt eine Ansicht der Arretierungshalterung (11) mit einem Schnitt durch S-S' in der , auf der die Ausgestaltung der Öffnung (29) der Halterung (11), die mit flachen seitlichen Kanten (30a, 30b) versehen ist, deutlich detailliert ist.
Es folgt eine Aufstellung der verschiedenen Teile der Erfindung, die mittels der entsprechenden Nummern in den obigen Abbildungen gekennzeichnet sind; (10) Rohrendstück, (11) Arretierungshalterung, (12) Zylinderblock des Motors, (14) Auskehlung oder Aufnahme für die Dichtung, (15) zylindrischer Bereich, (16) Anschlaggeometrie an der vorderen Ebene (25), (16') Anschlaggeometrie an der Arretierungshalterung (11), (17) Übergangsbereich, (18) Öffnung am Zylinderblock (12), (19) Dichtung, (20) Führungsbereich mit einer Breite „X1”, (21) Zentrierabschnitt, (22) Endabschnitt, (23) Auskehlung, (25) vordere Auflageebene am Zylinderblock des Motors (12), (26) Kopplungsabschnitt, (27) zur Achse des Rohres an der Anschlaggeometrie (16) senkrecht verlaufender flacher Bereich, (28) zweiter Führungsbereich mit einer Breite „X1”, (29) Kontaktöffnung der Arretierungshalterung (11), (30a, 30b) gegenüberliegende flache seitliche Tangentialebenen der Arretierungshalterung (11), (31) Innenfläche der besagten Öffnung (18).
Beschreibung einer der erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
In einer der vorzugsweisen Ausführungsformen der Erfindung weist das Rohrendstück (10), wie aus hervorgeht, verschiedene Bereiche oder Teile auf, deren Ausgestaltung weiter unten beschrieben ist und die so ausgelegt sind, dass sie ihren jeweiligen Zweck erfüllen.
Das Rohrendstück (10) wird durch kaltverformende Bearbeitung mittels „Hydroforming” oder auch durch Walzen des Rohres hergestellt, sodass es sich um ein einstückig ausgebildetes Teil handelt.
Gemäß , die der ersten der möglichen Ausführungsformen der Erfindung entspricht, weist das Rohrendstück (10) einen Teil „A” auf, der hier als „Außenseite” bezeichnet wird und sich beim Einbau des Rohres in den Zylinderblock (12) außerhalb der Öffnung (18) des Zylinderblocks (12) befindet, und einen Teil „B”, der hier als „Innenseite” bezeichnet wird und in die Längsöffnung (18) des Zylinderblocks (12) eingeführt wird. Wie aus dem Detail „1” der hervorgeht, verfügen die Außenseite „A” und die Innenseite „B” über Mittel zur axialen Positionierung bestehend aus:

– einer Anschlaggeometrie (16), die in Form einer Welle auf der vorderen Ebene (25) anliegt und deren Durchmesser größer ist als der Nenndurchmesser des Rohres (10);
– einem im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildeten Übergangsbereich oder -abschnitt (17), der sich in einer Auskehlung (14) mit einem geringeren Durchmesser, die als Aufnahmemittel für eine Dichtung dient, welche die Dichtigkeit (19) zwischen dem Teil „B” und der Eintrittsöffnung (18) des Rohres (10) in den Zylinderblock (12) sicherstellt, zum Innenbereich hin erstreckt; und
– ein zwischen dieser Anschlaggeometrie (16) und dem Übergangsabschnitt (17) liegender gebogener Kopplungsabschnitt (26) mit einem Krümmungsradius R₁.

Bei diesem im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Übergangsabschnitt (17) kann es sich um einen Bereich handeln, der vollkommen kegelstumpfförmig ausgebildet ist (d. h. um einen Rotationskörper, wie aus beigefügten Abbildungen hervorgeht) oder der im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist, jedoch keine vollständige Symmetrie aufweist (d. h. um einen Nicht-Rotationskörper).
Nach dieser Auskehlung (14) erstreckt sich das Rohr (10) durch mindestens einen im Wesentlichen geraden (d. h. zylindrischen) Führungsabschnitt (20) mit einer Breite „X1”, der geeignet ist, im Falle einer Dezentrierung einen direkten Kontakt mit der Innenfläche der Öffnung (18) herzustellen, wobei sich dieser Führungsabschnitt (20) zum Ende des Rohres hin in einem im Wesentlichen kegelstumpfförmig abfallend ausgebildeten Zentrierabschnitt (21) mit einer Mantellinie mit abfallendem Winkel α₂ erstreckt, die sich wiederum zu einem zylindrischen Endabschnitt (22) mit geringerem Durchmesser als die Öffnung (18) und mit einer Breite „X3” erstreckt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in gezeigt ist, kann auch ein zweiter zylindrischer Führungsabschnitt (28) mit einer Breite „X1” zwischen dem Übergangsbereich (17) und der Auskehlung (14) vorgesehen werden.
Schließlich wird gemäß einer dritten Ausführungsform eine Arretierungshalterung (11) angeordnet, an der die bezeichnete Welle (16') anstößt, wobei diese Arretierungshalterung (11) an ihrer Innenseite auf der vorderen Ebene (25) aufliegt.
Wie zeigt, weist diese Arretierungshalterung (11) eine Öffnung (29) zur Aufnahme in eine am Endstück des Rohres (10) zwischen der Welle (16) und dem Übergangsabschnitt (17') vorhandene Auskehlung (23) auf.
Zur Verbesserung der Arretierung bezüglich der Rotation zwischen der Halterung (11) und dem Rohr (10), der Öffnung (29) und dem Kontaktbereich zwischen Rohr und Halterung (23), weist die Öffnung (29) vorzugsweise eine nichtzylindrische Geometrie auf, wobei nicht ausschließlich ovale oder trapezförmige Geometrien vorhanden sind. Besonders vorteilhaft ist die in gezeigte Ausgestaltung, bei der die Öffnung (23) zwei gegenüberliegende flache seitliche Ebenen (30a, 30b) aufweist, die den Nenndurchmesser des Rohres tangieren. In diesem Fall wird für ovale oder elliptische Geometrien des Rohres (die gezielt oder infolge eines an eine Krümmung anschließenden Verformungsprozesses erzeugt wurden) die Interferenz zwischen dem Abstand, der von den beiden Tangentialebenen und der größeren Achse der quasielliptischen Geometrie definiert ist, maximiert.
Um den Spalt („gap”) zwischen den Arretierungselementen an der Welle (16') und der Halterung (11) zu reduzieren, kann die Öffnung (29) in der Halterung (11) beide Flächen an den abgerundeten Kanten, die mit dem Radius der Auskehlung (23) – d. h. die Radien R₂ bzw. R₃, die im Wesentlichen dieselben Abmessungen besitzen – übereinstimmen, aufweisen, sodass die axiale Lage und die Verankerung der Halterung auf dem Rohr gewährleistet ist; siehe Detail „2” der .
Nachdem nun die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit den beigefügten Abbildungen ausreichend beschrieben wurde, liegt es nahe, dass alle geeignet erscheinenden Detailmodifikationen vorgenommen werden können, solange sie das Wesen der Erfindung, das in den folgenden Ansprüchen zusammengefasst ist, nicht verändern.
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

EP 1512901 [0005]
EP 662581 [0006]
FR 2908154 [0007]

Claims

– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE”, wie man sie zur Verbindung zwischen dem Ausgang eines Schmier- oder Kühlkreislaufes eines Nebenaggregats des Zylinderblocks eines Motors und dem Zylinderblock oder Kurbelgehäuse verwendet, wobei das Rücklaufrohr an seinem einen Ende (10) ein Endstück umfasst, das sich durch teilweise Einführung und Ankopplung an eine im Zylinderblock des Motors (12) vorgesehene Öffnung (18) an den Zylinderblock des Motors oder Kurbelgehäuses (12) ankoppeln lässt, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrendstück (10) Mittel zur axialen Positionierung am Zylinderblock des Motors oder Kurbelgehäuse (12) umfasst, die Folgendes beinhalten: – eine Anschlaggeometrie (16), deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnung (18) am Zylinderblock des Motors (12), sodass sie sich an der vorderen Auflageebene (25) des Zylinderblocks des Motors (12) abstützt und an ihr anliegt; – ein Übergangsabschnitt (17) mit abfallender Mantellinie (mit abfallendem Winkel α₁ in Bezug auf die Axialachse des Rohres) in Richtung auf die Anschlaggeometrie (16), wobei sich dieser Übergang (17) von der Anschlaggeometrie (16) bis zur Auskehlung bzw. Aufnahme für die Dichtung (14) erstreckt; und – einen Ankopplungsabschnitt (26) mit einem Krümmungsradius R₁, der die besagte Anschlaggeometrie (16) mit dem besagten Übergangsabschnitt (17) verbindet.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Anschlaggeometrie (16) um einen Nicht-Rotationskranz handelt.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Anschlaggeometrie (16) um einen Rotationskranz mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Durchmesser handelt.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Ansprüche 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlaggeometrie (16) einen flachen im Wesentlichen senkrecht zur Achse des Rohres (27) verlaufenden Bereich aufweist, der einen Flächenkontakt mit der vorderen Auflageebene (25) des Zylinderblocks des Motors (12) herstellt.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der flache senkrechte Bereich (27) eine Höhe X2 zwischen 0,01 und 3 mm aufweist.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsabschnitt (17) im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der abfallende Winkel α₁ zwischen 1 und 30 Grad beträgt.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius R₁ des Kopplungsabschnittes (26) zwischen 0,1 und 5 mm beträgt.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen im Wesentlichen geraden Führungsabschnitt (20) umfasst, der geeignet ist, um im Falle einer Dezentrierung einen direkten Kontakt mit der Innenfläche der Öffnung (18) herzustellen, die so angeordnet ist, dass sie sich von der Auskehlung oder Aufnahme für die Dichtung (14) in Richtung auf das Rohrende erstreckt, während sich der besagte Führungsabschnitt (20) in Richtung auf das Rohrende erstreckt und einen Endabschnitt (22) von geringerem Durchmesser bildet, wobei der Führungsabschnitt (20) und der Endabschnitt (22) durch einen Zentrierabschnitt (21) mit abfallender Mantellinie mit einem Winkel α₂ miteinander verbunden sind.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α₂ zwischen 10 und 45 Grad beträgt.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es darüber hinaus einen zweiten im Wesentlichen geraden Führungsabschnitt (28) umfasst, der sich vom Übergangsabschnitt (17) in Richtung auf die Auskehlung oder Aufnahme für die Dichtung (14) erstreckt und somit zwischen dem Übergangsabschnitt (17) und der Auskehlung oder Aufnahme für die Dichtung (14) angeordnet ist.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Ansprüche 1, oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass als Verlängerung der Anschlaggeometrie (16) in Richtung auf das Rohrende eine Auskehlung (24) vorgesehen ist, die geeignet ist, ein Halterungsteil (11) aufzunehmen, das zur Befestigung des Rohres (10) an einem äußeren im Motorraum liegenden Punkt dient, wobei dieses Halterungsteil (11) mit einer Kontaktöffnung (29) versehen ist, in welcher die Auskehlung (24) angeordnet ist.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Auskehlung (24) im Rohr (10) und die Fläche der Öffnung (29) in der Halterung (11) jeweils übereinstimmende seitliche Kopplungsgeometrien aufweisen, die so ausgestaltet sind, dass sie einen maximalen Kontakt zwischen der Rohrfläche und der Fläche des Halterungsteils (11) ermöglichen.
– „RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE” nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück des Rohres (10) durch Kaltverformung mit dem (a) Verfahren des „Hydroforming” oder (b) dem axialen oder rotativen Umformungsverfahren (Walzen) bearbeitet werden kann.
– „HALTERUNGSTEIL”, das geeignet ist, um an das in den vorhergehenden Ansprüchen definierte Rohrendstück (10) angekoppelt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass es eine nicht kreisförmige Kontaktöffnung (29) aufweist, sodass die Kontaktschnittstelle Rohr/Halterung nicht kreisförmig ist.
– „HALTERUNGSTEIL”, nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kontaktöffnung (29) aufweist, deren nicht kreisförmiger Umfang zwei gegenüberliegende seitliche Tangentialebenen (30a, 30b) umfasst, welche die Rotation des Halterungsteils (11) in Bezug auf das Endstück des Rohres (10) verhindern.
– „SATZ AUS RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE MIT HALTERUNGSTEIL”, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Rohr mit einem Rohrendstück (10), das in den vorhergehenden Ansprüchen 1–14 definiert ist, und ein Halterungsteil (11) umfasst.
– „SATZ AUS RÜCKLAUFROHR FÜR BETRIEBSFLÜSSIGKEITEN UND ZULEITUNG ZUM KURBELGEHÄUSE MIT HALTERUNGSTEIL”, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Rohr mit einem Rohrendstück (10), das in den vorhergehenden Ansprüchen 1–14 definiert ist, und ein Halterungsteil (11), das in den Ansprüchen 15–16 definiert ist, umfasst.