DE102014018147B4

DE102014018147B4 - Vorrichtung zur Verbindung einer Leitung mit einem Schlauch in einer Klimaanlage

Info

Publication number: DE102014018147B4
Application number: DE102014018147.2A
Authority: DE
Inventors: Bernd Sprenger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: DE102014018147A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Verbindung einer aus einem metallischen Werkstoff bestehenden Leitung (6) mit einem aus einem nicht-metallischen Werkstoff bestehenden, elastischen Schlauch (7) in einer Klimaanlage (1) wird auf die Leitung (6) und/oder den Schlauch (7) ein Klebemittel (10) aufgebracht und der Schlauch (7) auf die Leitung (6) aufgepresst. Die Leitung (6) wird nach dem Aufbringen des Klebemittels (10) mittels induktiver Erwärmung erhitzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung einer Leitung mit einem Schlauch in einer Klimaanlage nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
In Klimaanlagen sind meist an mehreren Stellen Verbindungen zwischen einer üblicherweise aus einem Aluminiumwerkstoff bestehenden, starren Leitung und einem beispielsweise aus einem Gummimaterial bestehenden Schlauch erforderlich. Die starre Leitung wird eingesetzt, da sie verhältnismäßig kostengünstig ist und das sich in der Klimaanlage befindende Kältemittel durch die starre Leitung nicht entweichen kann, was durch einen elastischen bzw. flexiblen Schlauch im Laufe der Zeit durchaus möglich ist. Der elastische Schlauch ist dagegen erforderlich, da er die in der Klimaanlage entstehenden Vibrationen und Geräusche dämpft und somit verhindert, dass diese in das ganze Kraftfahrzeug übertragen werden. Meist ist die starre Leitung außerdem an einem motorfesten Bauteil, wie zum Beispiel einem Kompressor, angebracht und kann sich daher aufgrund der elastischen Aufhängung des Motors um einen bestimmten Betrag bewegen. Diese Bewegungen müssen durch den elastischen Schlauch ausgeglichen werden, der häufig an einem karosseriefesten Bauteil angebracht ist. Des Weiteren wird durch den elastischen Schlauch ein Toleranzausgleich geschaffen.
Da in der Klimaanlage ein sehr hoher Druck herrscht, ist diese Verbindung zwischen der starren Leitung und dem elastischen Schlauch einer großen Belastung ausgesetzt. Aus diesem Grund wird der über die Leitung gesteckte Schlauch meist mittels Schellen oder Hülsen, die mit hoher Kraft auf den Verbindungsbereich zwischen dem Schlauch und der Leitung gepresst werden, an der Leitung fixiert. Um zusätzlich zu dieser mechanischen Verbindung auch eine Dichtheit zwischen dem Schlauch und der Leitung zu erreichen, werden beispielsweise Dichtungsringe in den Bereich zwischen der Leitung und dem Schlauch eingesetzt. Diese Dichtungsringe erfordern jedoch einen erhöhten Bearbeitungs- und Montageaufwand und stellen auch selbst zusätzliche Bauteile dar, die zu unerwünschten Kosten führen.
Aus diesem Grund wird zur Abdichtung des Bereichs zwischen der Leitung und dem Schlauch teilweise ein auch als Dichtmittel wirkender Klebstoff eingesetzt. Allerdings muss bei einer solchen Materialkombination ein Klebstoff verwendet werden, der erst beim Eintrag von Wärme aktiviert wird. Dieser Eintrag von Wärme in den Verbindungsbereich zwischen der starren Leitung und dem elastischen Schlauch stellt ebenfalls einen zusätzlichen, mit entsprechenden Kosten verbundenen Aufwand dar, da hierzu ein zusätzlicher Verfahrensschritt notwendig ist.
Aus der WO 01/21996 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt. Dabei ist eine Induktionsspule zum Erwärmen des freien Endes einer Fluidleitung vorgesehen.
Die US 2009/0256353 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbindung eines Schlauchs einer Klimaanlage mit einer Leitung derselben.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verbindung einer Leitung mit einem Schlauch in einer Klimaanlage zu schaffen, die eine sichere Verbindung des elastischen Schlauchs mit der starren Leitung gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Diese Vorrichtung kann einen sehr einfachen Aufbau aufweisen und damit kostengünstig hergestellt werden. Zur Durchführung eines Verfahrens zur Verbindung einer Leitung mit einem Schlauch in einer Klimaanlage ist eine derartige Vorrichtung in idealer Weise geeignet.
Um die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu vereinfachen und deren Kosten noch weiter zu verringern, ist des Weiteren vorgesehen, dass der Induktor als Teil der Presseinrichtung ausgebildet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
1 eine sehr schematische Darstellung einer Klimaanlage mit einer Verbindung zwischen einer Leitung und einem Schlauch; und
2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
1 zeigt eine sehr schematische Darstellung einer Klimaanlage 1, die in an sich bekannter Weise ausgeführt ist. Da der Aufbau und die Funktionsweise der Klimaanlage 1 für die vorliegende Erfindung nicht relevant sind, wird nur kurz auf dieselbe eingegangen. Die Klimaanlage 1 weist einen Klimakompressor 2 auf, der an einem Verbrennungsmotor 3 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs angebracht ist oder zumindest in Wirkverbindung mit demselben steht. Die Klimaanlage 1 weist des Weiteren einen Kondensator 4 und einen Wärmetauscher bzw. Verdampfer 5 auf. Der Kompressor 2 und der Kondensator 4, der Kondensator 4 und der Verdampfer 5 sowie der Verdampfer 5 und der Kompressor 2 sind jeweils mittels einer Kombination einer Leitung 6 und eines Schlauchs 7 miteinander verbunden. Die aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus einem Aluminiumwerkstoff, bestehende, starre Leitung 6 und der aus einem nicht-metallischen Werkstoff, beispielsweise Gummi, bestehende, elastische Schlauch 7 sind in jeweiligen Verbindungsbereichen 8, die mit einem jeweiligen Kreis gekennzeichnet sind, verbunden. Die nachfolgend beschriebene Art der Verbindung der Leitung 6 mit dem Schlauch 7 kann grundsätzlich bei einem, bei zwei oder bei allen drei Verbindungen zwischen der jeweiligen Leitung 6 und dem jeweiligen Schlauch 7 angewendet werden.
In 2 ist auf schematische Weise eine Vorrichtung 9 dargestellt, mit welcher der Schlauch 7 mit der Leitung 6 verbunden werden kann bzw. mit der ein Verfahren zur Verbindung der Leitung 6 mit dem Schlauch 7 durchführbar ist. Hierbei wird zunächst ein Klebemittel 10, das im fertigen Zustand der Verbindung zwischen der Leitung 6 und dem Schlauch 7 als Dichtmittel in dem Verbindungsbereiche 8 wirkt, auf die Leitung 6 aufgebracht. Anschließend wird die Leitung 6 mittels induktiver Erwärmung erhitzt. Zur induktiven Erwärmung der Leitung 6 wird ein Induktor 11 eingesetzt, der die Leitung 6 zumindest teilweise umgibt. Der Induktor 11 induziert in der Leitung 6 ein Magnetfeld, wodurch in an sich bekannter Weise in der aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Leitung 6 ein Strom induziert wird, der wiederum zu einer Erwärmung der Leitung 6 führt. Aufgrund der Wärmeleitung des Aluminiumwerkstoffs der Leitung 6 breitet sich diese Wärme sehr schnell in Richtung des von dem Induktor 11 geringfügig entfernten Endes der Leitung 6 aus, sodass auch das Klebemittel 10 sehr schnell erwärmt und damit aktiviert wird. Der Schlauch 7, der nach dem Aufbringen des Klebemittels 10 auf die Leitung 6 aufgesteckt wird, sollte sich zum Zeitpunkt der Erwärmung bereits auf der Leitung 6 befinden. Aufgrund der Elastizität des Schlauchs 7 kann dieser problemlos auf die Leitung 6 aufgeschoben werden, auch wenn der Innendurchmesser des Schlauchs 7 geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser der Leitung 6. Die induktive Erwärmung mittels des Induktors 11 wird so lange durchgeführt, bis die Leitung 6 eine Temperatur von mindestens 120°C erreicht hat. Dadurch ist das Klebemittel 10 aktiviert und sorgt für eine entsprechende Dichtheit zwischen der Leitung 6 und dem Schlauch 7. Je nach dem für den Schlauch 6 verwendeten Material kann auch auf eine andere Temperatur erwärmt werden. Die Temperatur kann mit dem Induktor 11 einfach auf die erforderliche Aktivierungstemperatur des Klebemittels 10 angepasst werden. Durch diese Temperaturen und die aufgrund der induktiven Erwärmung sehr kurzen Zeitdauer der Erwärmung wird der Schlauch 7 nicht geschädigt. Da der Gummiwerkstoff des Schlauchs 7 keine Wärme leitet, wird derselbe nur unmittelbar in dem Bereich erwärmt, der an die Leitung 6 angrenzt bzw. mit dem Klebemittel 10 in Verbindung ist. Gleichzeitig mit dem Erwärmen der Leitung 6 kann der Schlauch 7 auf die Leitung 6 aufgepresst werden. Hierzu werden ein oder mehreren Hülsen 12 um den Schlauch 7 gelegt und mittels einer Presseinrichtung 13 verpresst. Während des Zusammenfahrens der Backen der Presseinrichtung 13 kann also mittels des Induktors 11 die Leitung 6 erwärmt und damit das Klebemittel 10 aktiviert bzw. ausgehärtet werden. Die induktive Erwärmung kann somit während oder unmittelbar vor dem Aufpressen erfolgen.
Um das Verfahren zur Verbindung der Leitung 6 mit dem Schlauch 7 in möglichst kurzer Zeit ausführen zu können, kann der Induktor 11 als Teil der Presseinrichtung 13 ausgebildet sein, d. h. er kann mit der Presseinrichtung 13 verbunden sein.
Dadurch ist es möglich, die induktive Erwärmung der Leitung 6 und das Aufpressen des Schlauchs 7 mit der Leitung 6 im Prinzip in einem Arbeitsgang auszuführen. Grundsätzlich können der Induktor 11 und die Presseinrichtung 13 zwei unabhängige Bauteile oder miteinander verbundene Bauteile sein.
Der Induktor 11 kann, wie dargestellt, ringförmig ausgeführt sein, es ist jedoch auch möglich, den Induktor 11 aus zwei gegeneinander beweglichen Hälften auszuführen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn sich an den Verbindungsbereich 8 unmittelbar eine Biegung der Leitung 6 oder ähnliches anschließt, so dass ein ringförmiger Induktor 11 nicht über die Leitung 6 geführt werden kann.
Üblicherweise weist die Leitung 6 in dem Bereich, in dem der Schlauch 7 auf dieselbe aufgesteckt wird, einen Nippel oder dergleichen auf, dies ist in 2 jedoch nicht dargestellt.

Claims

Vorrichtung zur Verbindung einer aus einem metallischen Werkstoff bestehenden Leitung (6) mit einem aus einem nicht-metallischen Werkstoff bestehenden, elastischen Schlauch (7) in einer Klimaanlage (1), wobei auf die Leitung (6) und/oder den Schlauch (7) ein Klebemittel (10) aufgebracht wird, mit einem die Leitung teilweise umgebenden Induktor (11) zum Erhitzen der Leitung (6) nach dem Aufbringen des Klebemittels (10) mittels induktiver Erwärmung und mit einer Presseinrichtung (13) zum Aufpressen des Schlauchs (7) auf die Leitung (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor (11) als Teil der Presseinrichtung (13) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor (11) ringförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor (11) aus zwei gegeneinander beweglichen Hälften ausgebildet ist.