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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer Sensorbaugruppe mit einem ein Sensorgewinde aufweisenden Endabschnitt an einem kältemittelführenden Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Sensorbaugruppe sowie ein kältemittelführendes Bauteil jeweils zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Klimaanlagen für Fahrzeuge sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, die einen von einem Kältemittel durchströmbaren Kältemittelkreislauf aufweisen. In dem Kältemittelkreislauf sind ein Verdichter zum Verdichten des Kältemittels, ein Kondensator zum Kühlen des verdichteten Kältemittels, ein Expansionsorgan und ein Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels angeordnet, wobei das Expansionsorgan zum Entspannen des verdichteten Kältemittels in den Verdampfer dient und sich dadurch stark abkühlt. Eine solche Klimaanlage dient dazu, Luft, die der Fahrzeugkabine zugeführt wird, zu temperieren und zu entfeuchten. Durch die mittels des Verdampfers bewirkte Verdampfung des Kältemittels kann das Kältemittel in einem Wärmetauscher Wärme aus einem anderen Medium aufnehmen. Auf diese Weise wird bspw. die einen Verdampfer umströmenden Luft abgekühlt, wodurch die die Fahrgastzelle mit kühler Luft durchströmt wird.
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Als Kältemittel kommt in einigen Anlagen wegen der geringen Klimaschädlichkeit Kohlendioxid (R744) zum Einsatz, wobei in diesem Fall anstatt des Kondensators ein Gaskühler verwendet wird, da es in diesem Fall bei überkritischem Betrieb nicht zu einer Kondensation kommt.
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Um den Kältemittelkreislauf mit R744 als Kältemittel effizient zu betreiben und verwendete Komponenten vor übermäßig hohen Drücken und Temperaturen zu schützen, muss an verschiedenen Stellen im Kältekreis Druck und Temperatur des Mediums gemessen werden. Zu diesem Zweck werden sog. Druck-Temperatur-Sensoren (pT-Sensor) verwendet, deren Signale ein Steuergerät verarbeitet und die Einhaltung der Systemgrenzen überwacht.
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Aufgrund der Schweißbarkeit einer Druckmesszelle im Inneren des Sensors muss das Sensorgehäuse aus Edelstahl ausgeführt sein. Aus technischen und finanziellen Gründen sind Kältemittelleitungen- und Komponenten eines R744-Kältekreislaufs in der Regel aus Aluminium hergestellt. Ein pT-Sensor wird im R744-Kältekreis in verschiedene Kältemittelmittelleitungen sowie in einzelne Komponenten, wie den Gaskühler, geschraubt. Um die Dichtheit bei vergleichsweise hohen Drücken und Temperaturen sicherzustellen, wird eine elastomerbeschichtete Dichtscheibe aus Federstahl verwendet. Diese wird durch das Einschrauben des Sensors elastisch, teilweise bereits plastisch verformt wodurch die abdichtende Funktion gewährleistet wird.
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Bei der Verschraubung des pT-Sensors in Kältemittelleitungen und Einzelkomponenten kommt es bei einer Materialpaarung „Edelstahl-Aluminium“ aufgrund des unterschiedlichen elektrochemischen Potenzials von Aluminium und Edelstahl zu einer Kontaktkorrosion an der Schnittstelle zwischen Sensor und Gegenstück, da das Sensorgehäuse aus Edelstahl und das jeweilige Gegenstück aus Aluminium besteht. Infolgedessen wird die Dichtscheibe auf Seite des Aluminiums korrosiv unterwandert, mit der Folge, dass die Dichtfunktion ihre Wirksamkeit verlieren kann.
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Aus der
DE 197 45 244 A1 ist ein gattungsbildendes Verfahren bekannt, bei welchem eine die Temperatur und den Druck eines Kältemittels messenden Sensorbaugruppe an einer Kältemittelleitung einer Fahrzeugklimaanlage angeordnet ist. Hierzu weist die Sensorbaugruppe an einem Endabschnitt ein Außengewinde auf, welches in eine Sensorfassung einer Kältemittelleitung eingeschraubt wird. Um eine Luftdichtigkeit zwischen der Sensorbaugruppe und der Kältemittelleitung herzustellen, ist auf dem Endabschnitt der Sensorbaugruppe ein O-Ring angeordnet. Anstelle des O-Ringes können auch metallische Dichtungen verwendet werden.
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Falls die Kältemittelleitung aus Aluminium und das Gehäuse der Sensorbaugruppe aus Edelstahl hergestellt sind, kann die Materialkombination Aluminium/Edelstahl in unerwünschter Weise zu einer Kontaktkorrosion führen.
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Weiterhin ist aus der
DE 698 24 946 T2 eine Sensorbefestigung für einen Sensor an einem kältemittelführenden Bauteil eines Kältemittelkreislaufs bekannt. Das kältemittelführende Bauteil weist zur Aufnahme des Sensors einen an einen Verbindungsabschnitt des Sensors angepassten zylinderförmigen Aufnahmeraum auf, der über einen Kanal mit dem Kältemittel verbunden ist. Auf dem Boden des Aufnahmeraums befindet sich ein Dichtring, welcher den in den Aufnahmeraum eingesetzten Sensor abdichtet. Der Rand des Aufnahmeraums weist einen über die Außenfläche des Bauteils überstehenden Bördelrand auf. Nach dem Einsetzen des Sensors in den Aufnahmeraum wird eine Schulter des Verbindungsabschnittes von dem aufrechtstehende Bördelrand mittels eines passenden Werkzeugs umbördelt. Auch bei dieser bekannten Sensorbefestigung kann es bei Ausführung der Kältemittelleitung aus Aluminium und des Sensors aus Edelstahl in unerwünschter Weise zu einer Kontaktkorrosion kommen.
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Zudem ist aus der
DE 10 2005 060 651 A1 ein kombinierter Druck- und Temperatursensor zur Erfassung von Druck und Temperatur eines Mediums bekannt. Dieser Druck- und Temperatursensor umfasst einen Sensorkörper mit einer Durchgangsbohrung zu einer dem Medium ausgesetzten Membran und eine Bohrung zur Aufnahme eines Temperaturfühlers. Die Druckdichtheit bei diesem bekannten Druck- und Temperatursensor wird durch einen am Sensorkörper ausgebildeten Kegeldichtsitz erreicht. Mit einem solchen Kegelsitz soll eine relativ großflächige Druckdichtheit realisiert werden, die über die Standzeit des kombinierten Druck- und Temperatursensors zuverlässiger sein soll als der Einsatz eines O-Rings.
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Aufgabe der Erfindung ist es das eingangs genannte Verfahren zur Montage einer Sensorbaugruppe an einem kältemittelführenden Bauteil, wie bspw. einer Kältemittelleitung derart weiterzubilden, dass die oben genannten Probleme betreffend die Materialpaarung „Edelstahl/Aluminium“ vermieden werden. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Sensorbaugruppe zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein kältemittelführendes Bauteil zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.
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Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
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Bei diesem Verfahren zur Montage einer Sensorbaugruppe mit einem ein Sensorgewinde aufweisenden Endabschnitt an einem kältemittelführenden Bauteil mit einer ein Gegengewinde aufweisende Sensorfassung, wobei der Endabschnitt der Sensorbaugruppe von einem Dichtelement umschlossen wird, mit welchem mit dem Einschrauben der Sensorbaugruppe in die Sensorfassung mittels des Sensorgewindes eine Dichtigkeit zwischen der Sensorbaugruppe und dem kältemittelführenden Bauteil hergestellt wird, ist gemäß der ersten erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass
- - das Dichtelement als Dichtscheibe bereitgestellt wird, deren innerer Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des Endabschnittes der Sensorbaugruppe ist,
- - ein Dichtring bereitgestellt wird, welcher mit Vorspannung auf einem an den Endabschnitt sich anschließenden Dichtringträgerabschnitt der Sensorbaugruppe in einer Nicht-Dichtposition angeordnet wird,
- - nach dem Einschrauben der Sensorbaugruppe in die Sensorfassung eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt wird, und
- - anschließend der Dichtring aus seiner Nicht-Dichtposition in eine in der Ebene der Dichtscheibe liegenden Dichtposition bewegt wird, in welcher der Dichtring einerseits an dem kältemittelführenden Bauteil und andererseits an dem Dichtringträgerabschnitt der Sensorbaugruppe unter feuchtigkeits- und luftdichter Umschließung der Dichtscheibe anliegt.
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Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Abdichtung des Kältemittels ausschließlich durch die Dichtscheibe. Um eine korrosive Unterwanderung dieser Dichtscheibe zu verhindern, wird die Schnittstelle zwischen der Sensorbaugruppe und der Sensorfassung des kältemittelführenden Bauteils mittels eines Dichtringes, vorzugsweise eines O-Ringes so ausgeführt, dass der von der Dichtscheibe erzeugte Spalt von dem Dichtring in seiner Dichtposition gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet wird. Um eine Verfälschung des Ergebnisses einer Dichtigkeitsprüfung gegenüber dem Kältemittel zu verhindern, wird der Dichtring aus seiner vorgespannten Nicht-Dichtposition erst nach der Dichtigkeitsprüfung in seine Dichtposition bewegt. Da der Dichtring in seiner Nicht-Dichtposition vorgespannt ist, dichtet dieser durch seine eigene Vorspannung in der Dichtposition den kritischen Spalt zwischen dem Dichtringträgerabschnitt und dem kältemittelführenden Bauteil gegenüber Feuchtigkeit, Schmutz und Salz ab.
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Der vorzugsweise als O-Ring ausgebildete Dichtring kann aus seiner Nicht-Dichtposition manuell in seine Dichtposition gezogen bzw. bewegt werden.
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Um die manuelle Handhabung des Dichtringes zu verbessern, ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass der Dichtring mit wenigstens einer radial nach außen verlaufenden flexiblen Lasche ausgebildet wird, derart dass der Dichtring aus seiner Nicht-Dichtposition in seine Dichtposition mittels der Lasche manuell bewegt wird.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Sensorfassung mit einem dieselbe umschließenden Kragen ausgebildet, wobei die Umfangsfläche des Kragens als geneigte Dichtfläche ausgebildet wird, an welcher der Dichtring in seiner Dichtposition anliegt. Mit einem solchen eine geneigte Dichtfläche aufweisenden Kragen wird die Dichtfunktion des Dichtringes ermöglicht, da sich der Dichtring mithin durch seine Vorspannung in eine definierte Endposition bewegt.
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Zur weiteren Verbesserung der Dichtfunktion des Dichtringes wird weiterbildungsgemäß auch der Dichtringträgerabschnitt mit einer gerundeten Kante als Dichtfläche ausgebildet, an welcher der Dichtring in seiner Dichtposition anliegt.
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Besonders vorteilhaft ist es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wenn der Dichtring in einer Nut des Dichtringträgerabschnittes angeordnet wird.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird zumindest der Dichtringträgerabschnitt mit in Richtung der Längsachse der Sensorbaugruppe oder quer zur Richtung der Längsachse der Sensorbaugruppe verlaufenden Eingriffsnuten ausgebildet, derart dass mittels eines Werkzeugs der Dichtring aus seiner Nicht-Dichtposition in seine Dichtposition bewegt wird. Damit kann anstelle eines manuellen Verschiebens des Dichtringes in seine Dichtposition ein geeignetes Werkzeug verwendet werden, um mit diesem den Dichtring aus seiner Nicht-Dichtposition in seine Dichtposition zu verschieben. Hierzu wird mittels diesem Werkzeug durch Eingriff in diese Eingriffsnuten der Dichtring hintergriffen und aus seiner Nicht-Dichtposition in seine Dichtposition gezogen. Mit solchen Eingriffsnuten wird unter Verwendung eines geeigneten Werkzeugs die Montage der Sensorbaugruppe, insbesondere die Montage des Dichtringes in seine Dichtposition wesentlich vereinfacht.
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Alternativ ist es weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass
- - die Sensorbaugruppe mit einem an den Dichtringträgerabschnitt sich anschließenden Sechskantabschnitt ausgebildet wird, und
- - der Sechskantabschnitt mit an den Dichtringträgerabschnitt sich anschließenden Eingriffsnuten ausgebildet wird, derart dass mittels eines Werkzeugs der Dichtring aus seiner Nicht-Dichtposition in seine Dichtposition bewegt wird.
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Auch mit solchen Eingriffsnuten im Bereich des Sechskantabschnittes der Sensorbaugruppe wird das Verschieben des Dichtringes aus der Nicht-Dichtposition in die Dichtposition mittels eines geeigneten Werkzeugs wesentlich vereinfacht. Auch bei dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung wird mittels des Werkzeugs durch Eingriff in diese Eingriffsnuten der Dichtring hintergriffen und aus der Nicht-Dichtposition in seine Dichtposition gezogen.
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Nach der zweitgenannten erfindungsgemäßen Lösung ist es vorgesehen, dass
- - das Dichtelement als Dichtscheibe bereitgestellt wird, deren innerer Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des Endabschnittes der Sensorbaugruppe ist,
- - die Sensorfassung mit einem dieselbe umschließenden Kragen ausgebildet wird,
- - ein Dichtring bereitgestellt wird, welcher mit Vorspannung auf dem Kragen in einer Nicht-Dichtposition angeordnet wird,
- - nach dem Einschrauben der Sensorbaugruppe in die Sensorfassung eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt wird, und
- - anschließend der Dichtring aus seiner Nicht-Dichtposition in eine in der Ebene der Dichtscheibe liegenden Dichtposition bewegt wird, in welcher der Dichtring einerseits an dem Kragen und andererseits an einem an den Endabschnitt sich anschließenden Gehäuseabschnitt der Sensorbaugruppe unter feuchtigkeits- und luftdichter Umschließung der Dichtscheibe anliegt.
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Der Unterschied zu der erstgenannten Lösung besteht darin, dass der Dichtring, der vorzugsweise als O-Ring ausgebildet ist, welcher nach der Dichtigkeitsprüfung in den von der Dichtscheibe gebildeten Spalt bewegt wird, zunächst nicht an der Sensorbaugruppe, sondern auf dem Kragen des das kältemittelführenden Bauteils angeordnet ist. Ansonsten werden die gleichen Vorteile erreicht, wie dies im Zusammenhang mit der erstgenannten Lösung beschrieben ist. Vorzugsweise ist der Dichtring in einer umlaufenden Nut des Kragens des Bauteils angeordnet.
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Somit wird bei beiden erfindungsgemäßen Lösungen ein vorzugsweise als O-Ring ausgebildeter Dichtring mit Vorspannung bereitgestellt, nämlich entweder an der Sensorbaugruppe oder an der Anschlussstelle des kältemittelführenden Bauteils, vorzugsweise der Anschlussstelle einer Kältemittelleitung. Nachdem die Sensorbaugruppe in die Sensorfassung der Anschlussstelle zusammen mit der Dichtscheibe eingeschraubt und eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt ist, wird entweder manuell oder mittels eines geeigneten Werkzeugs der Dichtring mit der Vorspannung in die Dichtposition bewegt.
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Auch bei dieser zweitgenannten Lösung kann die Handhabung des Dichtringes beim Verschieben in seine Dichtposition verbessert werden, indem der Dichtring ebenso mit radial nach außen verlaufenden flexiblen Laschen hergestellt wird. Diese Laschen können manuell ergriffen werden und der Dichtring in seine Dichtposition gezogen werden.
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Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Sensorbaugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.
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Eine solche Sensorbaugruppe mit einem ein Sensorgewinde aufweisenden Endabschnitt, bei welcher der Endabschnitt der Sensorbaugruppe von einem Dichtelement umschlossen ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
- - das Dichtelement eine Dichtscheibe ist, deren innerer Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des Endabschnittes der Sensorbaugruppe ist, und
- - ein Dichtring mit Vorspannung auf einem an den Endabschnitt sich anschließenden Dichtringträgerabschnitt der Sensorbaugruppe in einer Nicht-Dichtposition angeordnet ist.
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Dabei ist der Dichtring vorzugsweise als O-Ring ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Dichtringträgerabschnitt der Sensorbaugruppe mit einer umlaufenden Nut zur Aufnahme des Dichtringes ausgebildet ist.
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Die drittgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein kältemittelführendes Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13.
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Hiernach zeichnet sich erfindungsgemäß das kältemittelführende Bauteil zur Durchführung des Verfahrens gemäß der zweitgenannten Lösung dadurch aus, dass zum Anschließen einer Sensorbaugruppe das kältemittelführende Bauteil mit einer ein Innengewinde aufweisende Sensorfassung ausgebildet ist, und das kältemittelführende Bauteil einen die Sensorfassung umschließenden Kragen aufweist, auf welchem ein Dichtring mit einer Vorspannung angeordnet ist. Dabei ist der Dichtring vorzugsweise als O-Ring ausgeführt.
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Ein solches kältemittelführendes Bauteil mit einer einen Dichtring tragenden und eine Sensorfassung umschließenden Kragen kann kostengünstig hergestellt werden, wobei insbesondere der Vorteil darin liegt, dass eine handelsübliche Sensorbaugruppe verwendet werden kann.
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Ein solches erfindungsgemäßes kältemittelführendes Bauteil ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung mit einem Kragen mit einer umlaufenden Nut zur Aufnahme des Dichtringes ausgebildet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Querschnittsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer an einer Anschlussstelle einer Kältemittelleitung angeschlossenen Sensorbaugruppe,
- 2 eine perspektivische Darstellung einer Sensorbaugruppe gemäß 1, und
- 3 eine Querschnittsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer an einer Anschlussstelle einer Kältemittelleitung angeschlossenen Sensorbaugruppe.
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Als erstes Ausführungsbeispiel zeigt die 1 eine Sensorbaugruppe 1, welche an ein kältemittelführendes Bauteil, nämlich eine Kältemittelleitung 2 angebunden ist. Als kältemittelführendes Bauteil sind auch andere Komponenten eines Kältekreislaufs eine Fahrzeugklimaanlage geeignet, wie bspw. Wärmetauscher oder Verdichter usw. die Sensorbaugruppe 1 dient zur Messung von Zustandsparametern des in der Kältemittelleitung 2 fließenden Kältemittels.
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Die Sensorbaugruppe 1 weist an ihrem einen Ende einen Endabschnitt 1.1 mit einem als Außengewinde ausgebildeten Sensorgewinde 1.10 auf, wobei sich in diesen Endabschnitt 1.1 ein Dichtringträgerabschnitt 1.2 und an diesen ein Sechskantabschnitt 1.4 anschließen. Diese Komponenten, also der Endabschnitt 1.1, der Dichtringträgerabschnitt 1.2 und der Sechskantabschnitt 1.4 bilden den eigentlichen Sensor mit einem gemeinsamen Gehäuse aus Edelstahl. Mit einem an den Sechskantabschnitt 1.4 anschließenden Stecker 1.5 wird der Sensor an ein Steuergerät angeschlossen.
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Die Sensorbaugruppe 1 enthält Messkomponenten zur Druck- und Temperaturmessung. Der Medienkontakt wird mittels des Endabschnittes 1.1 der Sensorbaugruppe 1 realisiert der hierzu zur Messung der Temperatur eine Messpille 1.11 und zur Messung des Druckes des Kältemittels ein Drucksteigrohr 1.12 aufweist, wobei das Drucksteigrohr 1.12 an einer Druckmesszelle endet.
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Zur Anbindung an die Kältemittelleitung 2 wird die Sensorbaugruppe 1 in eine ein entsprechendes Gegengewinde 2.10 aufweisende Sensorfassung 2.1 eingeschraubt. Diese als Bohrung mit Innengewinde 2.10 ausgeführte Sensorfassung 2.1 weist einen diese Bohrung umschließenden Kragen 2.2 auf, der einstückig zusammen mit der Kältemittelleitung 2 hergestellt ist.
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Die Dichtigkeit zwischen der in die Sensorfassung 2.1 eingeschraubten Sensorbaugruppe 1 und der Wandung der Kältemittelleitung 2 wird mittels einem als Dichtscheibe ausgebildeten Dichtelement 3 realisiert, welches vor dem Einschrauben der Sensorbaugruppe 1 in die Sensorfassung 2.1 auf dem Endabschnitt 1.1 der Sensorbaugruppe 1 angeordnet wird. Diese Dichtscheibe 3 weist einen größeren inneren Durchmesser auf im Vergleich zum äußeren Durchmesser des Endabschnittes 1.1 der Sensorbaugruppe 1.
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Wird die Sensorbaugruppe 1 mit der auf dem Endabschnitt 1.1 angeordneten Dichtscheibe 3 in das Innengewinde 2.10 der Sensorfassung 2.1 eingeschraubt, wird die Dichtscheibe 3 zwischen dem Kragen 2.2 und der stirnseitigen Fläche des Dichtringträgerabschnittes 1.2 der Sensorbaugruppe 1 verpresst. Der innere Durchmesser der Dichtscheibe 3 ist so gewählt, dass im verpressten Zustand die Dichtscheibe 3 nicht an dem Endabschnitt 1.1 anliegt, also entsprechend von 1 ein bestimmter Abstand zwischen dem inneren Umfang der Dichtscheibe 3 und dem äußeren Umfang des Endabschnittes 1.1 entsteht.
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Durch die Dichtscheibe 3 wird im eingeschraubten Zustand der Sensorbaugruppe 1 ein die Dichtscheibe 3 um laufender Dichtspalt 5 erzeugt. Um zu verhindern, dass die Dichtscheibe 3 durch Eindringen von Feuchtigkeit korrosiv unterwandert wird, ist ein als O-Ring ausgeführte Dichtring 4 vorgesehen, der diesen Dichtspalt 5 nach abdichtet. Damit jedoch ein solcher Dichtring 4 eine Dichtigkeitsprüfung der Dichtscheibe 3 nicht verfälscht, darf eine solche Dichtigkeitsprüfung nicht durchgeführt werden, wenn der O-Ring 4 sich in einer Position, Dichtposition II genannt, befindet, in welcher dieser Dichtspalt 5 abgedichtet wird (vgl. 1).
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Daher wird bereits vor dem Einschrauben der Sensorbaugruppe 1 in die Sensorfassung 2.1 der Kältemittelleitung 2 ein solcher O-Ring 4 mit Vorspannung auf dem Dichtringträgerabschnitt 1.2 der Sensorbaugruppe 1 montiert. Hierzu weist dieser Dichtringträgerabschnitt 1.2 eine umlaufende Nut 1.21 mit gerundeten Kanten auf, in welcher der O-Ring 4 liegt und damit eine Nicht-Dichtposition I definiert. Erst wenn die Sensorbaugruppe 1 vollständig in die Sensorfassung 2.1 der Kältemittelleitung 2 eingeschraubt und anschließend die Dichtigkeitsprüfung erfolgreich durchgeführt ist, wird der in der Nut 1.21 liegende O-Ring 4 aus seiner Nicht-Dichtposition I in die den Dichtspalt 5 abgedichteten Dichtposition II entsprechend des Pfeils B bewegt bzw. gezogen, wobei in dieser Dichtposition II der O-Ring 4 die gleiche Vorspannung wie in der Nicht-Dichtposition I aufweist. Dies wird dadurch sichergestellt, dass die Anlageflächen, an welchen der O-Ring 4 sowohl in der Nicht-Dichtposition I als auch in der Dichtposition II anliegt jeweils einen Kreis mit identischen Durchmessern bilden.
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Um das Verschieben des O-Ringes 4 in seine Dichtposition II zu erleichtern, weist nicht nur die Nut 1.21 gerundete Kanten auf, sondern es ist auch die dem Kragen 2.2 gegenüberliegende Kante des Dichtringträgerabschnittes 1.2 mit einer gerundeten Kante 1.20 versehen. Mit dieser gerundeten Kante 1.20 wird gleichzeitig auch die Montage des O-Ringes 4 auf den Dichtringträgerabschnitt 1.2 erleichtert.
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Um eine hohe Dichtfunktion des O-Ringes 4 in seiner Dichtposition II zu gewährleisten, ist die Umfangsfläche 2.20 des Kragens 2.2 als zum O-Ring 4 geneigte Dichtfläche ausgeführt.
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Da der O-Ring 4 auch in seiner Dichtposition II vorgespannt ist, schirmt er aufgrund dieser Vorspannung den Dichtspalt 5 vor Feuchtigkeit, Schmutz und Salz aus der Umgebung ab, wodurch eine Kontaktkorrosion im Bereich der Dichtscheibe 3 wirkungsvoll verhindert wird.
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Der O-Ring 4 kann entweder manuell oder mittels eines geeigneten Werkzeugs aus seiner Nicht-Dichtposition I in seine Dichtposition II gezogen werden.
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Um die manuelle Handhabung des O-Ringes 4 zu verbessern, kann der O-Ring 4 mit zwei radial nach außen verlaufenden flexiblen Laschen 4.1 hergestellt werden, wie dies in 1 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Diese beiden Laschen 4.1 sind diametral gegenüberliegend mit dem O-Ring 4 verbunden. Mittels dieser Laschen 4.1 kann der O-Ring 4 ohne Werkzeug manuell in seine Dichtposition II gezogen werden.
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Im anderen Fall dienen parallel zur Längsachse A der Sensorbaugruppe 1 verlaufende Eingriffsnuten 1.3 im Bereich des Dichtringträgerabschnittes 1.2 dazu, mittels des geeigneten Werkzeugs durch Eingriff in diese Eingriffsnuten 1.3 den O-Ring 4 zu hintergreifen und in die Dichtposition II zu ziehen. In der Regel reichen drei auf dem Umfang des Dichtringträgerabschnittes 1.2 verteilte Eingriffsnuten 1.3, über die mittels des geeigneten Werkzeugs der O-Ring 4 hintergriffen werden kann. Ein solches Werkzeug kann bspw. mit drei Greifarmen ausgeführt sein, die endseitig jeweils hakenförmig ausgebildet sind. Mit solchen hakenförmigen Enden kann der O-Ring 4 durch Eingriff in jeweils eine Eingriffsnut 1.3 hintergriffen werden. In diesem Fall weist der O-Ring 4 keine Laschen auf.
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Die 2 zeigt eine perspektivisch dargestellte Sensorbaugruppe 1, jedoch ohne einen auf dem Dichtringträgerabschnitt 1.2 angeordneten O-Ring 4. Der Unterschied zu der Sensorbaugruppe 1 nach 1 besteht darin, dass die Eingriffsnuten 1.3 nicht im Bereich des Dichtringträgerabschnittes 1.2 quer zur Richtung der Längsachse A verlaufen, sondern ausgehend von der an dem Dichtringträgerabschnitt 1.2 angrenzenden Stirnfläche sich in den Sechskantabschnitt 1.4 erstrecken und dabei senkrecht zur Richtung der Längsachse A verlaufen. Bei dieser Sensorbaugruppe 1 sind ebenso drei Eingriffsnuten 1.3 auf dem Umfang des Sechskantabschnittes 1.4, und zwar jeweils auf einer Stirnfläche verteilt. Über diese Eingriffsnuten 1.3 wird mittels eines geeigneten Werkzeugs der O-Ring 4, wenn die Sensorbaugruppe 1 in die Sensorfassung 2.1 eingeschraubt und eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt ist, in die Dichtposition II gezogen. In diesem Fall weist der O-Ring 4 keine Laschen auf.
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Als zweites Ausführungsbeispiel zeigt die 3 die Anbindung einer Sensorbaugruppe 1 an eine durch eine Sensorfassung 2.1 gebildeten Anschlussstelle einer Kältemittelleitung 2. Der Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 besteht darin, dass der den Dichtspalt 5 abdichten O-Ring 4 in seiner Nicht-Dichtposition I nicht auf einem Dichtringträgerabschnitt 1.2 der Sensorbaugruppe 1, sondern auf einem die Sensorfassung 2.1 umschließenden Kragen 2.2 angeordnet ist.
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Die Sensorbaugruppe 1 gemäß 3 entspricht derjenigen nach 1, jedoch ohne einen Dichtringträgerabschnitt 1.2 mit einer Nut 1.21.
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Die Sensorfassung 2.1 der Kältemittelleitung 2 weist einen Kragen 2.2 auf, der in Richtung der Achse A eine gegenüber demjenigen nach 1 größere Höhe aufweist, so dass dieser Kragen 2.2 auf seiner Umfangsfläche 2.20 mit einer umlaufenden Nut 2.22 ausgebildet werden kann, so dass von dieser Nut 2.22 zur Bildung der Nicht-Dichtposition I der O-Ring 4 mit Vorspannung aufgenommen werden kann. Diese umlaufende Nut 2.22 ist mit abgerundeten Kanten ausgebildet, ebenso die äußere Kante 2.21 des Kragens 2.2. Mit diesen gerundeten Kanten kann zum einen der O-Ring 4 in einfacher Weise auf den Kragen 2.2 mit Vorspannung aufgezogen werden und zum anderen ebenso in einfacher Weise aus dieser Nicht-Dichtposition I in seine Dichtposition II gezogen werden.
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Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird die Sensorbaugruppe 1 mit dem auf dem Endabschnitt 1.1 montierten Dichtscheibe 3 mittels des Außengewindes 1.10 in das Innengewinde 2.10 der Sensorfassung 2.1 eingeschraubt, wobei die Sensorfassung 2.1 als die Wandung der Kältemittelleitung 2 als auch den Kragen 2.2 hindurchgehende Bohrung mit dem Innengewinde 2.10 ausgebildet ist.
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Mit dem Einschrauben der Sensorbaugruppe 1 in die Sensorfassung 2.1 wird die Dichtscheibe 3 zwischen dem Kragen 2.2 und dem Sechskantabschnitt 1.4 verpresst, wobei auch hier der Innendurchmesser der Dichtscheibe 3 so gewählt ist, dass ein den Endabschnitt 1.1 umlaufender Spalt zur Dichtscheibe 3 entsteht, so dass kein Kontakt zwischen der Dichtscheibe 3 und dem Endabschnitt 1.1 der Sensorbaugruppe 1 besteht. Ferner ist auch entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach 1 ein die Dichtscheibe 3 umlaufender Dichtspalt 5 entstanden.
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Nachdem die Dichtigkeitsprüfung erfolgreich durchgeführt ist, wird der O-Ring 4 aus seiner Nicht-Dichtposition I entsprechend des Bewegungspfeils B in die Dichtposition II entweder manuell oder mittels eines entsprechend der Beschreibung im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 erläuterten Werkzeugs gezogen. In dieser Dichtposition II wird der die Dichtscheibe 4 umlaufender Dichtspalt 5 von dem O-Ring 4 gegenüber der Umgebung abgedichtet, wobei die dem Kragen 2.2 gegenüberliegende Kante des Sechskantabschnittes 1.4 mit einer geneigten Dichtfläche 1.40 ausgebildet ist, an der der O-Ring 4 in seiner Dichtposition II anliegt.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß 3 kann die manuelle Handhabung des O-Ringes 4 verbessert werden, indem der O-Ring 4 mit zwei radial nach außen verlaufenden flexiblen Laschen hergestellt wird, wie dies in 1 dargestellt ist. Mittels dieser Laschen 4.1 kann der O-Ring 4 ohne Werkzeug manuell in seine Dichtposition II gezogen werden.
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Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 bleibt die Vorspannung des O-Ringes 4 beim Verbringen in seine Dichtposition II erhalten. Bei diesem zweiten Ausführung Beispiel wird dies ebenso dadurch sichergestellt, dass die Anlageflächen, an welchen der O-Ring 4 sowohl in der Nicht-Dichtposition I als auch in der Dichtposition II anliegt, jeweils einen Kreis mit identischen Durchmessern bilden.
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Die im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 erläuterten Vorteile gelten auch für das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 3.
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Die Anwendbarkeit der mit den oben beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellten Konzepte ist nicht nur für das Kältemittel R744, sondern auch für alle weiteren gängigen Kältemittel gegeben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensorbaugruppe
- 1.1
- Endabschnitt der Sensorbaugruppe 1
- 1.10
- Sensorgewinde, Außengewinde des Endabschnittes 1.1
- 1.11
- Messpille
- 1.12
- Drucksteigrohr
- 1.2
- Dichtringträgerabschnitt der Sensorbaugruppe 1
- 1.20
- gerundete Kante des Dichtringträgerabschnittes 1.2
- 1.21
- Nut des Dichtringträgerabschnittes 1.2
- 1.3
- Eingriffsnut
- 1.4
- Sechskantabschnitt der Sensorbaugruppe 1
- 1.5
- Stecker der Sensorbaugrupppe 1
- 2
- kältemittelführendes Bauteil
- 2.1
- Sensorfassung des kältemittelführenden Bauteils
- 2.10
- Gegengewinde, Innengewinde der Sensorfassung 2.1
- 2.2
- Kragen der Sensorfassung 2.1
- 2.20
- Umfangsfläche des Kragens 2. 2
- 2.21
- gerundete Kante des Kragens 2.2
- 2.22
- umlaufende Nut des Kragens 2.2
- 2.23
- Eingriffsnut des Kragens 2.2
- 3
- Dichtelement, Dichtscheibe
- 4
- Dichtring, O-Ring
- 5
- Dichtspalt
